激光打標(biāo)市場前景分析

激光打標(biāo)市場前景分析內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，由“深圳機(jī)械展（11萬㎡，1100多家展商，超10萬觀眾）”收集整理！更多cnc加工中心、車銑磨鉆床、線切割、數(shù)控刀具工具、工業(yè)機(jī)器人、非標(biāo)自動(dòng)化、數(shù)字化無人工廠、精密測量、數(shù)控系統(tǒng)、3D打印、激光切割、鈑金沖壓折彎、精密零件加工等展示，就在深圳機(jī)械展.激光打標(biāo)是在激光焊接、激光熱處理、激光切割、激光打孔等應(yīng)用技術(shù)之后發(fā)展起來的一門新型加工技術(shù)，是一種非接觸、無污染、無磨損的新標(biāo)記工藝。近年來，隨著激光器的可靠性和實(shí)用性的提高，加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和光學(xué)器件的改進(jìn)，促進(jìn)了激光打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展。激光打標(biāo)是利用高能量密度的激光束對(duì)目標(biāo)作用,使目標(biāo)表面發(fā)生物理或化學(xué)的變化,從而獲得可見圖案的標(biāo)記方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上，使材料迅速汽化，形成凹坑。隨著激光束在材料表面有規(guī)律地移動(dòng)同時(shí)控制激光的開斷，激光束也就在材料表面加工成了一個(gè)指定的圖案。激光打標(biāo)與傳統(tǒng)的標(biāo)記工藝相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：(1)標(biāo)記速度快，字跡清晰、永久。(2)非接觸式加工，污染小，無磨損。操作方便，防偽功能強(qiáng)?？梢宰龅礁咚僮詣?dòng)化運(yùn)行，生產(chǎn)成本低。國內(nèi)激光打標(biāo)的發(fā)展歷程激光打標(biāo)設(shè)備的核心是激光打標(biāo)控制系統(tǒng)，因此，激光打標(biāo)的發(fā)展歷程就是打標(biāo)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程。從1995年到2003年短短的8年時(shí)間，控制系統(tǒng)在激光打標(biāo)領(lǐng)域就經(jīng)歷了大幅面時(shí)代、轉(zhuǎn)鏡時(shí)代和振鏡時(shí)代，控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機(jī)控制到實(shí)時(shí)處理、分時(shí)復(fù)用的一系列演變，如今，半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現(xiàn)和發(fā)展又對(duì)光學(xué)過程控制提出了新的挑戰(zhàn)。大幅面時(shí)代：所謂大幅面，剛開始是將繪圖儀的控制部分直接用于激光設(shè)備上，將繪圖筆取下，在（0，0）點(diǎn)X軸基點(diǎn)、Y軸基點(diǎn)和原繪圖筆的位置上分別安裝45°折返鏡，在原繪圖筆位置下端安裝小型聚焦鏡，用以導(dǎo)通光路及使光束聚焦。直接用繪圖軟件輸出打印命令即可驅(qū)動(dòng)光路的運(yùn)行，這種方式明顯的優(yōu)勢是幅面大，而且基本上能滿足精度比較低的標(biāo)刻要求，不需要專用的標(biāo)刻軟件；但是，這種方式存在著打標(biāo)速度慢、控制精度低、筆臂機(jī)械磨損大、可靠性差、體積大等缺點(diǎn)。因此，在經(jīng)歷初的嘗試后，繪圖儀式的大幅面激光打標(biāo)系統(tǒng)逐步退出打標(biāo)市場的，現(xiàn)在所應(yīng)用的同類型的大幅面設(shè)備基本上都是模仿以前這種控制過程，用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速大幅面系統(tǒng)，而隨著三維動(dòng)態(tài)聚焦振鏡式掃描系統(tǒng)的逐步完善，大幅面系統(tǒng)將逐步從激光標(biāo)刻領(lǐng)域銷聲匿跡。轉(zhuǎn)鏡時(shí)代：由于看到大幅面系統(tǒng)的一系列缺點(diǎn)，在高速振鏡技術(shù)還沒有在中國廣泛普及的情況下，一些控制工程師自行開發(fā)了由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)鏡式掃描系統(tǒng)，其工作原理是將從諧振腔中導(dǎo)出的激光通過擴(kuò)束，經(jīng)過成90°安裝的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的金鏡的反射，由F-theta場鏡聚焦后輸出作用于處理對(duì)象上，金鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)使工作平面上的激光作用點(diǎn)分別在X、Y軸上移動(dòng)，兩個(gè)鏡面協(xié)同動(dòng)作使激光可以在工作平面上完成直線和各種曲線的移動(dòng)。這種控制過程無論從速度還是定位精度來說都遠(yuǎn)超過大幅面，因此在很大程度上能滿足工具行業(yè)對(duì)激光控制的要求，雖然同當(dāng)時(shí)國際上流行的振鏡式掃描系統(tǒng)還有比較明顯的差距，但嚴(yán)格來說這種設(shè)計(jì)思路的出現(xiàn)和逐步完善代表著中國激光應(yīng)用的一個(gè)里程碑，是中國完全能自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)激光應(yīng)用設(shè)備的典型標(biāo)志。直到振鏡在中國大規(guī)模應(yīng)用的興起，這種控制方式才逐步退出中國激光應(yīng)用的舞臺(tái)。3．振鏡時(shí)代：1998年，振鏡式掃描系統(tǒng)在中國的大規(guī)模應(yīng)用開始到來。