使用贝林紫外激光器的紫外激光打标机测试玻璃打标效果展示

紫外激光在平面玻璃上打标,和激光器的峰值输出功率、最后聚焦光点尺寸、及振镜速度都有直接关系。
我们发现有时大功率激光器的光没有在玻璃表面蚀刻,也会直接透过去。这意味着激光器峰值输出功率不够,或者是能量密度不够集中。峰值输出功率受激光器结晶,脉宽与频段影响着,脉宽越窄,频段越低,激光器的峰值输出功率则越高。能量密度受光点大小、激光束的光线质量M2(考量激光束的标准,指激光束靠近高斯光束的值,高斯光束M2=1)所影响着。光点大小可以通过使用高倍率的扩束镜来改变,M2只能由激光器本身的光线质量来决定,M2越小,扩束镜倍数越大则能量密度更是集中。
有些虽能在玻璃表面蚀刻,但还是产生了漏点的现象,并且有些单脉冲形成的点会下沉到玻璃里面形成内雕,这种情况可以采用高峰值输出功率的激光器与大倍数扩束来改善加工效果。
另外,激光束接触玻璃表面的时间一样影响着玻璃表面的蚀刻效果,接触时间过长可致玻璃表面打过太深了,过短则会导致漏点。我们只需在振镜的扫面速度变更到合适的值即可得到好一点的加工效果。但需要注意的是扫面速度还受到激光器本身的频段所影响,若频段过低也导致漏点现象 。
贝林紫外激光器测试玻璃打标

(贝林LP106-5w加工的平面玻璃)
(贝林LP106-5w加工的平面玻璃)

(贝林LP106-5w加工的平面玻璃)
2.曲面玻璃
因为曲力影响,最后聚焦光点的焦深与振镜的扫面方式对加工效果的影响显得重要,即受激光器峰值输出功率、最后聚焦光点、振镜扫面速度、振镜扫面方式、光点焦深和场镜范围等所影响。在能量密度合格时,我们会发现在玻璃表面越往外缘的效果越差,甚至无法在表面起加工作用,其原因就是因为焦深太深所导致。焦很受激光束M2系数,扩束镜光点大小,及场镜范围所影响。扩束镜的倍率与场镜的范围都影响着焦距,焦距短些,则能量密度越集中,焦深就越浅。下面我们看下不同焦深所带来的影响。如下图所以表,用贝林5w激光器,SCAN-LAB髙速扫面振镜, F=165的场镜时,X10倍扩束,与X8倍扩束,X5倍扩束时在石英玻璃表面蚀刻时的效果:

使用贝林紫外激光器的紫外激光打标机测试玻璃打标效果展示
贝林紫外激光器测试玻璃打标
(X10倍扩束)

使用贝林紫外激光器的紫外激光打标机测试玻璃打标效果展示
贝林紫外激光器测试玻璃打标
(X8倍扩束)

使用贝林紫外激光器的紫外激光打标机测试玻璃打标效果展示
贝林紫外激光器测试玻璃打标
(X6倍扩束正面)

使用贝林紫外激光器的紫外激光打标机测试玻璃打标效果展示
贝林紫外激光器测试玻璃打标
(X6倍扩束侧面)
以上图片如图,我们可以明显的观察到10倍扩束下,能量密度比较集中,表面很细致,但又因焦深偏浅,所以两边激光没有在表面起作用 。8倍扩束下,对于当前曲面的产品,焦深和能量比较合适,打标出的效果好一点。而6倍扩束焦深增加的同时也缩减了能量密度,因此漏点很多,效果偏弱。
因此我们下结论,对于该类曲面幅度较大,硬度较高的玻璃材料要采用光线质量好一点,脉宽较窄的激光器,采用合适的扩束镜或采用3D可变焦振镜来加工该类产品比较合适。

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