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1、 第二章本论2.1激光打标机工作原理以及其优点 22.2 激光打标机种类及其各种类型比较.52.3 激光打标机使用、保养、维修以及故障排除方法72.4 激光打标机对人体危害以及防护方法14 总结.14致 谢2参考文献3附 录4第一章 绪论1.1 引言激光的原理早在 1916 年被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到 1960 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段，去获得空前的效益和成

2、果，从而促进了生产力的发展。1.2歌尔有限公司以及产品简介：歌尔声学自创立以来，始终专注于电声行业微型电声元器件和消费类电声产品的 研发和制造，主要产品包括微型麦克风、微型扬声器/受话器、蓝牙系列产品和便携式音频产品，广泛应用在移动通讯设备及其周边产品、笔记本电脑、个人数码产品和汽车电子等领域。公司赢得了包括三星、惠普、思科、LG、松下、西门子、NEC、富士康、伟创力、宏碁、华硕、联想、京瓷、中兴通讯、缤特力、哈曼、罗技等在内的优质客户资源，在电声行业取得了 歌尔声学股份有限公司有利的竞争地位。 歌尔声学属于省级高新技术企业，与中科院声学所、北京邮电大学等国内外多家知名高校和科研机构建立了长期

3、的战略合作伙伴关系，致力于电声领域前沿技术的基础研究和新技术、新产品的开发。歌尔声学设有中科-歌尔通信声学联合实验室、北邮-歌尔通信技术联合实验室等国内一流的研发机构。 歌尔声学坚持自主创新，专注声学科技；致力成为世界一流的声学整体解决方案提供商。经营范围：开发、制造、销售：声学与多媒体技术及产品，短距离无线通信、网络化会议系统相关产品，电子产品自动化生产设备，精密电子产品模具，半导体类微机电产品，消费类电子产品、电脑周边产品；与以上产品相关的嵌入式软件的开发、销售；与以上技术、产品相关的服务；货物进出口、技术进出口。 主营业务：微型电声元器件和消费类电声产品的研发、制造和销售，主要产品包括微

4、型麦克风、微型扬声器/受话器、蓝牙系列产品和便携式音频产品。核心能力：歌尔已建立起多技术融合的产品研发平台，包括声信号处理技术平台、短距离无线通信技术平台、MEMS技术平台和产品测试技术平台。 蓝牙耳机2、实验室 歌尔建成了包括声学实验室、可靠性实验室、无线实验室、环保实验室等多个产品测试和验证实验室。3、研发团队 歌尔现有博士4名，硕士55名，各类研发技术人员400余名，具有多年的声学或电子相关领域的理论基础和实践经验，部分成员还拥有国际化知识背景。 公司分别在青岛、潍坊、北京、深圳等地设置了研发机构，并组建了三个研发中心，包括基础研发中心、零件研发中心、整机研发中心 第二章 本论2.1激光

5、打标机工作原理以及其优点激光标记印刷也称激光打标、激光印标，近年来在印刷领域，如包装印刷、票据印刷、防伪标识印刷中的应用越来越多，有些已用于联机生产。基本原理：激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。目前，公认的原理是两种：热加工具有较高能量密度的激光束（它是集中的能量流），照射在被加工材料表面上，材料表面吸收激光能量，在照射区域内产生热激发过程，从而使材料表面（或涂层）温度上升，产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。冷加工具有很高负荷能量的（紫外）光子，能够打断材料（特别是有机材料）或周围介质内的化学键，至使材料发生非热过程破坏。这种冷加工在激光标记加工中具有特殊的意义，因为它不是

6、热烧蚀，而是不产生热损伤副作用的、打断化学键的冷剥离，因而对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形等作用。例如，电子工业中使用准分子激光器在基底材料上沉积化学物质薄膜，在半导体基片上开出狭窄的槽。激光标记印刷原理：激光标记印刷是通过激光打标机实现图文印刷的，其基本原理是，由激光发生器生成高能量的连续激光光束，当激光作用于承印材料时，处于基态的原子跃迁到较高能量状态；处于较高能量状态的原子是不稳定的，会很快回到基态，当原子返回基态时，会以光子或量子的形式释放出额外的能量，并由光能转换为热能，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，从而形成图文标记。1激光发生器 下文将以氪灯激光打标系统为例，说明激光

7、发生器的原理。氪灯通电后，以20kV的高压击穿氪灯中的氪气后，电源自动转换输出电压为100V（5A），维持氪灯连续的弧光放电。在激光发生器中，氪灯位于椭圆形聚光腔的1个焦点上，氪灯产生的弧光经聚光腔反射后，再全部聚焦在另一个焦点-晶体钇铝石榴石 （YAG）上，YAG吸收泵浦光后，形成波长为1060nm的连续激光，连续激光在谐振腔中垂直于光轴的前镜和后镜间往返振荡，并从前镜输出。2打标原理 射频驱动器（RFDriver）控制Q-开关的开关状态，连续激光在Q-开关的作用下，变成峰值功率达110kW的脉冲光波，经过光孔的脉冲光达到阈值后，由谐振腔输出到达扩束镜，光束经扩束镜放大后传输到扫描镜，由伺服

