光路污染的异常表现与 “光路偏移” 有相似之处,但通常是渐进式恶化(而非突然变化),且调整功率、速度等参数后改善不明显。主要包括以下 4 类情况:
- 现象:原本设定的功率可满足打标深度,但逐渐出现深度变浅(如金属表面刻痕变浅、非金属颜色变浅);即使将功率从 50% 调高至 80%,深度仍未恢复,甚至伴随打标区域 “发灰”“不清晰”。
- 原理:污染物(如灰尘、金属粉末)附着在反光镜 / 聚焦镜表面,会反射或吸收部分激光能量,导致实际到达工件表面的能量下降。例如,聚焦镜表面若有一层薄灰,激光透射率可能从 95% 降至 70%,直接导致能量损耗。
- 现象:文字 / 图案边缘从光滑变得粗糙,出现不规则毛刺;非金属(如塑料、亚克力)打标时,边缘伴随焦黑、碳化痕迹(非功率过高导致);同一图案中,部分区域边缘清晰,部分区域模糊。
- 原理:污染物会导致激光光束散射(而非平行传输),聚焦后光斑从 “圆形” 变成 “不规则形”,边缘能量分布不均匀,从而出现毛边或局部过烧。
- 现象:打标图案中随机出现无规则的黑斑(局部能量过强)、白点(局部能量缺失);连续线条出现间断,且断痕位置不固定(与光路偏移的 “固定断痕” 不同)。
- 原理:光学元件表面的颗粒状污染物(如金属打标时的飞溅粉末)会形成 “遮挡点” 或 “聚焦点”—— 小颗粒可能将激光汇聚成微小热点(形成黑斑),大颗粒则会阻挡激光(形成白点 / 断痕)。
- 现象:完成同一批工件的打标时间明显增加(如原本 1 分钟 / 件,现在需 1 分 30 秒 / 件),且并非因工件定位、传送带速度等机械问题导致。
- 原理:能量损耗导致实际打标速度被迫降低(否则效果不达标),本质是光路污染引发的能量不足问题。
打标效果异常后,通过直接检查光路中的关键光学元件(反光镜、聚焦镜),可快速确认是否需要清洁。操作前需关闭设备电源,避免激光误伤。
- 位置:通常位于激光发生器出口、打标头支架等光路转折点(一般有 3-4 片,根据设备型号不同数量有差异),镜片表面通常为银白色或蓝紫色镀膜。
- 判断标准:
- ✅ 正常状态:表面光滑、洁净,无任何可见污渍、指纹、划痕,反光均匀。
- ❌ 需要清洁:表面有灰色 / 黑色灰尘层、油状手印(触摸后留下)、金属 / 非金属粉末附着物(打标时飞溅的残渣),或在强光下观察到不规则的 “雾状” 污渍。
- 位置:位于打标头最下方,直接对着工件,通常被金属镜座固定,镜片表面多为透明或略带颜色的镀膜。
- 判断标准:
- ✅ 正常状态:透明无杂质,无明显划痕、气泡,光线透过时无散射。
- ❌ 需要清洁:表面有黑色焦糊痕迹(非金属打标时的烟雾残留)、油污斑点(冷却系统漏油或操作时沾染)、灰尘堆积(尤其是镜座与镜片的缝隙处),或透过镜片观察时发现 “模糊感”。
- 方法:用手电筒或台灯的强光斜射镜片表面,观察是否有 “亮点”(颗粒污染物)或 “条状污渍”(油污或烟雾残留)。
- 原理:洁净的镜片表面对光线的反射 / 透射均匀,而污染物会改变光线的传播方向,形成可见的异常光点或条纹。
除了出现异常后再判断,结合设备的使用场景和维护习惯,可提前规划清洁时机,避免污染影响打标效果:
- 高污染材料:若长期打标金属(易产生金属粉末)、塑料 / 皮革(易产生烟雾和焦渣)、木材(易产生粉尘),建议每周检查 1 次光学元件,发现轻微污染及时清洁。
- 低污染材料:若打标玻璃、陶瓷等低粉尘、低烟雾材料,可每 2-3 周检查 1 次。
- 恶劣环境:若设备处于车间、仓库等灰尘多、湿度大(>60% RH)或有油污的环境,建议缩短检查周期(如每 3-5 天检查 1 次),并在镜片表面加装防尘罩(需设备支持)。
- 洁净环境:若在无尘车间或办公室使用,可按常规周期检查(每 2-3 周)。
- 若上次清洁后,设备已连续运行超过 100 小时(或打标工件超过 10000 件),即使未出现明显异常,也建议打开光路罩检查镜片,避免污染物长期附着导致镀膜损坏(一旦镀膜被腐蚀,清洁无法恢复,需更换镜片)。
部分情况下,镜片的异常并非污染导致,清洁无法解决,需直接更换: