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激光功率
- 功率越高,单位时间内输入材料的能量越多,标记深度通常越大,打标速度也可提升(在能量足够的情况下)。
- 但功率过高可能导致材料过度灼烧(如发黑、边缘熔渣),尤其对热敏材料(如塑料、纸张)需精准控制。
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激光频率(脉冲重复率)
- 频率越高,单位长度内激光脉冲的数量越多:
- 高频率(如 10kHz 以上)适合精细打标(如二维码、小字),标记线条更平滑,但能量分散,深度可能降低。
- 低频率(如 1-5kHz)适合深雕(如金属铭牌刻字),单个脉冲能量更高,深度更大,但线条可能粗糙。
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扫描速度(振镜速度)
- 扫描速度越快,激光在材料表面的停留时间越短,标记深度越浅,但打标效率越高(适合大面积快速打标)。
- 速度过慢则可能因能量集中导致材料烧损,需与功率、频率配合调整(如速度降低时,可同步降低功率避免过度灼烧)。
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脉冲宽度
- 脉冲宽度越窄(如纳秒、皮秒级),激光能量越集中,对材料的热影响区越小,适合精密打标(如半导体、玻璃),可减少边缘碳化或熔损;宽脉冲则更适合深雕,但热影响较大。
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填充密度(线间距)
- 填充密度越高(线条间距越小),标记图案越饱满(如大面积实心图案),但打标时间越长,且可能因能量叠加导致表面过热。
- 低密度适合轮廓打标(如简单图形),效率更高。
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扫描路径(打标顺序)
- 合理的扫描路径(如从内到外、分段打标)可减少材料局部过热(尤其厚材料或高功率打标时),避免因热量积累导致标记变形或色差。
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聚焦光斑大小
- 光斑越小(通过聚焦镜焦距控制,如短焦镜),能量密度越高,适合精细打标(如微米级线条、微小字符),但作用范围窄,深度较浅;
- 光斑越大(长焦镜),能量更分散,适合大面积打标或深雕(如金属板材),但分辨率降低。
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振镜系统精度
- 振镜的定位精度和运动稳定性直接影响标记图案的清晰度(如线条是否平滑、字符是否变形)。精度不足会导致图案模糊、尺寸偏差(尤其对精密零件打标)。
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激光发射器稳定性
- 激光器输出功率的稳定性(如功率波动是否在 ±2% 以内)决定了标记的一致性:若功率不稳定,同一批次产品可能出现深浅不一、色差等问题。
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冷却系统
- 高功率激光器(如 CO₂激光、光纤激光)需高效冷却(水冷或风冷):
- 冷却不足会导致激光器工作温度过高,功率下降、寿命缩短,甚至引发标记深度 / 精度波动(如热漂移导致光斑偏移)。
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温度与湿度
- 环境温度过高(如超过 35℃)会影响激光器和振镜的散热效率,导致设备性能不稳定;湿度过高(如>60%)可能导致光学元件(如聚焦镜、振镜镜片)受潮发霉,影响激光传输效率(出现能量损耗、光斑畸变)。
- 精密打标(如半导体行业)通常需在恒温恒湿环境(温度 20±2℃,湿度 50±5%)中进行。
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粉尘与振动
- 车间粉尘过多会污染光学元件,导致激光能量衰减(标记变浅);
- 设备安装位置若有振动(如靠近冲床、风机),会影响振镜定位精度,导致标记模糊或错位。
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标记图案复杂度
- 复杂图案(如高清 logo、密集纹理)需更多扫描路径和填充,打标时间更长,且需平衡速度与精度(可能需降低速度以保证细节清晰);
- 简单图案(如数字、字母)可通过提高速度提升效率。
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预处理与后处理