光路问题最直观的表现是打标质量下降,这是普通操作人员最容易发现的信号,具体包括以下几种情况:
- 局部过浅或过深:同一批工件上,部分区域打标清晰、深度达标,另一部分却模糊、深度不足(如金属表面仅轻微变色,未形成有效刻痕),或局部深度过深导致工件变形、烧穿(非金属如塑料出现焦糊)。
原因:光路偏移导致激光在不同区域的聚焦能量不一致,偏离光轴的区域能量衰减。
- 整体变浅 / 无打标:即使调高激光功率、降低打标速度,效果仍无改善,甚至完全没有痕迹。
原因:可能是光路严重偏移(激光未进入聚焦镜)、反光镜 / 聚焦镜松动或污染导致能量大量损耗。
- 图案拉伸 / 偏移:例如原本的正方形变成长方形,或图案整体向某个方向偏移(与工件定位无关)。
原因:激光光束在传输过程中发生倾斜,导致聚焦后光斑位置偏移。
- 边缘毛糙 / 有锯齿:原本光滑的线条变得粗糙,或文字边缘出现 “毛刺”,即使优化打标参数(如降低速度、提高频率)也无法改善。
原因:光路偏移导致光斑形状不规则(如从圆形变成椭圆形),或光学元件表面有污渍导致光束散射。
- 重影:同一线条出现双重或多重痕迹,且位置错开。
原因:反光镜固定不牢,在激光照射时发生微小振动,导致光束传输路径不稳定。
- 断痕:连续的图案或文字出现间断(非材料本身缺陷),且断痕位置固定。
原因:光路中存在遮挡(如镜片上的灰尘颗粒),或某一光学元件(如半反镜)角度偏移导致局部能量缺失。
除了打标效果,还可以通过检查设备参数和光学元件状态进一步确认光路问题:
- 方法:使用激光功率计测量出光口的实际激光功率,与设备设定功率对比(例如设定 50W,实际仅 30W 或波动超过 ±10%)。
- 判断:若功率明显下降或波动过大,且排除激光电源、灯管 / 模块故障(如 CO₂激光器灯管老化、光纤激光器模块异常),则大概率是光路偏移或光学元件污染导致能量损耗。
- 方法:在打标头下方放置一张白纸,手动触发激光(低功率、短时间,避免烧穿),观察白纸上的光斑形状和大小。
- 判断:
- 正常情况:光斑为圆形或接近圆形,边缘清晰、均匀,无明显散射或暗区。
- 异常情况:光斑呈椭圆形、不规则形状,或边缘模糊、有 “拖尾”,说明光路偏移或光学元件异常。
- 检查反光镜 / 聚焦镜:关闭设备电源后,用无尘布蘸取专用光学清洁剂(如无水乙醇)轻轻擦拭反光镜(通常 3-4 片,位于光路传输路径上)和聚焦镜表面,观察是否有以下问题:
- 表面有灰尘、油污、指纹:会导致激光反射 / 透射率下降,引发能量损耗。
- 镜片有划痕、裂纹或镀膜脱落:会导致光束散射或折射,破坏光路稳定性。
- 镜片松动或偏移:用手轻触镜片支架,若有明显晃动,说明固定螺丝松动,可能导致光路偏移。
- 方法:部分激光打标机会配备 “红光指示器”(用于模拟光路),开启红光后,观察红光是否沿预设光路(反光镜中心、聚焦镜中心)传播:
- 正常情况:红光依次穿过各反光镜的中心标记点,最终在工件表面形成一个清晰的红点。
- 异常情况:红光偏离反光镜中心、在某一镜片处反射方向异常,或最终红点模糊、偏移,说明光路已偏移。
当出现以下情况时,需暂停生产并优先检查调整光路,避免设备损坏或批量废品:
- 打标效果突然恶化(如从清晰变模糊仅几分钟内);
- 激光功率骤降超过 20%,且排除电源 / 模块问题;
- 观察到光斑严重变形(如椭圆形长轴是短轴的 2 倍以上);
- 反光镜或聚焦镜出现明显松动、裂纹。

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