半導體激光打標機

半導體激光打標機

半導體激光泵浦全固態激光器（DPSSL）進行激光打標的工作原理是利用大功率半導體量子阱激光器代替氣體燈泵浦固態晶體為增益介質激光諧振腔，使之產生新波長的激光，在利用晶體備頻混頻交應產生SHG、THG等波長的激光。通過設計建立了從來料復驗、部裝生產、過程檢查、總裝調試到成品總檢的整個激光打標工藝流程、操作規程和質量標準。

半導體激光打標機分類

半導體激光打標機可以分為側面泵浦半導體激光打標機和端面泵浦激光打標機，側面泵浦也就是說光源是裝在激光棒的側面的，而端面泵浦則是光源裝在激光棒的端面的。

打標機的組成

主要由四個系統組成：光路系統，電路系統，水路系統及控制系統。 　光路系統主要是由紅光、全反、半反、模塊、Q、場鏡、擴束鏡、掃描等組成。 　電路系統主要是由控制電路（控制箱）、激光電源、Q電源、掃描電源組成。 　控制系統則主要是由掃描振鏡、電腦、控制軟件（板卡）等組成。 

水路系統主要由水箱、水管組成，形成一個循環的水路。（以上資料由galaser提供）

激光打標機耗材分類

  半導體側泵激光打標機

YAG激光打標機耗材或易損件有：激光氪燈、全反射鏡、半反射鏡、激光棒、振鏡鏡片；

半導體激光打標機耗材或易損件有：半導體激光器（半導體模塊）、全反射鏡、半反射鏡、振鏡鏡片；

CO2激光打標機耗材或易損件有：CO2激光器（CO2激光管）、反射鏡片組、振鏡鏡片。

主要性能指標

1、平均光-光轉換效率>7%；

2、激光打標輸出功率穩定性優于5%；

3、激光打標工作溫度范圍：0℃～40℃；

4、抗震動和沖擊能力達到國家01級標準。

優點

1、激光光束模式好，電光轉換效率高，耗電少，免維護。

2、壽命長：有些光電量測廠商把量測設備中激光的光源由最初的 He-Ne激光改成二極管激光，以取得最佳的機器壽命（ He-Ne 激光壽命一般為 10^4 HR，而二極管激光壽命為 10^5HR ，相差十倍），特別適合現場長時間的操作。

3、瞬間即可達到開關的作用，適宜通信用途。并且半導體激光打標機一開機很快便穩定下來，又很合適用電路調制其輸出，比如可使用脈波調制法量測距離（而 He-Ne 激光打標機必須開機三十分鐘后才穩定下來，這點是萬萬比不上半導體激光打標機了）。

4、可得到各種波長：利用周期表中的Ⅲ/V族，例如砷化鎵等化合物可制成二極管激光，當電流通過pn界面時，將因化合物的不同而發出各種可見激光及不可見激光。半導體激光只要改變組合元素的比例，便可改變不同的能量間隔，不同的能量間隔 ， 提供了不同的輸出波長，由于具有紅外線及紅色波長，在通信及量測上很容易與各種傳感器配合而得到很廣泛的用途。

5、操作簡單方便，打標質量精度高。

6、機械性質方面：結構緊湊、堅固、體積小的優點。

主要特點

半導體激光打標機使用國際上先進的半導體發光二級管，該機的半導體泵浦模塊、掃描振鏡、聲光Q開關、Q驅動器等關鍵配件都是原裝進口，供應商都擁有相關行業的世界領先技術，一流的配件保證了極高的打標精度和速度，性能穩定，能長期工作。采用一體化的設計結構，全新的光路密封方式，總體穩定可靠，外形美觀高檔。

性能優勢

在標刻相同效果下可明顯提高打標速度，典型的應用如打反白效果、除鋁表面陽極化處理層，動物耳標打碼，金屬標牌自動上下料激光打標等。 激光輸出穩定，可在不銹鋼板上標記出顏色鮮艷，重復性高的圖案。全新的光路密封方式，保證了泵浦頭的安全工作，免維護，周期長。

適用材料和行業應用

可雕刻金屬及多種非金屬材料。特別適合應用于一些要求標刻精細、精度高的場合。應用于電子元器件、五金制品、工具配件、集成電路（IC）、電工電器、手機通訊、精密器械、眼鏡鐘表、首飾飾品、汽車配件、塑膠按鍵、建材、PVC管材、PPR管材、醫療器械等行業。

普通金屬及合金（鐵、銅、鋁、鎂、鋅等所有金屬），稀有金屬及合金（金、銀、鈦），金屬氧化物，特殊表面處理（磷化、鋁陽極化、電鍍表面），ABS料（電器用品外殼，日用品），油墨（透光按鍵、印刷制品），環氧樹脂（電子元件的封裝、絕緣層）。

技術參數

發展趨勢

隨著國家有利政策的落實及行業技術水平的提高，中國激光產業必定會有較大發展。激光技術與眾多新興學科相結合，將更加貼近人們的日常生活，而激光器研究向固態化方向發展，半導體激光器和半導體泵浦固體激光器成為激光加工設備的主導方向，整個激光產業界并購將盛行，各公司力爭成為行業巨頭，激光產品也將在工業生產、交通運輸、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事及文化教育等領域得到更深入的應用，進而提高這些行業的自主創新能力，適應全球化的發展潮流，形成新的經濟增長點。預估在今后三年內我國激光產業平均行業復合成長率應該不低于20%。未來5年，中國激光產品市場需求將超過600億元。

由于半導體激光打標機標記速度快，使用壽命長，設備故障率低等顯著特點，已經成功廣泛的應用在制造業各個行業。隨著目前汽車、五金、電子等行業的快速發展，半導體激光打標機的需求量明顯加大，在產品標記行業，他的普及將是一個趨勢。 

半導體激光打標機及其打標樣品圖

激光打標機輸出功率故障分析

所謂激光打標機的功率是指機械在單位時間內做功的多少，機械效率是衡量機械本身性能優劣的一個重要因素，一臺機械功率越高，能耗就越少，就越能節省人力、物力降低生產成本等等，就像一個人他大力的，做事情就很輕松，如果一個小力氣的人，做同樣的事情，就顯得很吃力。打標機效率高低受機械設備本身的結構、摩擦等因素影響，下面就打標機輸出功率常見故障進行原因分析。

第一、使用時間不長的新設備，激光器激光輸出功率較弱的原因：

檢查全反膜片是否有漏光現象；

檢查諧振腔調整的準確性是否達到要求；

檢查聲光開關插入損耗是否在規定范圍內；

檢查出廠時測得的激光器輸出功率是否達到技術指標。

第二、使用一段時間以后，激光器激光輸出功率下降的原因：

檢查激光諧振腔是否變化；

檢查氪燈使用壽命是否到期；

進入振鏡的激光偏離中心；

檢查全反及輸出膜片是否有污損現象；

聲光晶體偏移或者聲光電源輸出能量偏低；

冷卻水箱水溫設置與環境溫度溫差是否超過5℃；

若電流調到20A左右仍感光強不夠，那就是氪燈老化。

半導體激光打標機部份樣品：