激光和水的結(jié)合-水刀激光切割技術(shù)

  水刀引導(dǎo)式激光器是激光器技術(shù)和水流技術(shù)的混合技術(shù)。在這個獨y無二的激光切割工藝中，一個纖幼線狀水刀被用作光波導(dǎo)，以使高功率激光射在工件上。與傳統(tǒng)激光切割工藝相比，這種方法的主要優(yōu)勢在于：（1）平行的側(cè)壁；（2）工件的低熱量輸入，歸功于工件在激光脈沖之間的冷卻恰好發(fā)生在它之前被加熱的位置；（3）熔融金屬及時排出，歸功于水刀的高動量。相比與鋸切，這種技術(shù)切割金屬可以達到無毛刺效果，施加在工件上的機械壓力也小得多。  

水刀引導(dǎo)激光切割系統(tǒng)的圖示見圖1，其中使用的水刀是5至50兆帕的純?nèi)ルx子水和過濾水。噴嘴是由藍寶石或鉆石制成，以確保能夠產(chǎn)生長而穩(wěn)定的水刀。激光束，通過光纖由激光器傳出，被校準(zhǔn)，經(jīng)過擴束器，然后集中穿過一個石英窗口，進入噴嘴。耦合單元和平常的光纖耦合單元類似，只除了噴嘴里的光亮度分布是平頂?shù)?，而且沒有高斯分布。當(dāng)激光進入水刀中，光在空氣和水的接口處發(fā)生完全內(nèi)反。  

在切割過程中，工件被固定在一個CNC工作臺上，在水刀引導(dǎo)的激光束下朝著一個方向移動。光頭沿著與之垂直的方向移動，只有在為了適應(yīng)不同水壓下的不同噴嘴尺寸的各種工作距離時，才有必要變動工作臺和工件之間的距離。在切割過程中不會變動。  

五年多以來，這一工具已經(jīng)在很多加工方面得到應(yīng)用。在這期間，與傳統(tǒng)激光切割技術(shù)相比，LMJ水刀引導(dǎo)激光器在工業(yè)應(yīng)用方面顯示出各種各樣的優(yōu)勢。  

通常，LMJ技術(shù)使用固體Nd:YAG紅外激光器（1064nm,50-200W）。紅外水刀引導(dǎo)激光器應(yīng)用在硅、陶瓷和硬金屬、立方氮化硼、錳鋅系磁芯以及金屬薄膜上有很高的效率。使用這一類型的激光器可獲得優(yōu)于磨鋸方法8倍的切割速度。LMJ系統(tǒng)在諸如GaAs、GaN以及銅這樣的脆而難以機械加工的材料上具有很高的效率。

   這些材料對于去離子水的接觸不敏感。所有的半導(dǎo)體產(chǎn)品都是通過平版印刷以及濕蝕刻加工生產(chǎn)的，并且經(jīng)常和去離子水以及含水的方法接觸。所以在這些材料的切割過程中，水的參與是完全可以的。  

   因為綠光（532nm）的吸收系數(shù)比紅外光稍少，我們做了一個試驗，用200W的綠光激光器，看看在獲得和紅外激光器相同的切割質(zhì)量的情況下是否能夠得到更快的速度。結(jié)果是正面的，200W的綠光激光器完全可以輕易得到更高的速度，特別在半導(dǎo)體工業(yè)，水刀激光器技術(shù)的優(yōu)勢能夠轉(zhuǎn)化為無碎片、無毛刺以及無破損角，甚至像75微米的芯片那么薄也沒問題。  

   迄今為止，這項技術(shù)僅僅使用了紅外和綠光激光器。從而材料適用的范圍限制在對這些波長有充足吸收率的材料中。所以，切割透明材料（玻璃、鉆石、藍寶石、透明聚合物）是很難的，甚至是不可能的。紫外光在透明材料中有更好的吸收率，所以一個適用紫外激光的設(shè)想在微噴射技術(shù)領(lǐng)域被提出。  

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煙酒行業(yè)采用激光打標(biāo)機進行標(biāo)記的優(yōu)勢分析

      激光技術(shù)在現(xiàn)在的多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，如手機、電腦、消費類電子產(chǎn)品配件等，優(yōu)異的性能正在給我們提供高品質(zhì)的產(chǎn)品。

