光纖激光打標(biāo)機(jī)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到市場(chǎng)飽和狀態(tài)

光纖激光打標(biāo)機(jī)的市場(chǎng)滲透程度如何？是否已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)？

時(shí)任中國(guó)k學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員、博士生導(dǎo)師，并擔(dān)任上海市全固態(tài)激光器與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、南京先進(jìn)激光技術(shù)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)周軍是這么說(shuō)：“光纖激光打標(biāo)機(jī)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到市場(chǎng)飽和狀態(tài)?！?他分析說(shuō)，對(duì)于光纖激光打標(biāo)機(jī)，從市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，輸出平均功率在數(shù)十瓦、脈沖寬度數(shù)十納秒的脈沖光纖激光器在激光打標(biāo)市場(chǎng)已占據(jù)主導(dǎo)地位；但用于激光清洗的大脈沖能量光纖激光打標(biāo)機(jī)和用于精細(xì)微加工的高峰值功率超短脈沖光纖激光打標(biāo)機(jī)，目前國(guó)內(nèi)仍處于研究開(kāi)發(fā)階段，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有待進(jìn)一步提高。 對(duì)于連續(xù)光纖激光打標(biāo)機(jī)，數(shù)百瓦級(jí)的中功率光纖激光器國(guó)產(chǎn)化技術(shù)已成熟，主要應(yīng)用于金屬薄板切割、3D打印等領(lǐng)域，且價(jià)格也已大幅下降，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)，并占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額；單纖單模數(shù)千瓦量級(jí)的連續(xù)高功率光纖激光打標(biāo)機(jī)由于核心材料和器件受限等原因，目前仍處于關(guān)鍵技術(shù)和工程化研發(fā)階段，尚未形成具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)。 但是隨著國(guó)家“增材制造和激光制造”等專(zhuān)項(xiàng)的啟動(dòng)，未來(lái)二三年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)單纖單模數(shù)千瓦，甚至萬(wàn)瓦的連續(xù)高功率光纖激光打標(biāo)機(jī)工業(yè)產(chǎn)品的問(wèn)世，從而有力支撐我國(guó)g端裝備制造業(yè)的發(fā)展。

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激光打標(biāo)機(jī)在食品包裝行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值

食品安全是一直在國(guó)民關(guān)注的重點(diǎn)對(duì)象之一。在這個(gè)人人奔向小康的高速發(fā)展時(shí)代里。消費(fèi)已不可遏制，那么在消費(fèi)品工業(yè)領(lǐng)域里，包裝一直是被特別關(guān)注的一個(gè)方面，食品安全被列為重中之重，那么這里就要講到激光打標(biāo)機(jī)在食品包裝行業(yè)的應(yīng)用與價(jià)值了，目前激光技術(shù)在這方面給我們提供了很好的解決方案，比如消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)膨化食品時(shí)，包裝袋的密封性不夠好，包裝內(nèi)容物很容易溢出，在有效期內(nèi)也會(huì)縮短時(shí)效，以及一些封口過(guò)緊，沿虛線(xiàn)撕開(kāi)很費(fèi)勁，于是就出現(xiàn)了在打開(kāi)某些食品包裝時(shí)很難控制力度，站長(zhǎng)消費(fèi)者的角度考慮這些都是讓人頭疼的小事，但是激光打標(biāo)機(jī)的激光系統(tǒng)能夠做到選擇軟包裝中某個(gè)單獨(dú)薄膜層進(jìn)行劃線(xiàn)。這樣做就實(shí)現(xiàn)了軟包裝的完美易撕開(kāi)效果，并且能夠保持薄膜的完整性，使得外層薄膜完好不受損，從而使得我們能夠有效防止包裝內(nèi)商品的見(jiàn)光和受潮等問(wèn)題的出現(xiàn)。另一方面，鋁箔層或著其他鍍上金屬層的薄膜，則成為了阻擋激光通向其它材料層的屏障。所以這些材料的特性可以使得激光技術(shù)能在包裝材料上進(jìn)行精q的定位、劃線(xiàn)。同時(shí)，撕開(kāi)線(xiàn)通過(guò)人的人眼清晰可見(jiàn)，于是撕開(kāi)包裝對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)就顯得輕而易舉了。激光劃線(xiàn)及激光打孔技術(shù)有效的阻止小孔的擴(kuò)大并避免了對(duì)包裝完整性的破壞，并能夠同時(shí)擁有良好的透氣、保濕效果。我們不得不為激光打標(biāo)機(jī)的驚人技術(shù)做震撼。

