紫外激光器以其短波長和高光子能量，在精密加工和高分辨率分析領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。相較于其他激光器，紫外激光器聚焦光束質(zhì)量優(yōu)良，熱影響區(qū)域小，具有更高的分辨率和加工精度，且加工成本低，在不同應(yīng)用中都有出色的表現(xiàn)。本篇將詳細介紹紫外激光器的工藝應(yīng)用及應(yīng)用選型。

光至科技固體紫外系列功率覆蓋 3~40 W，兼具高功率輸出、長壽命穩(wěn)定性和輕量化設(shè)計，廣泛應(yīng)用于標(biāo)記、切割、剝漆、3D 打印、玻璃內(nèi)雕等領(lǐng)域。

產(chǎn)品特點：

• 功率高，最大平均功率>40W；
• 耐用性好，穩(wěn)定標(biāo)稱功率輸出>6000h；
• 輕量化設(shè)計，5W Mini款重量<4kg，相比市面上同等功率體積縮小65%；
• 量子效率高，熱效應(yīng)小，光束質(zhì)量好。

光至科技紫外激光器應(yīng)用解析

一、標(biāo)記

1.1  飛行標(biāo)記

紫外激光器飛行標(biāo)記的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在高速、高精度和靈活性上。得益于控制系統(tǒng)的高速開關(guān)光響應(yīng)和首脈沖可調(diào)功能，光至科技紫外激光器在高速飛行標(biāo)記中，能保證標(biāo)記內(nèi)容的完整性和清晰度，極大提升生產(chǎn)效率。

針對不同的材料和需求選用不同功率段的紫外激光器，如包裝袋等材料一般選用5W紫外激光器，配F254等長焦場鏡，聚焦光斑大，高速標(biāo)記清晰的同時不會因能量密度過高導(dǎo)致材料過度碳化而產(chǎn)生手感。瓶蓋二維碼等飛行標(biāo)記類應(yīng)用，一般選用15W或30W紫外激光器，多數(shù)配F160鏡頭和F254鏡頭，少數(shù)使用更大的場鏡。光至固體紫外系列激光器具有脈沖穩(wěn)定性高、開關(guān)光響應(yīng)快、首脈沖可調(diào)等特點，在飛行標(biāo)記應(yīng)用加工效果一致性好、無漏點、速度快、對比度高。

用30W紫外激光器打12*12二維碼，可以做到75ms一個。

1.2  3C行業(yè)精密標(biāo)記

相比于紅外和綠光，紫外激光器波段更短，光斑更細，能夠?qū)崿F(xiàn)非常精細的標(biāo)記，標(biāo)記線寬可以達到微米級別。同時紫外激光標(biāo)記是一種非接觸式加工方式，不會對標(biāo)記物體造成機械應(yīng)力或損傷，特別適用于易碎或精密物品的標(biāo)記。我們使用5W紫外激光器在3C材料上進行測試，清晰度高、細節(jié)完整、對比度強。

精密標(biāo)記

1.3  硬脆材料標(biāo)記

玻璃制品廣泛用于建筑、日用、醫(yī)療、化學(xué)、家居等領(lǐng)域，紫外激光器相比于MOPA來說，單光子能量高，磨砂效果更穩(wěn)定。能在玻璃表面或內(nèi)層進行圖形、文字、LOGO等個性加工，標(biāo)記精細、清晰美觀。

陶瓷材料應(yīng)用廣泛，除裝修材料外，還廣泛應(yīng)用于3C、航空航天、汽車等多個領(lǐng)域，用紫外激光器進行打黑標(biāo)記，色澤均勻、光澤度適中、耐磨持久。

二、切割

2.1  PCB切割

PCB板結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精細，激光加工技術(shù)可以實現(xiàn)該類材料的精密切割。選用30W紫外激光器對0.4mm厚度的PCB板進行加工，切割無毛刺，切口端面無碳化。高功率紫外激光器能顯著提升PCB切割效率，對于2mm及以上的PCB切割若追求更高效率還可以選擇60W綠光。

30W紫激光器不同材料的切割速度

2.2  碳纖維切割

紫外激光器波長短、能量集中，能夠?qū)崿F(xiàn)極其精細的切割，切口寬度小，邊緣光滑，切割過程熱影響區(qū)小，避免了碳纖維材料的熱損傷和分層問題，保證了材料在折彎的情況下也具有更高的強度。

固體紫外激光器在切割應(yīng)用中一般選用較小的聚焦鏡頭，使聚焦光斑足夠小，能量密度足夠高。針對不同厚度的材料選用不同的方式切割，較薄的材料一般采用單線，較厚的材料（超過1mm）一般采用多線的方式。

三、剝漆

3.1  電子煙剝漆

激光剝漆是利用面漆與底材的吸收率不同的原理來進行加工，同一束激光能與表漆發(fā)生劇烈反應(yīng)，對于底材卻因能量密度不夠而不發(fā)生反應(yīng)，從而做到除漆不傷底材。光至固體紫外系列峰值功率高，在電子煙剝漆應(yīng)用上效率快的同時不傷底材。下圖為15W紫外激光器對電子煙除漆的效果圖，效率8s。

電子煙除漆

3.2  電感剝漆

電感剝漆是利用絕緣漆與銅導(dǎo)線的燒蝕閾值不同的原理來進行加工，同一束激光能與表漆發(fā)生劇烈氣化，對于銅線卻因能量密度不足而不損傷，從而做到剝漆不傷基材。光至固體紫外15 W高功率脈沖激光器，在工字電感上，0.3 s內(nèi)完成雙側(cè)端面絕緣漆剝離，熱影響小、無碳化。

電感剝漆

四、3D打印

固體紫外激光器波長短，聚焦性能佳，適合微細加工，常用于光固化（SLA）和數(shù)字光處理（DLP）3D 打印技術(shù)，能實現(xiàn)高分辨率細節(jié)和光滑表面。

光至科技有3W風(fēng)冷和5W水冷等激光器產(chǎn)品用于SLA，體積小，易集成，光束質(zhì)量好，功率穩(wěn)定性高RMS<3%，環(huán)境適用范圍廣（5~35°C）。在醫(yī)療領(lǐng)域，可制造高精度牙科修復(fù)體和骨科植入物；在 3C 領(lǐng)域，能生產(chǎn)復(fù)雜外觀和高精度內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電子產(chǎn)品外殼。

3D打印

五、玻璃內(nèi)雕

紫外激光具有波長短、光斑小、能量密度高等特點，非常適合用于玻璃內(nèi)雕。紫外激光內(nèi)雕利用聚焦點的多光子吸收，使玻璃內(nèi)部瞬間擊穿并發(fā)生微爆破或結(jié)構(gòu)變化，從而形成雕刻點。激光只作用于內(nèi)部，表面無損，可實現(xiàn)高精度三維圖案。

轉(zhuǎn)自：光至科技

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