所謂振鏡，又可以稱之為電流表計(jì)，它的設(shè)計(jì)思路完全沿襲電流表的設(shè)計(jì)方法，鏡片取代了表針，而探頭的信號(hào)由計(jì)算機(jī)控制的-5V—5V的直流信號(hào)取代，以完成預(yù)定的動(dòng)作。同轉(zhuǎn)鏡式掃描系統(tǒng)相同，這種典型的控制系統(tǒng)采用了一對(duì)折返鏡，不同的是，驅(qū)動(dòng)這套鏡片的步進(jìn)電機(jī)被伺服電機(jī)所取代，在這套控制系統(tǒng)中，位置傳感器的使用和負(fù)反饋回路的設(shè)計(jì)思路進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的精度，整個(gè)系統(tǒng)的掃描速度和重復(fù)定位精度達(dá)到一個(gè)新的水平。國內(nèi)激光打標(biāo)的技術(shù)現(xiàn)狀目前國內(nèi)的激光打標(biāo)按其工作方式可分為掩模式打標(biāo)、陣列式打標(biāo)和掃描式打標(biāo)。掩模式打標(biāo)：掩模式打標(biāo)又叫投影式打標(biāo)。掩模式打標(biāo)系統(tǒng)由激光器、掩模板和成像透鏡組成，其工作原理(如圖1所示)是在一塊模板上，將待打標(biāo)的數(shù)字、字符、條碼、圖像等雕空，做成掩模，經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡擴(kuò)束的激光，均勻的投射在事先做好的掩模板上，光從雕空部分透射。掩模板上的圖形通過透鏡成像到工件（焦面）上。通常每個(gè)脈沖即可形成一個(gè)年達(dá)1600臺(tái)。從以上數(shù)據(jù)，我們可以看出：1.激光標(biāo)刻系統(tǒng)的銷售額在逐年穩(wěn)步提高，其在激光加工銷售總額的比例也在不斷增加；2.YAG激光打標(biāo)機(jī)在激光標(biāo)刻系統(tǒng)中占據(jù)著絕對(duì)統(tǒng)治地位。國內(nèi)激光打標(biāo)的發(fā)展前景激光打標(biāo)系統(tǒng)是綜合了激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的光、機(jī)電一體化系統(tǒng)，當(dāng)今激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為激光打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前，在振鏡式掃描激光打標(biāo)系統(tǒng)中，硬件控制電路都是基于計(jì)算機(jī)ISA總線或者PCI總線而設(shè)計(jì)的，必須安裝在計(jì)算機(jī)主板的ISA總線或PCI總線擴(kuò)展槽中。這種方式使得1臺(tái)計(jì)算機(jī)控制打標(biāo)機(jī)的臺(tái)數(shù)受到了限制（現(xiàn)在絕大部分情況是1臺(tái)計(jì)算機(jī)控制1臺(tái)打標(biāo)機(jī)）。另外，硬件安裝于計(jì)算機(jī)主板上，給整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來影響，降低了打標(biāo)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)也增加了打標(biāo)機(jī)的成本和體積。USB的出現(xiàn)和發(fā)展使得激光打標(biāo)硬件控制電路脫離計(jì)算機(jī)ISA總線或者PCI總線成為可能。USB2.0的傳輸速率可達(dá)480Mbit／s，完全可以勝任激光打標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率的要求，而且，它可以支持1臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)連接127臺(tái)設(shè)備，這樣就可以用1臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)控制幾臺(tái)打標(biāo)機(jī)而不必增加額外的費(fèi)用，而且打標(biāo)機(jī)也可以不帶計(jì)算機(jī)進(jìn)行銷售，從而降低了打標(biāo)機(jī)的價(jià)格。現(xiàn)在激光打標(biāo)使用的Nd：YAG激光器都是以氪燈或氙燈來泵浦的，其泵浦效率很低，致使激光器的總效率只能達(dá)到2％～5％，這意味著絕大部分所加于泵浦燈的電功率都轉(zhuǎn)化為熱量。因此，這種激光打標(biāo)機(jī)都配有龐大的冷卻系統(tǒng)，其體積可占整個(gè)系統(tǒng)體積的40％。近幾年出現(xiàn)的半導(dǎo)體激光泵浦的固體激光器，其總體轉(zhuǎn)換效率可達(dá)20％以上，因而可以大大縮小激光器冷卻系統(tǒng)的體積，這就為激光打標(biāo)機(jī)向輕型化、小型化方向發(fā)展創(chuàng)造了條件。而近年來出現(xiàn)的大功率光纖激光器，其散熱性能好、轉(zhuǎn)換效率高（是半導(dǎo)體激光泵浦的固體激光器的2倍以上）、激光閾值低、可調(diào)諧范圍寬、光束質(zhì)量好、免維護(hù)和價(jià)格低廉、制作靈活等顯著優(yōu)勢，更加促進(jìn)了激光打標(biāo)向輕型化、小型化方向發(fā)展。激光打標(biāo)技術(shù)目前在國內(nèi)外工業(yè)上的應(yīng)用正被人們逐漸重視，各種新型的打標(biāo)系統(tǒng)層出不窮，它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)正在取代傳統(tǒng)的標(biāo)記方法，如：沖壓、印刷、化學(xué)腐蝕等,在各種機(jī)械零部件、電子元器件、集成電路模塊、儀器、儀表、電機(jī)銘牌、工具甚至食品包裝等物體表面上,標(biāo)記出漢字、英文字符、數(shù)字、圖形等，從而在這些領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。國際上一些發(fā)達(dá)國家已將該技術(shù)作為工業(yè)加工