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激光刻印机技术指南金属刻印篇金属刻印方法的典型示例22对金属的刻印有多种方法。具有代表性的方法包括：激光刻印、印章、刻印、标签、针打式刻印等。其中，激光刻印已逐渐成为主流。其原因在于，通过激光刻印机进行的直接刻印具有多种优点。•非接触式刻印，可实现高品质刻印效果•无需运行成本•无需维护•可自由更改刻印内容布局•可进行条形码、二维码等条码刻印激光刻印机刻印机针打式刻印机•引进成本较低•变更刻印内容比较繁琐。•难以保证品质•有耗材（刻印版）。发生相应耗材的管理工作。•容易对工件产生损伤•引进成本较低•刻印品质不稳定（针端磨损、折断）。刻的二维码读取率不高。•需要防噪处理•刻印时间长•维护费用高前言激光刻印机各材质刻印示例铁（Fe）铜（Cu）铝（Al）不锈钢（SUS）•汽车零件•工具用品•机械零件•电子零件•铜线•阀门•标牌•家电产品外壳•汽车零件•名牌•医疗器具•烹调器具代表性用途鉴于上述优点，使用激光刻印机代替现有刻印方法的需求大幅增加。本书将为您讲解“为什么激光刻印机能成为金属刻印的主流？”，同时也将为您介绍基恩士产品对您的金属刻印应用产生的益处。激光刻印机的优点印字不易消失非接触式刻印，刻印品质良好可刻印条码、二维码（且易读取）减少对工件的损伤无需运行成本金属刻印中激光刻印已逐渐成为主流以标准波长刻印（50Ｗ）以绿色激光刻印（6Ｗ）如何在铝制工件上快速刻印镍（Ni）、铁（Fe）、铝（Al）不易受波长特性的影响，因此输出能量越高，越可快速实现高品质刻印。激光刻印机具有波长越短，输出能量和光斑直径越小的特性。在相同面积上进行刻印时，直径较大的光斑在每次扫描中可照射更大面积。由此，即可缩短刻印时间。如何在铜制工件上实现高品质刻印在金、铜等反射率较高的金属上刻印时，使用标准波长的激光刻印机，大部分光不会被吸收。例如，铜会反射大约90%以上标准波长的光。由于以剩余的10%进行刻印，无法有效提供热能。因此刻印时会产生余热，如左图所示，刻印周围会出现熔著及炭黑。相较之下，右图则以波长仅为标准波长一半的绿色激光进行刻印。由于吸收率高于铜，可有效提供热能，从而实现了高品质刻印。70605040302010045055065075085095010501150532nm绿色激光1064nm标准波吸收率［%R］Cu（铜）Au（金）Ni（镍）Fe（铁）Al（铝）波长［nm］ࡆ༶ഘᅺ৹ऑߞഘᅺዏ༶ഘᅺߞԒլܖԦ༐(nm)4003003805006007008001090780106410600532波长：532nm第2谐波（绿色激光）波长：1064nm标准波长波长：1090nm光纤激光刻印时间：3秒徽标尺寸宽度约40mm刻印周围出现炭黑刻印时间：25秒徽标尺寸宽度约40mm可实现高品质刻印3激光刻印的原理是通过照射激光施加热能，从而实现刻印，因此在照射的时候，能够吸收多少光量，是很重要的。由于不同材质的金属对应不同波长的激光吸收率不一样，所以需要选择对材质最佳的激光的波长。一般来说，激光波长越短，相对于物质的吸收率就越高。针对金、银、铜等反射率较高（=吸收率低）的金属材质，应选用波长较短的激光刻印机进行刻印。激光波长与材质的关系各主要材质对应不同波长的激光吸收率右图表示了不同金属材质对应标准波长（1064nm)与绿色激光（532nm）的吸收率。铁（Fe）、镍（Ni）、铝（Al）的吸收率受波长变化影响的程度有限。相较之下，金（Au）、铜（Cu）的吸收率受波长变化影响较大。波长为532nm时，金（Au）的吸收率约为30％，波长为标准波长1064nm时，吸收率则不足10％。同样情况下，波长为532nm时，铜（Cu）的吸收率约为40％，波长为标准波长1064nm时，吸收率也不足10％。金属的激光吸收率不同材质的刻印差异不锈钢材质的刻印比较44刻印品质如何？