12 激光打标的实现方式
原理：利用激光的辐射，塑料聚合物基体内产生局部高能量，这些能量被聚合物
基体或者添加剂吸收，转化为热能，当热能达到一定数值时，就会引起聚合物内部 的各种物理或者化学变化，例如发生炭化、发泡、变色反应等，最后得到与基体不 一样颜色的标记。
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其移动速度均可调，因此可以实现多种加工的目的。 u 激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光
照射部位没有或影响极小，因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小。 u 激光束容易控制，易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合，实现加
工的高度自动化和达到很高的加工精度。
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7 什么是激光加工
根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反 应加工两类。
激光热加工：指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括
激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等。
光化学反应加工：指激光束照射到物体，借助高密度激光高能光子引发或控制光
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单色性好：激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。激光器的单
色性远远超过任何一种单色光源。
单色性好可以便于滤光提高信噪比。 如果是材料加工，单色性对于控制激 光的吸收深度和分布非常有用，因为 不同材料的吸收光谱不同，就可以有 选择有控制地处理材料。单色光在光 学设计上方便很多，没有色散相差， 而且单色性越好，对应的波长或者频 率越稳。
激光精密加工可分为四类应用，分别是精密切割、精密焊接、精密打孔和表面处理。
激光精密切割
（图片来源于网络）
பைடு நூலகம்
激光精密切割是利用脉冲激光束聚焦在加工物体表面，形成一个个高能量密度光斑，
以瞬间高温熔化或气化被加工材料。
特点：速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小： 加工精度高，重复性好，不损伤材料表面。
特点：无需使用外加材料，仅改变被处理材料表面层的组织结构，被处理件变形极 小，适合于表面标记和高精度零件处理。
11 激光加工设备有哪些
激光加工设备可分为三大类：激光打标机、激光焊接机、激光切割机。
激光打标机
激光打标机分为半导体激光打标机、CO2激光打标机、YAG激光打标机、光纤激光打 标机。
半导体激光打标机 其发光源采用的是半导体列阵，所以光转换效率非常高，达到40%以上；热耗损低， 无需单独配备冷却系统；耗电少，1800W/H左右。整机性能非常稳定，属于免维护产 品。
铷玻璃激光器：适合做单次或低重频的脉冲激光器。
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u 半导体二极管激光器
以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件，主要应用于电子信息。
u 染料激光器
其突出的优点是输出波长可调谐，因此目前主要用于光谱学研究。
u 光纤激光器
是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，应用范围非常广泛。
激光零基础快速入门
原理篇
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目录
1.激光是什么
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2.激光的特点
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3.激光与材料的相互作用
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4.激光器有哪几种
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5.什么是激光波长
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6.激光波长对加工的影响
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7.什么是激光加工
7
8.激光加工技术的优势
7
9.激光加工的主要用途
8
10.激光精密加工有哪些应用
8
11.激光加工设备有哪些
5 什么是激光波长
激光波长是指激光器的输出波长，是激光器输出激光光束的重要参数。按照波长的 不同，常用有355nm紫外光、532nm绿光、1064nm近红外光、10640nmCO2光等。
6 激光波长对加工的影响
材料吸收率：（1）吸收率a取决于材料本身；（2）同种材料对不同波长的激光吸
收率不同；（3）同种材料在不同温度时吸收率不同；（4）波长越短，材料相对越 容易吸收。
3 激光与材料的相互作用
激光 材料
熔化金属
稀薄等离子体 熔池
致密等离子体
固态加热
表层熔化
表层熔化， 形成增强吸 收等离子体 云
形成小孔 及阻隔激 光的等离 子体云
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4 激光器有哪几种
目前常见的激光器种 类，激光器分类按工 作介质分气体激光器、 固体激光器、半导体 激光器、光纤激光器 和染料激光器5大类。
u 气体激光器
He-Ne激光器 Ar离子激光器 CO2激光器 N2分子激光器 准分子激光器
u 固体激光器
输出功率最大能达到1W，光束质量很好 在可见光区它是输出连续功率最高的器件 效率高，光束质量好，功率范围大 峰值功率可达数十兆瓦，脉宽小于10ns 准分子激光物质具有低能态的排斥性
YAG激光器可分为：Nd-YAG晶体、Ce-Nd-YAG晶体、Yb-YAG晶体、Ho-YAG晶体、Er-
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9 激光加工的主要用途
激光加工的主要用途
分类
连续波
准连续
短脉冲
输出形式 连续输出 毫秒~微秒 纳秒
超短脉冲 皮秒~飞秒
用途
激光焊接 激光切割 激光熔覆
激光钻孔 热处理
激光标刻 激光钻孔 激光医疗 激光快速成型
微纳加工 精细激光医疗 精密钻孔 精密切割
10 激光精密加工有哪些应用
激光精密打孔
（图片来源于网络）
激光精密打孔是将光斑直径缩小到微米级，从而获得高的激光功率密度，几乎可以
在任何材料实行激光打孔。
特点：可以在硬度高、质地脆或者软的材料上打孔，孔径小、加工速度快、效率高。
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激光表面处理
激光表面处理是利用高功率密度的激光束对金属进行表面处理，可以对金属实现相 变硬化、表面非晶化、表面合金化或使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应， 从而改变金属材料的表面特性。
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12.激光打标的实现方式
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1 激光是什么
laser（激光）这个术语是“light amplification by stimulated emission of radiation
（通过受激辐射线的放射达到光的放大）”的首字母缩写。 原子中的电子吸收能量后从低能级 跃迁到高能级，再从高能级回落到 低能级的时候，所释放的能量以光 子的形式放出。被引诱（激发）出 来的光子束（激光），其中的光子 光学特性高度一致。
相干性好：相干性表示光容易相互干扰的程度。如果将光考虑为波，波段越相近
则相干性越高。例如，水面上不同的波相互碰撞时，可能相互增强或相互抵消，与 这一现象相同，越随机的波干扰程度越弱。
激光的位相、波长、方向一致，可维 持较强的波，从而实现长距离传送。
相干性较高的光，具有可长距离传送 且不会扩散的特性，具备可通过镜头 聚集成小光斑的优点，可将产生的光 传送至别处，用作高密度光。
化学反应的加工过程。包括光化学沉积、立体光刻、激光雕刻刻蚀等。
8 激光加工技术优势
u 使用激光加工，生产效率高，质量可靠，经济效益。 u 可以对多种金属、非金属加工，可加工高硬度、高脆性及高熔点的材料。 u 可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工；也可用机器人在恶劣环境
或其他人难以接近的地方进行激光加工。 u 无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形，并且高能量激光束的能量及
2 激光的特点
方向性强：普通光源是向四面八方发光，需要给光源装上一定的聚光装置，如汽
车的车前灯安装有聚光作用的反光镜，使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器 发射的激光，只朝一个方向射出，光束的发散度极小，接近平行。人们使用激光照 射月球，地球离月球的距离约38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。若 以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月 球。
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激光精密焊接
（图片来源于网络）
激光精密焊接是将高强度激光束辐射至加工产品的工作区域上，通过激光与材料的
相互作用，快速的让被焊地方形成一个多密度聚集的热源区，热能让被焊物区域熔
化之后冷却结晶形成巩固的焊点或焊缝。
特点：不需要电极和填充材料，属非接触式焊接。可对高熔点难熔金属或不同厚度 材料进行焊接。
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激光焊接机
按其工作方式分为激光模具烧焊机、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光 焊接机，激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激 光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊 接的目的。
激光切割机
激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。 激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔 化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而 达到切割的目的。
CO2激光打标机 1）性能稳定，长寿命，免维护；2）该机可单机使用也可以安装在流水线上联合使 用；3）打印效果和打标速度能够满足现代化大生产高效、高速、高可靠的要求。
光纤激光打标机 光纤激光打标机为当今国际上最先进激光标记设备，具有光束质量好，体积小、速 度快、工作寿命长、安装灵活方便以及免维护等特点。
YAG晶体。 Nd-YAG激光器
固体激光器，1064nm
Ce-Nd-YAG激光器 效率高、阈值低、重复频率特性好
Yb-YAG激光器
量子效率高，晶体光谱简单
Ho-YAG激光器