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2026-09-05 07:40:01 2820次浏览

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转镜时代

由于看到大幅面系统的一系列缺点，在高速振镜技术还没有在中国广泛普及的情况下，一些控制工程师自行开发了由步进电机驱动的转镜式扫描系统，其工作原理是将从谐振腔中导出的激光通过扩束，经过成90°安装的两个步进电机驱动的金镜的反射，由F-theta场镜聚焦后输出作用于处理对象上，金镜的转动使工作平面上的激光作用点分别在X、Y轴上移动，两个镜面协同动作使激光可以在工作平面上完成直线和各种曲线的移动。这种控制过程无论从速度还是定位精度来说都远超过大幅面，因此在很大程度上能满足工具行业对激光控制的要求，虽然同当时国际上流行的振镜式扫描系统还有比较明显的差距，但严格来说这种设计思路的出现和逐步完善代表着中国激光应用的一个里程碑，是中国完全能自行设计和生产激光应用设备的典型标志。直到振镜在中国大规模应用的兴起，这种控制方式才逐步退出中国激光应用的舞台。

扫描式打标

扫描式打标系统由计算机、激光器和X-Y扫描机构三部分组成，其工作原理是将需要打标的信息输入计算机，计算机按照事先设计好的程序控制激光器和X-Y扫描机构，使经过特殊光学系统变换的高能量激光点在被加工表面上扫描运动，形成标记。

通常X-Y扫描机构有两种结构形式：一种是机械扫描式，另一种是振镜扫描式。

（1） 机械扫描式

机械扫描式打标系统不是采用通过改变反射镜的旋转角度去移动光束，而是通过机械的方法对反射镜进行X-Y坐标的平移，从而改变激光束到达工件的位置，这种打标系统的X-Y扫描机构通常是用绘图仪改装。其工作过程：激光束经过反光镜①、②转折光路后，再经过光笔（聚焦透镜）③作用射到被加工工件上。其中绘图仪笔臂④只能带着反光镜①和②沿X轴方向来回运动；光笔③连同它上端的反光镜②（两者固定在一起）只能沿Y轴方向运动。在计算机的控制下（一般通过并口输出控制信号），光笔在Y方向上的运动与笔臂 在X方向上的运动合成，可使输出激光到达平面内任意点，从而标刻出任意图形和文字。

（2）振镜扫描式

振镜扫描式打标系统主要由激光器、XY偏转镜、聚焦透镜、计算机等构成。其工作原理是将激光束入射到两反射镜（振镜）上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在材料表面上留下的标记，聚焦的光斑可以是圆形或矩形。

在振镜打标系统中，可以采用矢量图形及文字，这种方法采用了计算机中图形软件对图形的处理方式，具有作图效率高，图形精度好，无失真等特点，极大的提高了激光打标的质量和速度。同时振镜式打标也可采用点阵式打标方式，采用这种方式对于在线打标很适用，根据于不同速度的生产线可以采用一个扫描振镜或两个扫描振镜，与前面所述的阵列式打标相比，可以标记更多的点阵信息，对于标记汉字字符具有更大的优。

振镜扫描式打标系统一般使用连续光泵工作波长为1.06μm的Nd:YAG激光器，输出功率为10～120W，激光输出可以是连续的，也可以是Q开关调制的。发展的射频激励CO2激光器，也被用于振镜扫描式激光打标机。

振镜扫描式打标因其应用范围广，可进行矢量打标和点阵打标，标记范围可调，而且具有响应速度快、打标速度高（每秒钟可打标几百个字符）、打标质量较高、光路密封性能好、对环境适应性强等优势已成为主流产品，并被认为代表了未来激光打标机的发展方向，具有广阔的应用前景。

用于打标的激光器主要有Nd:YAG激光器和CO2激光器。Nd:YAG激光器产生的激光能被金属和绝大多数塑料很好地吸收，而且其波长短(为1.06μm)，聚焦的光斑小，因而适合在金属等材料上进行高清晰度的标记。CO2激光器产生的激光波长为10.6μm，木制品、玻璃、聚合物和多数透明材料对其有很好的吸收效果，因而特别适合在非金属表面上进行标记。

Nd:YAG激光器和CO2激光器的缺点是对材料的热损伤及热扩散比较严重，产生的热边效应常会使标记模糊。相比之下，由准分子激光器产生的紫外光打标时，不加热物质，只蒸发物质的表面，在表面组织产生光化学效应，而在物质表层留下标记。所以，用准分子激光打标时，标记边缘十分清晰。由于材料对紫外光的吸收大，激光对材料的作用只发生在材料的表层，对材料几乎没有烧损现象，因此准分子激光器更适合于材料的标记

进入2020年，紫外激光打标机已然成为了激光标刻行业的新贵，由于其独特性，在塑料材质上面的打标堪称完美。紫外激光的波长短，同时紫外激光打标机避免了热量过度输入而导致材料被损坏。

紫外激光打标机的特点就是：打标速度快，无污染，易操作。随着工业的不断发展，紫外激光打标机得到了广泛的使用，那么其设备的使用，都有那些优势呢？ 虽然紫外激光打标机在工业化中没有光纤激光打标机那么普及，但是随即产品工艺的要求不断提高，紫外激光打标机在塑料、玻璃制品行业拥有不可替代的影响力，因为紫外激光属于冷光，可不伤此些材料的特性。深圳民升激光，能够精细完美的标刻出图文，其热影响小，不会出现热效应，因此不会对材料产生烧焦现象，打标过程非接触，打标效果长久性。

紫外激光打标机应用在生产电路时工作迅速，数分钟就能将表面图样蚀刻在电路板上。这使得紫外激光器成为生产PCB样品的快方法。紫外线在生产电路迹线方面的较大优势，紫外激光打标机价格，电路迹线极其微小，需要在显微镜下才能看见。

芯片是所有电子产品中都几乎要用到的一样重要配件，每一个电子产品里面都有这许多的IC芯片，提供这不同的功能，在深圳大大小小的电子厂不计其数，而在如此海量的IC芯片应用中如何能做到环保、防伪、且信息标识保存，那就需要激光打标机的介入了。

芯片可以在硅胶板上面集成许多的电子元器件从而形成电路，使其达到某些特定的功能，而芯片如此之多就需要做一些标识来区别它们的功能，比如图案、数字等。然而芯片的体积都特别小，这就需要用到激光打标机来对芯片进行精密、细致的芯片激光打标，还不能损坏芯片的功能属性。

在IC芯片打标方便，民升激光有专门研发的IC芯片全自动激光打标机，其结构设计采用模块化，可重组化设计，一方面减少更新换代成本，提率。同时夹具可快速更换,实现多品种，小批量的IC芯片柔性生产。

可实现IC芯片激光自动打标精度保证，以机械定位为基础,结合数字图像处理卡为核心的图像处理系统，多轴运动控制卡控制的运动系统与DSP卡控制的激光器振鏡扫描打标技术，实现IC芯片激光打标的高精度，高速度要求。对完成的IC芯片激光自动打标系统进行了联合调试及试运行，针对不同IC芯片产品，优化控制参数,满足了设备设计要求及IC芯片激光打标精度要求。