使用高性能CO2激光器解决标识与编码方案指南

无论您是需要遵守全球法规、国家法律还是行业准则，数字化标记和编码都能为寻求优化运营的制造商带来诸多优势。除了符合相关规定之外，许多制造商选择采用数字控制的激光标记和编码系统，是因为它们能够提供高质量、耐用的标记，从而实现产品追溯和保障消费者安全。

从条形码、UPC码、零件号/代码和批次代码，到有效期和最佳使用日期代码，激光打标和编码系统都能胜任。在各种材料和表面上进行持久耐用的标记，需要只有激光打标和编码系统才能提供的卓越性能。在本篇博文中，我们将探讨数字控制激光打标和编码系统的所有优势，以及选择合适的解决方案为何是提升运营效率的关键。

数字化控制激光打标和编码系统的优势

制造商需要依靠能够适应变化的系统，尤其是在标识和编码应用方面，因为包装行业一直在不断发展。除了高性能之外，数字控制激光打标和编码系统还能带来以下额外优势：

• 性能 – 能够生成高对比度、清晰易读的各种字体和尺寸的标记，以及持久耐用的标记，能够很好地承受搬运和恶劣环境的考验。

• 数字化的精准控制 – 高重复性的扫描电机确保了高精度，从而实现高质量的标记效果。结合高性能CO2激光器，可提高加工速度，从而提高产量并增强设备的多功能性。

• 曲面标记 – 3D标记头和软件能够快速、持久地在复杂形状零件的目标表面进行标记。

• 灵活性 – 适用于各种材料和表面质量，并能够随时更改标记图案和参数。

• 非接触式 – 只有激光束会接触到目标材料，这对于标记或编码易碎材料或需要保持无菌状态的材料来说是一个显著优势。

• 易于使用 – 采用数字控制，操作简便，只需极少的入门指导和培训。大多数系统无需正式认证即可操作。与特定材料和设计文件相关的激光设置可以保存为基准，方便日后项目用，从而最大限度地减少切换时间。

• 生产线不间断运行 – 几乎无需维护，最大限度地减少机器停机时间，显著提高工厂生产效率。传统喷墨打印机常见的喷嘴堵塞、墨水补充和其他日常清洁等导致的停机问题均得以消除。

• 总成本 – 低操作培训要求、高可靠性、无需耗材（例如墨水）、更短的换班和维护停机时间降低了拥有成本，而更高的灵活性可以带来新的商业机会。

标记和编码类型

目前有多种激光工艺可用于在各种材料上创建高可见度、高对比度和高质量的标记。此外，这些工艺必须确保标记能够承受恶劣环境和长期使用，能够以生产速度进行标记，并且不会损害被标记材料的结构完整性。根据被标记材料、激光功率和激光波长，主要的标记工艺包括：

• 雕刻 – 从基材表面去除材料，留下可见的凹痕。

• 表层烧蚀 – 表面层吸收激光，材料受热汽化。剩余的底层与表面层形成鲜明对比，从而留下清晰可见的标记。

• 退火 – 通过激光局部加热，在黑色金属（铁、钢、高级钢）和钛的表面形成氧化层。这种氧化层通常呈黑色，但也可能呈现其他退火颜色，例如黄色、红色和绿色，这些颜色是由加热层不同的温度形成的。

• 发泡 – 激光产生的热量会在基材中产生气泡。气泡蒸发后，会在表面留下颜色和纹理上的变化。

激光类型和适用材料

激光打标机提供多种波长选择，以实现对不同材料的理想加工效果。每种材料都有其特定的吸收光谱，这意味着特定材料对某些波长的光吸收能力比其他波长的光更强。更好的吸收能力意味着材料可以更快、更有效地进行加工。由于波长是激光的关键特性之一，因此系统设计人员必须根据待加工材料选择合适的激光类型，才能获得最佳的加工质量和最高的生产效率。CO2激光器的波长较长，非常适合加工塑料、纸张等天然材料以及某些金属箔——这些都是包装行业中最常用的材料。