●刻印时间短●希望深度刻印时，可调整刻印次数●凹陷、凸起等表面状态的变化较小（因材质而异）●刻印时会生成氧化膜，不易生锈不锈钢材质的白色刻印照片不锈钢材质的黑色刻印照片深度测量结果深度测量结果金属刻印大致分为白色刻印和黑色刻印两种。白色刻印黑色刻印刻印方法：通过切削金属使其表面粗糙，然后光线漫反射从而使刻印效果呈现白色。刻印方法：在金属表面形成氧化膜，从而呈现出黑色测量该部分测量该部分总体图案1总体图案2总体图案3总体图案4图案A图案B图案C图案D图案E图案F5激光刻印机不仅可刻印英文数字，还可刻印条码及二维码。现在在很多行业在金属零件上进行追溯管理。尤其是在非常重视安全的汽车行业上，追溯管理的要求格外严格。刻印管理用英文数字时，如果刻印空间有限，则字符数也会受到限制。如果改成条码方式或二维码方式，即可在较小空间内搭载更多信息。此外，读取条码或二维码方式也便于对数据进行管理。基于上述背景，采用激光刻印机，并刻印条码、二维码实现追溯管理的企业越来越多。刻印管理用代码的需求条码刻印的典型示例快速刻印高品质的二维码，重点在于配合工件材质进行激光扫描。基恩士的激光刻印机设定与编辑软件MarkingBuilder2，可从多个图案中选择二维码的刻印路径。可根据工件材质、刻印尺寸、使用的条码读取器，筛选出最佳的刻印图案（刻印效果）。快速刻印易读条码的要点QR码条码（CODE39）DataMatrix选择二维码刻印图案66ތਝڪƗƘƙƚތਝڪƗƘƙތਝڪƗƘƙƚތਝڪƗƘƙ传统传统新功能随着激光刻划的进行，被加工面渐渐远离焦点，进入无法完全传递能量的状态。在进行刻划的同时自动调整焦距。对加工面始终以最高密度能量进行刻印。很难保证激光能量集中，同时产生与切割宽度成比例的能量损失。使激光小范围往返刻划。通过集中能量，提高切割速度。使用激光刻印机进行加工加工深度刻印扫描控制切割用扫描控制焦距固定深度刻印扫描控制同切割宽度的往返Scratch扫描控制新功能7匹配级别判定功能的要点识别率100%43匹配级别识别率100%75匹配级别基恩士的提案搭载3-Axis功能，可根据阶梯面、倾斜面、圆柱、圆锥等工件形状，通过3-Axis控制激光焦距。可将字符失真、模糊、缺损控制到最小程度。实现以往激光刻印机无法比拟、与立体形状刚好吻合的完美刻印。激光头内部标配热电式功率监视器。无需外部功率检测仪，且不需做准备工作（例如：设备打开保护罩、安装外部功率检测仪），即可轻松正确测量激光输出。除了检测的功能之外，为了实现生产线上的稳定生产，配备功率自动校正功能，并且每次刻印时可以确认照射能量。基恩士刻印机的“预测维护功能”有助于客户实现稳定生产。即使是麻烦的调试工作，也只需根据不同的材质，使用样本刻印功能进行刻印。然后从刻印结果中选择最佳刻印效果即可，任何人都可轻松在短时间内完成调试。二维条码读取器SR-750系列搭载“匹配级别判定功能”，将可识别度数值化。不仅可判定识别率，还可判定“匹配级别“（可识别度）。可以在无法读取前，提前掌握状态变化，实现读取工序的“预测维护”。3-Axis功能内置热电式功率监视器样板刻印功能二维条码读取器SR-750系列50.00W激光功率检查Copyright(c)2014KEYENCECORPORATION.Allrightsreserved.Markingwhitepaper-KC-EN-CN1104-2E642910PrintedinJapan*642910*■自动对焦三轴控制■高峰值功率/短脉冲×高功率输出■内置二维码读取器■330x330mm高精度超大范围金属树脂陶瓷涂层剥离■三轴控制■300x300mm高精度超大范围■耐环境超高功率输出50W金属黑色高速刻印金属深度高速刻印陶瓷树脂三轴激光刻印机三轴激光刻印机三轴混合式激光刻印机MD-X1000/X1500（波长：1064nm）三轴光纤激光刻印机MD-F3100/F5100（波长：1090nm）■三轴控制■300x300mm高精度超大范围■高峰值功率/短脉冲金属树脂陶瓷涂层剥离三轴激光刻印机三轴YVO4激光刻印机MD-V9900A（波长：1064nm）