“雷射蝕刻因其長壽命而成為最突出的製程。它有效地創建了傳統技術無法實現的可追溯性模式。“
在雷射打標加工產業中，雷射蝕刻是一種相對更快、更有效的在材料表面創建設計的技術。它用於設計徽標圖案、識別號碼、安全條碼和個人化使用。與其他傳統標記技術（例如印刷）相比 沖壓，雷射蝕刻具有持久性、可追溯性且易於製造。從汽車、航太到醫療用途零件，雷射打標高度適合滿足這些產業要求。
在本文中，我們將為您提供有關雷射蝕刻、其工作機制、優點和限制的基本資訊。此外，它將幫助您了解雷射打標、蝕刻和雕刻之間的明顯區別。
什麼是雷射蝕刻？
雷射蝕刻是一種去除材料的非接觸式技術。它在目標材料表面上複製資訊代碼和美學圖案。該過程往往會在零件的特定微觀區域產生高脈衝雷射光束。然後這些脈衝熔化材料的表面並使其吸收雷射脈衝。結果，在短短幾秒鐘內，就形成了包含美學價值和資訊的凹陷標記。
雷射蝕刻工藝
雷射蝕刻使工程師能夠透過在零件上貼上條碼、識別號和徽章來生產可追溯性和安全性的零件。
它是如何工作？
在此過程中，使用低功率雷射光束來產生雷射波。在大多數情況下，使用光纖或紫外線雷射來蒸發材料。確定在哪裡進行蝕刻的焦點。以下是雷射蝕刻製程的簡短分解：
- 最初，在 CAD 軟體上設計預定形狀，然後將其轉換為 G 代碼。
- 同時，操作員可以安全地清潔所需材料片上的任何鏽跡或灰塵積聚。他們使用砂紙或任何噴霧劑來消除斑點和灰塵痕跡。
- 將預期的設計放置在材料片上，以允許雷射聚焦材料表面以在其上創建所需的圖案。
- 雷射光束透過在特定時間間隔釋放多個雷射能量脈衝來產生高能量脈衝。
- 不知何故，在幾秒鐘內，100,000W脈衝雷射蝕刻機就釋放出100萬次脈衝能量。
- 確保工作台穩定並牢固地固定材料。
- 雷射蝕刻通常優先用於複雜的特徵設計。
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雷射打標、雕刻和蝕刻：它們相同嗎？
共同點是所有這些都用於在材料表面上創建持久的標記。儘管這些過程可以互換使用，但它們之間存在明顯的差異。讓我們來看看；
激光打標
雷射打標是一個更廣泛的術語。這被稱為非接觸或變色過程。一般用於利用集中雷射光束在材料表面製作永久性圖案。例如;條碼、徽標、UID 和 QR 碼。雷射光束通常使用脈衝、光纖、紫外線和連續雷射機來執行。一些常見類型的雷射打標製程包括：雷射退火、蝕刻、雕刻、碳遷移、發泡和著色。
不銹鋼雷射雕刻
雷射雕刻過程相對簡單。它涉及物理去除材料以創建用於 2D 和 3D 設計的空腔。雷射雕刻特別適用於個人化應用，例如：珠寶的裝飾圖案、序號和標誌。工藝更加耐用，可雕刻金屬 0.020“ 深度和500微米。雷射雕刻的常見類型包括：雷射蝕刻、深度雷射雕刻和雷射燒蝕。 雷射雕刻機 功率範圍為 10 至 100W。
3. 雷射蝕刻
如前所述，雷射蝕刻用高能量雷射光束熔化材料的表面。它比雷射雕刻更快。雷射蝕刻經常用於金屬，例如：鋁、銅、不銹鋼和鐵。然而，該製程僅限於一些蝕刻對比；例如;白色、黑色和灰色調。一些常見的例子包括：條碼、二維碼、序號、品牌口號和主題。
雷射蝕刻有什麼好處？
下面列出了雷射蝕刻的一些優點；
- 雷射蝕刻是比其他傳統技術更快的過程。
- 由於材料和雷射之間沒有物理接觸，因此非常有效地生產工具磨損最小的零件。
- 它可容納多種金屬、複合材料和陶瓷，例如：鋅、不銹鋼、陽極氧化鋁、壓克力、木材和紙張。
- 雷射蝕刻對於 2D 和 3D 設計來說非常準確和精確。
- 便於大批量生產。此外，它還提供個人化應用程式的客製化；禮物、小飾品和珠寶。
- 雷射蝕刻需要最少的能量來操作。
雷射蝕刻有哪些缺點？
雷射蝕刻的缺點如下：
- 雷射蝕刻零件的耐用性較差，且容易磨損。
- 雷射蝕刻僅適用於光纖雷射器，因為它使用金屬蝕刻來創建不同的圖案
- 雷射蝕刻僅限於幾種顏色對比，例如白色、灰色和黑色蝕刻。
雷射蝕刻相容材料
雷射蝕刻可以在多種材料上產生圖案。相容性取決於材料特性和應用要求。