光束传输的重要性

激光打标机的核心部件是扫描振镜。这些扫描振镜驱动一组分配给XY轴矢量运动的反射镜，引导激光束照射到待加工材料上。高带宽伺服驱动板确保了振镜的高精度和高吞吐量。打标机的最后一个关键部件是控制板。它通过生成标记图案并同步反射镜运动、激光激活和调制来协调所有组件。该控制器配备了用户友好的软件，可以快速地从导入的二维和三维图纸创建作业图案。

新特光电可提供scanlab和raylase系列扫描振镜。可实现了稳定性与速度的最佳组合，极具竞争力。这些核心组件均可作为单独部件提供，方便用户进行灵活集成。对于通用标记应用，这些振镜可提供类似的速度，为标记和编码光束传输解决方案具有以下优势：

• 精确: 高稳定性振镜提供统一的解决方案，可满足各种波长和焦距应用场景下的精度要求。

• 高吞吐量: 我们提供多种尺寸的振镜，可使用标准硅基板和高性能铍基板，以最佳方式驱动特定孔径。模拟伺服驱动器提供紧凑型和高驱动力型两种设计，均针对高速应用进行了优化。凭借零跟踪延迟，采用状态空间控制的直流数字伺服驱动器可在标记应用中以无与伦比的速度驱动振镜。

• 可靠性: 坚固耐用的振镜结构，采用高品质轴承和高精度电机结构，无需调整即可在数千小时的使用中实现高度可重复的结果。

• 灵活: 小巧高效的振镜具有灵活的镜面安装、连接器和角度选项。伺服驱动器提供功能齐全、紧凑型和双轴型等多种版本，可最佳匹配系统集成需求。

激光器与光束技术的匹配

要构建完整的数字标记和编码解决方案，关键在于为激光器选择合适的光束控制技术。为此，需要考虑三个关键因素：涂层的波长、光束控制技术的有效孔径以及反射镜的功率承受能力。这些关键因素不仅可以防止因激光功率过高而损坏反射镜和涂层，还可以最大限度地减少因反射率不足和功率削波造成的功率损失。避免功率削波的另一个原因是，从反射镜上散失的功率可能会对其他组件产生负面影响，并导致有害后果。为了避免这种情况，需要注意的是，输入光束尺寸和有效孔径尺寸的定义并不相同，混淆两者可能会导致意外的功率削波。确定了光束传输供应商提供的有效孔径尺寸后，从激光器供应商处获取激光束尺寸，并利用这些信息进行两者之间的对准。

Synrad高性能CO2激光器

并非所有 CO2 激光器都性能相同，价格通常与激光器的性能和制造质量密切相关。Synrad高性能CO2激光器专为应对严苛的工业环境而设计，确保从冷启动到正常工作温度都能保持稳定的卓越性能。Synrad 独特的激光器设计能够有效抵御恶劣环境，即使在极高的环境温度下也能正常运行。Synrad激光器旨在防止光学元件污染、气体泄漏以及运行过程中输出功率不稳定。这些预防性设计对于激光器的可靠运行至关重要，有助于确保激光器年复一年地稳定可靠运行。并针对特定的图案要求进行了优化。

我们是您高性能CO2激光器的单一供应商，拥有涵盖所有应用的广泛知识，从而避免技术和集成方面的难题。选择我们可以避免不同公司产品之间的兼容性冲突，因为我们的产品都经过测试，确保能够协同工作。这使得集成更加快速便捷。凭借我们丰富的专业知识和资源，我们能够为各种复杂应用创建定制解决方案。我们提供从概念设计到最终用户生产运营的全方位支持，确保系统成功运行。

总体而言，数字标记系统为希望采用这项技术的用户带来了性能优化、灵活性、易用性、成本节约和性能稳定等优势。其优势包括：高质量的标记，能够经受恶劣环境的考验；灵活地在各种材料和表面上进行标记；以及稳定的标记速度，最大限度地提高生产线效率。武汉新特光电是美国Synrad在中国的授权官方合作伙伴，负责Synrad品牌激光器在中国的技术选型、项目实施与全生命周期服务，并提供整套器件集成解决方案，为您提供一站式的产品应用与技术服务！如需了解更多关于数字标记和编码解决方案的信息，请联系我们。