3D激光打标机技术原理分析

传统的平面打标机中工件必须置于同一平面上，并且加工面也必须在同一平面上，才能实现一次成型的标刻，无法完成曲面标记。

随着制造行业的个性化和定制化需求越来越旺盛，促使3D激光打标机应运而生。它对加工对象的表面形状不再局限在类平面上，可以扩展到三维立体表面，实现对三维曲面物体高效率的激光图文打标和表面微结构制造。3D打印因其可以实现各种形状物品的一体化成型，而一度备受瞩目。

利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记。激光打标可以标记出各种文字、符号和图案等，字符大小甚至可达到微米量级。用于激光打标的激光束由激光器产生，经过一系列光学传导与处理，最终通过光学镜片进行光束聚焦，然后将聚焦后的高能量光束偏转到待加工物体表面的指定位置，形成凹陷的永久痕迹。传统2D激光打标采用的是后聚焦方式，一般只能在指定范围内进行平面打标。新型3D激光打标机的问世解决了2D激光打标机长期以来这一固有的缺陷，3D激光打标机采用先进的前聚集方式，多出了动态聚焦座，这采取光原理学，类像蜡烛成像的工作原理，通过软件控制和移动动态聚焦镜，在激光被聚焦前进行可变扩束，以此改变激光束的焦距来实现对高低不同物体的准确表面聚焦加工。

3D激光打标机光电转换率高，机器使用寿命长，维护容易，打标速度快，大大提高了加工效率。高精度的三维定位技术，高速聚焦于扫描系统，激光光束基模、短脉冲、高峰值功率、高重复频率，为客户带来完美的打标效果。

3D打标可分为前聚焦和后聚焦两种，采用前聚焦模式时，主要目的是实现更大的打标范围，一般使用较大的Ｘ，Ｙ轴偏转镜片，可以允许入射的激光光斑更大，而得到更小的聚焦光斑，能量密度更高；从而满足更大区域的达标要求。只要预先设置好工件形状，仅切换设定就可以对应不同产品位置的焦距、刻印位置和形状变化。无需多次移动工件或激光打标即可完成。

传统2D打标进行物体表面深雕存在固有的缺陷，随着雕刻过程中激光焦点的上移，作用在物体实际表面的激光能量会急剧的下降，严重影响了深雕的效果以及效率。3D打标进行深雕加工，不存在上述问题，既保证了效果，又提升了效率。3D激光打标机为激光打标加工提升了技术应用范围，拓展了曲面打标的需求。

随着激光刻划的进行，被加工面渐渐远离焦点，进人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。

由于3D打标可以迅速的改变激光焦距和激光束位置，因此以往2D不能实现的曲面打标成为可能。使用3D打标以后，在光投射范围的圆柱打标可以一次完成，大大提升了加工效率。再者，工业产品许多零件的表面形状并不只是平面，对2D打标加工来说就真的无能为力了，此时，3D打标就较容易实现，实现任何时候都能准确对焦且确保鲜明均一的刻印效果。无需担心因焦点偏移而造成的刻印不良，因此也无需设定超过正常范围的强激光输出。不仅能确保稳定的刻印品质，也有助于减轻装置的负载，实现节能运转。

适用于三维曲面的各种金属或非金属产品的激光打标，广泛应用于手机制造、立体电路、医疗器械、模具、3C电子、汽车零部件、电子通讯等行业产品的激光三维标记。

深圳市拓博瑞激光科技有限公司是一家立足于三维激光加工设备开发和应用的高科技公司。公司成立于2010年11月，于2016年取得国家高新技术企业资质。公司拥有自主开发的激光三维应用的软硬件平台，已取得多项专利与软件著作权。

公司在机械、光学、硬件、软件方面都具有较强的技术开发能力，在激光应用、工业自动化、光学与软硬件方面有着丰富的高端应用开发经验，并与多个欧美知名公司有着深入的技术合作关系。

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