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激光打標(biāo)機(jī)的調(diào)Q技術(shù)分析

激光打標(biāo)機(jī)系統(tǒng)按其方式可分為連續(xù)激光器和脈沖激光器兩大類(lèi)，相比于連續(xù)激光器的激光打標(biāo)機(jī)，脈沖激光器型激光打標(biāo)機(jī)具有更低的閾值條件，在輸入泵浦能量一定的情況下，脈沖激光器能輸出更高的脈沖能量。如果采用比原來(lái)更大泵浦能量的脈沖方式激勵(lì)，那么激光器將輸出更高的峰值，這樣激光打標(biāo)機(jī)核心部件激光器就是超脈沖激光器。

使用超脈沖技術(shù)的激光打標(biāo)機(jī)可以在不怎么增加成本的基礎(chǔ)上獲得相對(duì)高的功率的相對(duì)窄的脈寬，但是想要獲得非常高的峰值功率或非常窄的脈寬必須使用激光打標(biāo)機(jī)激光器調(diào)Q技術(shù)。調(diào)Q技術(shù)是指在采用某種方法使腔內(nèi)的損耗因子按規(guī)定的程序變化，在泵浦剛開(kāi)始時(shí)，先使光腔具有高損耗因子，使用產(chǎn)生激光的閾值提高，由于閾值高而不能產(chǎn)生激光振蕩，于是亞穩(wěn)態(tài)上的粒子數(shù)便可以積累到的水平，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻使腔內(nèi)損耗突然降低，閾值也隨之降低，些時(shí)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)大大超過(guò)閾值，受激輻射迅速地增強(qiáng)。于是在極短的時(shí)間內(nèi)，上能級(jí)儲(chǔ)存的粒子的能量轉(zhuǎn)變會(huì)激光能量，形成一個(gè)很強(qiáng)的激光巨脈沖輸出。

超脈沖型激光打標(biāo)機(jī)的激光輸出脈寬窄，峰值功率高等特點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)應(yīng)用在閾值要求高，熱擴(kuò)散要求少的材料上加工，比如玻璃，皮革，陶瓷等。激光打標(biāo)機(jī)所采用的熱加工指當(dāng)激光束照射到物體表面時(shí)，引起快速加熱，熱力把對(duì)象的特性改變或把材料熔解蒸發(fā)的過(guò)程。激光打標(biāo)機(jī)加工過(guò)程中，作用在材料上的激光能量必須大于破壞材料所需要的能量，既是要大于材料的破壞閾值。

由于玻璃，皮革，陶瓷等材料破壞閾值較高，而且對(duì)于玻璃來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)化為熱吸收的能量在玻璃中傳導(dǎo)的不均勻，將產(chǎn)生熱應(yīng)力，使玻璃炸裂，對(duì)于皮革來(lái)說(shuō)，熱傳導(dǎo)的能量使得皮革加工邊緣被燒灼，對(duì)陶瓷來(lái)說(shuō)，陶瓷的最外層是一層釉質(zhì)，性能相當(dāng)于玻璃。因此這些材料必須采用超脈沖工作方式的激光打標(biāo)機(jī)。

當(dāng)激光打標(biāo)機(jī)的激光束投射在材料表時(shí)，部分能量被反射，部分被吸收，部分被傳遞出去，具體情況取決于材料類(lèi)型和激光打標(biāo)機(jī)波長(zhǎng)。在到達(dá)材料表面的光能中，被材料吸收的那部分能量是對(duì)材料加工有用的。光能以電子和原子的振動(dòng)激發(fā)形式被吸收，并轉(zhuǎn)化為熱能，擴(kuò)散至臨近原子，隨著激光打標(biāo)機(jī)運(yùn)作吸收的光子越來(lái)越多，材料溫度不斷升高，從而提高光能吸收的比例。

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