鎂
在其他金屬中，鎂的熔點較低，為 1215 °F. 雷射蝕刻鎂零件的重量相對較輕。此外，鎂的反射率較低，因此零件不需要任何預處理。
領導
鉛的熔點較低（621），因此易於蝕刻°F. 雷射光束複製不同的顏色對比度，例如灰色、白色和黑色。鉛主要用於可追溯和識別號碼。
鋁
另一種用於雷射蝕刻的流行合金是鋁。它具有輕質的性質 1216熔點相對較低 °F與鎂類似。用於雷射蝕刻的常見鋁牌號碼是 Al 380 和 6061。
鋅
與上述金屬相比，鋅的熔點相對較低 786°F。它廣泛用於 壓鑄 產品。雷射蝕刻可以在 QR 和條碼等鋅蝕刻零件上產生高對比度。
陽極氧化鋁
陽極氧化鋁在熔點方面與自然氧化鋁具有相似的特性。唯一的區別在於它們的表面厚度。例如，陽極氧化鋁有一層薄薄的 其外表面有 0.002 – 0.07 毫米的氧化鋁。此層可防止其表面受到腐蝕。所以， 可以在陽極氧化合金的頂層上進行蝕刻。
可雷射黃銅
顧名思義，雷射黃銅具有搪瓷和清漆保護層。這使得黃銅能夠吸收雷射脈衝。通常，可雷射黃銅在其他金屬合金中具有極高的反射率。
不銹鋼
不銹鋼提供兩種雷射蝕刻的主要等級： 306和316。因為它的外保護層在蝕刻過程中被去除了。這樣，雷射退火就非常適合在不銹鋼上蝕刻圖案。
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Prolean 的雷射切割服務
然而，與其他打標製程相比，雷射蝕刻至關重要。因為有時它會導致零件收縮、翹曲和變形。因此，它要求較高的精度和準確度。在 Prolean，我們的技術機械師和工程師確保您的專案以正確的方式完成。
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加起來
雷射打標已成為一種廣泛適用於美容和製造業的技術。雷射打標使設計工程師能夠在從金屬到塑膠的各種材料上創建複雜的圖案。此外，它還為材料提供了一層額外的防腐蝕保護，而不會降低實際性能。雷射蝕刻可以用低能量和最短的時間產生高精度的圖案。 CNC 整合先進了這項技術，可以在最短的時間內將設計推向市場。
然而，存在一些限制，例如使用光纖雷射和紋理的限制，但詢問 OEM 專家和專業人士可以輕鬆獲得高效且經濟高效的雷射打標解決方案。
常見問題
Q1.雷射蝕刻是永久性的嗎？
是的，雷射蝕刻留下的痕跡具有高可追溯性和持久性。蝕刻標記具有很強的耐磨性、抗撕裂性和耐磨性。因此，它在軍事和醫療設備中的使用很常見。
Q2。哪些因素影響雷射打標製程的選擇？
在選擇正確的打標工藝時，請考慮以下幾點：首先，材料相容性、打標速度和所需的打標深度。
Q3。雷射打標機使用哪些雷射光束介質？
一些常用的雷射介質有：
- 摻釹釔
- 二氧化碳氣體
- 液體有機染料
- 鋁石榴石（固體）
Q4。哪些材料不相容雷射蝕刻？
某些鹵素元素和熱塑性材料與雷射蝕刻不相容。這些包括;聚氯乙烯、氧化鈹和聚乙烯醇縮丁醛 (PVB)。
Q5.雷射蝕刻可以在玻璃上刻出圖案嗎？
是的，玻璃可以被蝕刻和雕刻，無論其形狀如何。在此過程中，雷射脈衝熔化並使玻璃表面變形。然後強化玻璃中存在的金屬氧化物和二氧化矽與空氣反應，形成美觀的圖案。
Q6.哪些材料可以輕鬆進行雷射蝕刻？
適當的材料選擇取決於熔點和應用要求。一些例子包括：鎂、鋁、鋅、鉛、鋼、
Q7.雷射機價格貴嗎？
這取決於某些因素，例如雷射類型、所需的蝕刻以及進行蝕刻的材料。通常，雷射機的成本介於 $ 300到$ 500,000。 此外，還有手動和自動選項。自動雷射蝕刻更準確，但初始使用成本較高。
資源
馬丁·艾爾哈特, 皮埃爾·洛倫茲, 克勞斯·齊默，（2012 年 10.1016 月），使用表面吸附層透過雷射蝕刻進行表面改質：薄固體薄膜：DOI：2012.01.014/j.tsf.XNUMX，取自 研究之門
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