深圳氧化铝打黑激光打标机 氧化铝激光镭雕机

 华科激光技术（深圳）有限公司 180 2544 0106 何宇峰 先生

氧化铝打黑主要包括阳极氧化铝其氧化层的膜厚，以及表面处理工艺，一般来讲，膜厚在5-20um， 膜的厚度直接决定打黑的效果和效率，一般膜厚在10-20um较容易打黑，膜厚小于8um时，氧化膜太薄，容易打破，出现白点的现象，需要提高脉冲频率和提高填充密度（见下表）。另外阳极氧化铝表面处理工艺将直接影响打黑效果，喷砂以及表面拉丝是常见的工艺，喷砂的粗细度对于打标出来的效果会产生不同的影响，喷砂颗粒越细，打黑效果越好。建议阳极铝的膜厚为10-15μm，这样总体的黑度效果会更佳。

 

	典型激光参数
阳极氧化铝膜厚	<5um	5-10um	10-20um
填充密度（mm)	0.0002-0.0005	0.0005-0.0008	0.001-0.002
功率设置（%）	50-70%	40-50%	30-40%
脉冲频率（KHz）	800-950	600-800	350-600
振镜速度（mm/s)	1500-3000	1500-2000	800-1500
填充方式	蛇形	蛇形	蛇形

 

 

2、 激光器的安装和参数设置影响

 

1）激光器的安装和调光

     在开启光纤激光器之前，首先请确保电源、控制板卡等部件都已经正确连接，调整好振镜和工作平台，确保振镜与工件表面是在平行的水平位置，激光器的入射光斑光轴同振镜激光入射口光轴重叠，出射光斑位于出光孔中心的位置。光路的偏差将直接导致打黑的不均匀。

 

 

2）功率和频率

       激光参数的设定将直接影响阳极铝打黑的质量和效果，对于30W智能激光器打黑来说，主要的激光参数是功率设置和频率设置，频率越高，脉冲宽度越短，需要的功率也就越高， 具体设置可参考下图             （图3），由于材料以及膜厚的不同，客户在测试时还要根据具体情况来调整参数，以达到最佳效果。

 

假设如下参数固定不变：

 

 

激光类型：	20W智能激光器	30W智能激光器
填充密度（mm)	0.001	0.001
振镜速度（mm/s)	1000	1000
聚焦后光斑大小(um)	60	60
填充方式	蛇形	蛇形
F-Theta Lens（mm)	160	160
BDO 光斑大小（mm)	5	5
平均功率(w)	20	30

 

 

3、打标工艺因素：

 

       打黑工艺主要包括场镜的焦距，光斑的大小，填充方式，正焦还是离焦等等。

 

1） 填充密度与振镜线速度的设置关系：

        填充密度和振镜速度在打黑过程中有一定的连带关系，一般来说，填充密度较密，振镜的线速度可以较高，相反，如果填充密度较疏，振镜的线速度就要降下来，以求达到相同的打标黑度，比如，填充密度为0.001mm， 振镜速度为1000mm/s时的打黑黑度与填充密度为0.0002mm， 振镜线速度5000mm/s 时打标的黑度基本相同（还需要适当调整功率），客户可以参考下面图表（图4）调整参数以求得到最佳效果。

 

假设如下参数固定不变：

 

激光类型：	20W智能激光器	30W智能激光器
脉冲频率（KHz）	500	500
功率设置（%）	35	30
聚焦后光斑大小(um)	60	60
填充方式	蛇形	蛇形
F-Theta Lens（mm)	160	160
BDO 光斑大小（mm)	5	5
平均功率(w)	20	30

 

焦平面对打黑的影响

       采用激扬光电智能激光器打黑时可以是正焦打黑，也可以是离焦打黑，但我们建议客户采用正焦打黑方式，因为离焦在对于打图案面积较大，或被打材料一致性不高时，容易出现不均匀的现象（其他类型的激光器也有此现象），这是因为在离焦时（无论是正离焦还是负离焦），激光的能量密度在工作范围的中心区域同边缘区域有很大的差异，从而造成打黑不均匀的现象。

 

 

3）场镜焦距对打黑的影响

        一般来说，不同焦距的场镜的选择取决于聚焦后的光斑大小以及工作范围，160mm的场镜较适合阳极铝打黑，如果选用254mm或更大的场镜，需要提高激光功率（得到相同的能量密度）或降低打标速度，因此160mm的场镜可以得到较高的打黑效率。

 

 

4）填充方式对打黑的影响

       填充方式将直接决定打黑的质量和效率，一般情况下选用蛇形填充可以大大提高打黑效率，单向填充可以提高打黑的质量。其他的填充方式也各有其特点，客户可以根据不同的要求测试选择最适合的方式。

 

 

 

4、设备和环境对阳极铝打黑的影响

       阳极铝激光打黑同其他激光打标有很大的不同，由于激光能量的微小变化在打黑上都有十分明显的表现，因此，对设备信号稳定性以及环境震动和干扰都有很高的要求.

 

1）信号线干扰

       激光设备中一般有电源线和信号线两种，信号线包括振镜信号线和激光控制信号线，电源线包括振镜电源线（15V）和激光器电源线（24V）。 在机箱内布线时，一定要将电源线同数据线分开（空间上分开），避免混在一起，如有条件，将数据线和电源线分别放在相应的屏蔽槽内，避免电源线对数据线产生干扰。

 

2）数据线需要有屏蔽层

      设备的所有数据线（包括USB）需要有屏蔽层，而且屏蔽层一端要接地（不要两端同时接地）。屏蔽层将有效屏蔽外来信号干扰。

 

3）环境和震动

       激光打标机的电源最好不要同其他大电流设备共用一个电源插槽，因为其他设备的开启或断开可能对激光打标机产生影响，另外，避免附近环境中有振动源。

 

4）地线

        打标设备的所有电源的地线（比如振镜电源线的地线和激光电源线的地线）要同220V地线相连，一定要避免多点接地现象。