轉(zhuǎn)鏡時代

由于看到大幅面系統(tǒng)的一系列缺點，在高速振鏡技術(shù)還沒有在中國廣泛普及的情況下，一些控制工程師自行開發(fā)了由步進(jìn)電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)鏡式掃描系統(tǒng)，其工作原理是將從諧振腔中導(dǎo)出的激光通過擴束，經(jīng)過成90°安裝的兩個步進(jìn)電機驅(qū)動的金鏡的反射，由F-theta場鏡聚焦后輸出作用于處理對象上，金鏡的轉(zhuǎn)動使工作平面上的激光作用點分別在X、Y軸上移動，兩個鏡面協(xié)同動作使激光可以在工作平面上完成直線和各種曲線的移動。這種控制過程無論從速度還是定位精度來說都遠(yuǎn)超過大幅面，因此在很大程度上能滿足工具行業(yè)對激光控制的要求，雖然同當(dāng)時國際上流行的振鏡式掃描系統(tǒng)還有比較明顯的差距，但嚴(yán)格來說這種設(shè)計思路的出現(xiàn)和逐步完善代表著中國激光應(yīng)用的一個里程碑，是中國完全能自行設(shè)計和生產(chǎn)激光應(yīng)用設(shè)備的典型標(biāo)志。直到振鏡在中國大規(guī)模應(yīng)用的興起，這種控制方式才逐步退出中國激光應(yīng)用的舞臺。

掃描式打標(biāo)

掃描式打標(biāo)系統(tǒng)由計算機、激光器和X-Y掃描機構(gòu)三部分組成，其工作原理是將需要打標(biāo)的信息輸入計算機，計算機按照事先設(shè)計好的程序控制激光器和X-Y掃描機構(gòu)，使經(jīng)過特殊光學(xué)系統(tǒng)變換的高能量激光點在被加工表面上掃描運動，形成標(biāo)記。

通常X-Y掃描機構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是機械掃描式，另一種是振鏡掃描式。

（1） 機械掃描式

機械掃描式打標(biāo)系統(tǒng)不是采用通過改變反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度去移動光束，而是通過機械的方法對反射鏡進(jìn)行X-Y坐標(biāo)的平移，從而改變激光束到達(dá)工件的位置，這種打標(biāo)系統(tǒng)的X-Y掃描機構(gòu)通常是用繪圖儀改裝。其工作過程：激光束經(jīng)過反光鏡①、②轉(zhuǎn)折光路后，再經(jīng)過光筆（聚焦透鏡）③作用射到被加工工件上。其中繪圖儀筆臂④只能帶著反光鏡①和②沿X軸方向來回運動；光筆③連同它上端的反光鏡②（兩者固定在一起）只能沿Y軸方向運動。在計算機的控制下（一般通過并口輸出控制信號），光筆在Y方向上的運動與筆臂 在X方向上的運動合成，可使輸出激光到達(dá)平面內(nèi)任意點，從而標(biāo)刻出任意圖形和文字。

（2）振鏡掃描式

振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)主要由激光器、XY偏轉(zhuǎn)鏡、聚焦透鏡、計算機等構(gòu)成。其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡（振鏡）上，用計算機控制反射鏡的反射角度，這兩個反射鏡可分別沿X、Y軸掃描，從而達(dá)到激光束的偏轉(zhuǎn)，使具有一定功率密度的激光聚焦點在打標(biāo)材料上按所需的要求運動，從而在材料表面上留下的標(biāo)記，聚焦的光斑可以是圓形或矩形。

在振鏡打標(biāo)系統(tǒng)中，可以采用矢量圖形及文字，這種方法采用了計算機中圖形軟件對圖形的處理方式，具有作圖效率高，圖形精度好，無失真等特點，極大的提高了激光打標(biāo)的質(zhì)量和速度。同時振鏡式打標(biāo)也可采用點陣式打標(biāo)方式，采用這種方式對于在線打標(biāo)很適用，根據(jù)于不同速度的生產(chǎn)線可以采用一個掃描振鏡或兩個掃描振鏡，與前面所述的陣列式打標(biāo)相比，可以標(biāo)記更多的點陣信息，對于標(biāo)記漢字字符具有更大的優(yōu)。

振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)一般使用連續(xù)光泵工作波長為1.06μm的Nd:YAG激光器，輸出功率為10～120W，激光輸出可以是連續(xù)的，也可以是Q開關(guān)調(diào)制的。發(fā)展的射頻激勵CO2激光器，也被用于振鏡掃描式激光打標(biāo)機。

振鏡掃描式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣，可進(jìn)行矢量打標(biāo)和點陣打標(biāo)，標(biāo)記范圍可調(diào)，而且具有響應(yīng)速度快、打標(biāo)速度高（每秒鐘可打標(biāo)幾百個字符）、打標(biāo)質(zhì)量較高、光路密封性能好、對環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)勢已成為主流產(chǎn)品，并被認(rèn)為代表了未來激光打標(biāo)機的發(fā)展方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。

用于打標(biāo)的激光器主要有Nd:YAG激光器和CO2激光器。Nd:YAG激光器產(chǎn)生的激光能被金屬和絕大多數(shù)塑料很好地吸收，而且其波長短(為1.06μm)，聚焦的光斑小，因而適合在金屬等材料上進(jìn)行高清晰度的標(biāo)記。CO2激光器產(chǎn)生的激光波長為10.6μm，木制品、玻璃、聚合物和多數(shù)透明材料對其有很好的吸收效果，因而特別適合在非金屬表面上進(jìn)行標(biāo)記。