      煙酒行業(yè)是與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的一個行業(yè)，是現(xiàn)在大部分人每天接觸到的，不同的品質(zhì)和質(zhì)量會直接影響人們的身體健康。煙酒行業(yè)作為國家控制監(jiān)控的產(chǎn)業(yè)，行業(yè)利潤相對較高，品牌競爭非常激烈，產(chǎn)品參差不齊魚龍混雜，很容易造成模仿造假。為了很好的保障商家以及消費者的權(quán)益，就必須有一個防偽編碼，來唯y辨識每一件產(chǎn)品。而現(xiàn)在的激光打標(biāo)機卻很好的充當(dāng)了這一個角色，采用現(xiàn)在的光纖激光打標(biāo)機，可以在每瓶酒、每個酒蓋上或每一個煙盒上標(biāo)記一個單獨的編碼，該編碼標(biāo)記y久、清晰、不可更改。這就有限的防止了一些不法商家造假制造，讓現(xiàn)在的每一個消費者可以放心更好更安全地去享受z品，有力的維護了商家、消費者的合法權(quán)益不受損害。除產(chǎn)品防偽功能外，可同時連接數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，進行產(chǎn)品追溯；同時激光加工不會產(chǎn)生有害元素，屬于無d環(huán)保安全，沒有任何腐蝕性，徹底隔絕了化學(xué)污染，對于操作人員也是一種貼心的保護，保證了生產(chǎn)現(xiàn)場的干凈整潔，減少了后期投入等。

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      了解了激光標(biāo)記的優(yōu)勢外，接下來就聊聊標(biāo)記的成本。激光設(shè)備根據(jù)配置不同銷售價格往往是數(shù)十萬到幾十萬，相對于油墨噴碼設(shè)備的價格要高出幾倍。 不過，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，相信激光噴碼設(shè)備價格很快會逐漸降低到客戶可接受的范圍。另外，激光設(shè)備基本為一次性投入，無后繼的耗材消耗以及高額的維護成本。而油墨噴碼設(shè)備除了買設(shè)備花錢外，每年還需花費數(shù)額可觀的油墨、稀釋劑等耗材費用，油墨噴頭容易被堵，需要經(jīng)常性的維護修理。

      以前煙酒行業(yè)大都采用傳統(tǒng)的標(biāo)記設(shè)備進行標(biāo)識，雖然激光打標(biāo)機價格也要比傳統(tǒng)的標(biāo)識設(shè)備貴很多，但是基于激光設(shè)備優(yōu)異的性能特點，現(xiàn)在越來越多的煙酒企業(yè)為了維護自身利益以及消費者權(quán)益，紛紛采用現(xiàn)在的激光設(shè)備進行產(chǎn)品標(biāo)記，由此可見，激光標(biāo)記將會成為大趨勢。

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激光打標(biāo)機讓y藥包裝更安全更放心

     隨著人們生活水平的提高和健康意識的增強，人們對于醫(yī)療用品的質(zhì)量要求也是越來越高，不僅需要醫(yī)y用品有著嚴(yán)格的質(zhì)量保準(zhǔn)，同時還需要醫(yī)y用品有著讓人們放心的包裝。y藥包裝作為藥品的b護傘，在現(xiàn)在藥品的運輸、儲藏、防偽等方面有著重要的作用，是現(xiàn)在藥品加工不可或缺的一部分。在現(xiàn)在藥品的加工過程中，我們隨處都可以看到藥品包裝的身影，可以說藥品包裝直接制約和推動了現(xiàn)在y藥領(lǐng)域的發(fā)展。從材料種類來看，藥y包裝主要有紙盒、塑料、玻璃、橡膠及金屬等幾類材料，而如今隨著y藥包裝領(lǐng)域的發(fā)展，目前一些新型復(fù)合材料也正不斷被引入這一領(lǐng)域。因此，y藥包裝的打標(biāo)方式尤為重要。激光打標(biāo)機作為先進的打標(biāo)設(shè)備，必將成為y藥包裝領(lǐng)域的打標(biāo)s選。 在現(xiàn)在y藥產(chǎn)品的包裝過程中，有著十分苛刻的質(zhì)量保準(zhǔn)，每一道工序每一道工藝，都需要經(jīng)過嚴(yán)格的檢測，細微的差錯，都有可能直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量保準(zhǔn)。

      首先，對于醫(yī)療領(lǐng)域來說，必須考慮的就是產(chǎn)品的衛(wèi)生、安全問題，一般有毒有害的標(biāo)記方式是不容許進行藥品標(biāo)記的。而激光打標(biāo)技術(shù)是利用高能量密度的激光對藥品包裝材料表面進行局部照射，使藥品包裝材料表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下y久性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。整個加工過程不需要接觸加工物品表面，不需要消耗耗材，所以沒有污染物的產(chǎn)生，可以說激光標(biāo)記是一種綠色標(biāo)記手段。然而在現(xiàn)在藥品的包裝過程中，不僅需要整個包裝過程無d、無污染，而且還需要包裝美觀，具有經(jīng)濟效應(yīng)。 泰德的光纖激光打標(biāo)機在醫(yī)療用品上打標(biāo)，擁有穩(wěn)定的可靠性及持久性，標(biāo)記的信息清晰直觀、抗腐蝕性強，不易被涂改擦除，很好的保障了y藥產(chǎn)品的防偽性。從經(jīng)濟角度來講，泰德激光的激光打標(biāo)機大大提高了工作效率，不僅節(jié)省了人力資源，還節(jié)省了大量時間，常規(guī)產(chǎn)品的標(biāo)識，一般只需2-5秒即可，如果運用流水線飛行打標(biāo)，速度更快。

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