8、电机带动X轴、Y轴方向的扫描镜片旋转进行光扫描，最后经平面聚焦场将激光的功率进一步放大后，聚焦在工作平面上进行打标。整个过程由计算机按程序控制。3激光打标的特点 激光打标机因其特殊的工作原理，与传统标记方式（移印、喷码、电腐蚀等）相比，具有许多优越性；1）非接触加工 可在任何规则或不规则表面打印标记，且打标后工件不会产生内应力；2）材料适用面广 优点：1）可在金属、塑料、陶瓷、玻璃、纸张、皮革等不同种类或不同硬度的材料上打印；2）可与生产线上的其他设备集成，提高生产线的自动化程度；3）标记清晰、持久、美观，并可有效防伪；4）使用寿命长、无污染；5）运行成本低 6）打标速度快且标记一次成型，能耗

9、小，因而运行成本低。虽然激光打标机的设备投资比传统标记设备大，但从运行成本而言，使用激光打标机要低得多。塑封三极管打标：打标机工作速度为10个/秒，若设备折旧以5年计算，打标费用为0.00048元/个。如果使用移印机，其综合运行成本约为0.002元/个，甚至更高。轴承表面打标：若轴承三等分打字，总共18个4号字，采用振镜式打标机，以氪灯灯管的使用寿命为700小时计算，则每个轴承的打标综合成本为 0.00915元。电腐蚀刻字的成本约为0.015元/个。以年产量400万套轴承计算，仅打标一项，1年最少可以降低成本约6.5万元。7）加工效率高 计算机控制下的激光光束可以高速移动（速度达57米/秒），

10、打标过程可在数秒内完成。1个标准计算机键盘的印字可在12秒内完成。激光打标系统均配有计算机控制系统，可以与高速流水线灵活配合。8）开发速度快 由于激光技术和计算机技术的结合，用户只要在计算机上编程即可实现激光打印输出，并可随时变换打印设计，从根本上替代了传统的模具制作过程，为缩短产品升级换代周期和柔性生产提供了便利工具。9）加工精度高 激光能以极细的光束作用于材料表面，最细线宽可达到0.05mm。为精密加工和增加防伪功能开创了宽广的应用空间。激光印标能满足在极小的塑料制件上印制大量数据的需要。例如，可印制要求更精确，清晰度更高的二维条码，与压印或喷射打标方式相比，有更强的市场竞争力。10）维护

11、成本低 激光打标是非接触式打标，不像模版印标工艺有使用寿命的限制，在批量加工中的维护成本极低。11）具有环保性 激光打标为非接触式打标，节约能源，相对于腐蚀法，避免了化学污染；相对于机械式打标，也可减少噪声污染。激光打标与其它标记技术的比较打标工艺 速度 性能 图象文字变更激光打标 快 好 不易变更激光掩模打标 快 较好 不易变更化学腐蚀 较快 好 不易变更照相腐蚀 较快 好 不易变更喷墨打印 快 较差 易于变更机械压痕 快 较差 不易变更熔模 快 好 不易变更气动冲针 中速 较好 易于变更2.2激光打标机种类介绍及各种类型比较激光打标机分类：按照激光器不同分：激光打标机按照激光器不同可分为：

12、CO2激光打标机，半导体激光打标机，YAG激光打标机，光纤激光打标机。按照激光可见度不同分为：紫外激光打标机（不可见）、打标机（可见激光）、红外激光打标机（不可见激光）、按照激光波长分类按照激光波长的不同可分为：深紫外激光打标机（ 266 nm ）、绿激光打标机（ 532nm ）、灯泵YAG激光打标机（1064nm）、半导体侧泵YAG激光打标机、半导体端泵YAG激光打标机（1064nm ）、光纤激光打标机（1064nm）、CO2激光打标机（10.64um）。激光打标机的区分1、激光波长不同深紫外激光打标机： 266 nm绿激光打标机： 532nm灯泵YAG激光打标机：1064nm半导体侧泵YA

13、G激光打标机、半导体端泵YAG激光打标机：光纤激光打标机：CO2激光打标机：10.64um2、工作原理不同灯泵浦YAG激光打标机： 采用氪灯作为能量源（激励源），ND：YAG作为产生激光的介质，发出特定波长可以促使工作物质生产能级跃迁释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。 采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，就可使气体分子释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。半导体侧泵YAG激光打标机：使用波长为 808nm 半导体激光二极管泵浦 Nd: YAG 介质，使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1064nm 的巨脉冲激光输出，电光转换效率高。半导体端泵YAG激光打标机：直接从激光晶体的端面将半导体泵浦光（808nm）泵入，经光学镜组输出产生激光。使行光转换效率大大提高。由光纤直接输出激光。3、标记范围及价格不同主要用于非金属（木头、亚克力、纸张 、皮革等），价格便宜。绿激光打标机、紫外激光打标机：主要用于高端极精细IC等产品。价格较高，产品定制为主。主要用于金属、塑胶等低要求