Nd:YAG激光器和CO2激光器的缺點是對材料的熱損傷及熱擴散比較嚴(yán)重，產(chǎn)生的熱邊效應(yīng)常會使標(biāo)記模糊。相比之下，由準(zhǔn)分子激光器產(chǎn)生的紫外光打標(biāo)時，不加熱物質(zhì)，只蒸發(fā)物質(zhì)的表面，在表面組織產(chǎn)生光化學(xué)效應(yīng)，而在物質(zhì)表層留下標(biāo)記。所以，用準(zhǔn)分子激光打標(biāo)時，標(biāo)記邊緣十分清晰。由于材料對紫外光的吸收大，激光對材料的作用只發(fā)生在材料的表層，對材料幾乎沒有燒損現(xiàn)象，因此準(zhǔn)分子激光器更適合于材料的標(biāo)記

芯片是所有電子產(chǎn)品中都幾乎要用到的一樣重要配件，每一個電子產(chǎn)品里面都有這許多的IC芯片，提供這不同的功能，在深圳大大小小的電子廠不計其數(shù)，而在如此海量的IC芯片應(yīng)用中如何能做到環(huán)保、防偽、且信息標(biāo)識保存，那就需要激光打標(biāo)機的介入了。

芯片可以在硅膠板上面集成許多的電子元器件從而形成電路，使其達(dá)到某些特定的功能，而芯片如此之多就需要做一些標(biāo)識來區(qū)別它們的功能，比如圖案、數(shù)字等。然而芯片的體積都特別小，這就需要用到激光打標(biāo)機來對芯片進(jìn)行精密、細(xì)致的芯片激光打標(biāo)，還不能損壞芯片的功能屬性。

在IC芯片打標(biāo)方便，民升激光有專門研發(fā)的IC芯片全自動激光打標(biāo)機，其結(jié)構(gòu)設(shè)計采用模塊化，可重組化設(shè)計，一方面減少更新?lián)Q代成本，提率。同時夾具可快速更換,實現(xiàn)多品種，小批量的IC芯片柔性生產(chǎn)。

可實現(xiàn)IC芯片激光自動打標(biāo)精度保證，以機械定位為基礎(chǔ),結(jié)合數(shù)字圖像處理卡為核心的圖像處理系統(tǒng)，多軸運動控制卡控制的運動系統(tǒng)與DSP卡控制的激光器振鏡掃描打標(biāo)技術(shù)，實現(xiàn)IC芯片激光打標(biāo)的高精度，高速度要求。對完成的IC芯片激光自動打標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試及試運行，針對不同IC芯片產(chǎn)品，優(yōu)化控制參數(shù),滿足了設(shè)備設(shè)計要求及IC芯片激光打標(biāo)精度要求。

如今市面上主流的激光打標(biāo)機有幾種分類，而且所針對的產(chǎn)品材料都各不相同，各有各的專業(yè)領(lǐng)域去，激光打標(biāo)機采用高質(zhì)量的激光束在不同物質(zhì)表面上的標(biāo)記，標(biāo)記的效果是通過蒸發(fā)表面物質(zhì)來刻制精美的圖案商標(biāo)和文本。而其主要適用的領(lǐng)域以及特點請看一下介紹。

光纖激光打標(biāo)機：采用光纖激光器，具有體積小、無水冷、光束質(zhì)量好等特點。適用于金屬材料和大部分非金屬材料，特別適合一些要求更精細(xì)、精度更高和對光滑度要求較高的領(lǐng)域；電子學(xué)分離元器件、集成電路（IC）、電工電路、手機通訊、五金制品、刀具廚具、工具配件、精密器械、眼鏡鐘表、計算機鍵盤、首飾飾品、汽車配件、塑膠按鈕、水暖配件、衛(wèi)生潔具、PVC管材、醫(yī)療器械、包裝瓶罐等。

co2激光打標(biāo)機可分為玻璃管與射頻管兩種，其適用于食品、藥品、皮革、、木制品、電子等非金屬工業(yè)。

激光打標(biāo)機采用半導(dǎo)體激光泵浦固體激光器作為泵浦源，通過進(jìn)入增益介質(zhì)和腔室模具空間，可以獲得高功率、高光束質(zhì)量的激光輸出。適用于部分非金屬材料,如ABS、尼龍、PES、PVC、聚碳酸酯等等；并在汽車、集成電路（IC）、電子元件、硅晶片、電子、電器、通信、電腦、鐘表、眼鏡、首飾、工藝裝飾品等行業(yè)。

紫外激光打標(biāo)機是由355nm紫外線激光器開發(fā)的，355um聚焦斑可大大降低材料的機械變形，加工熱效果較小。適用于玻璃，高分子材料等物體表面打標(biāo)，微孔加工、食品、藥品、化妝品、電線等高分子材料的包裝瓶（盒）表面打標(biāo)、柔性PCB板、LCD、TFT打標(biāo)、劃片切割等、金屬或非金屬鍍層去除、硅晶圓片微孔、盲孔加工等。