振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)主要由激光器、XY偏轉(zhuǎn)鏡、聚焦透鏡、計算機等構(gòu)成。其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡(振鏡)上,用計算機控制反射鏡的反射角度,這兩個反射鏡可分別沿X、Y軸掃描,從而達到激光束的偏轉(zhuǎn),使具有一定功率密度的激光聚焦點在打標(biāo)材料上按所需的要求運動,從而在材料表面上留下的標(biāo)記,聚焦的光斑可以是圓形或矩形。
在振鏡打標(biāo)系統(tǒng)中,可以采用矢量圖形及文字,這種方法采用了計算機中圖形軟件對圖形的處理方式,具有作圖效率高,圖形精度好,無失真等特點,極大的提高了激光打標(biāo)的質(zhì)量和速度。同時振鏡式打標(biāo)也可采用點陣式打標(biāo)方式,采用這種方式對于在線打標(biāo)很適用,根據(jù)于不同速度的生產(chǎn)線可以采用一個掃描振鏡或兩個掃描振鏡,與前面所述的陣列式打標(biāo)相比,可以標(biāo)記更多的點陣信息,對于標(biāo)記漢字字符具有更大的優(yōu)。
振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)一般使用連續(xù)光泵工作波長為1.06μm的Nd:YAG激光器,輸出功率為10~120W,激光輸出可以是連續(xù)的,也可以是Q開關(guān)調(diào)制的。發(fā)展的射頻激勵CO2激光器,也被用于振鏡掃描式激光打標(biāo)機。
振鏡掃描式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣,可進行矢量打標(biāo)和點陣打標(biāo),標(biāo)記范圍可調(diào),而且具有響應(yīng)速度快、打標(biāo)速度高(每秒鐘可打標(biāo)幾百個字符)、打標(biāo)質(zhì)量較高、光路密封性能好、對環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)勢已成為主流產(chǎn)品,并被認為代表了未來激光打標(biāo)機的發(fā)展方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。
用于打標(biāo)的激光器主要有Nd:YAG激光器和CO2激光器。Nd:YAG激光器產(chǎn)生的激光能被金屬和絕大多數(shù)塑料很好地吸收,而且其波長短(為1.06μm),聚焦的光斑小,因而適合在金屬等材料上進行高清晰度的標(biāo)記。CO2激光器產(chǎn)生的激光波長為10.6μm,木制品、玻璃、聚合物和多數(shù)透明材料對其有很好的吸收效果,因而特別適合在非金屬表面上進行標(biāo)記。
Nd:YAG激光器和CO2激光器的缺點是對材料的熱損傷及熱擴散比較嚴重,產(chǎn)生的熱邊效應(yīng)常會使標(biāo)記模糊。相比之下,由準分子激光器產(chǎn)生的紫外光打標(biāo)時,不加熱物質(zhì),只蒸發(fā)物質(zhì)的表面,在表面組織產(chǎn)生光化學(xué)效應(yīng),而在物質(zhì)表層留下標(biāo)記。所以,用準分子激光打標(biāo)時,標(biāo)記邊緣十分清晰。由于材料對紫外光的吸收大,激光對材料的作用只發(fā)生在材料的表層,對材料幾乎沒有燒損現(xiàn)象,因此準分子激光器更適合于材料的標(biāo)記。