光纤激光打标机系统是综合了激光技术和计算机技术的光、机电一体化系统,当今激光技术和计算机技术的发展为激光打标技术的发展带来了机遇和挑战。
目前,在振镜式扫描激光打标系统中,硬件控制电路都是基于计算机ISA总线或者PCI总线而设计的,必须安装在计算机主板的ISA总线或PCI总线扩展槽中。这种方式使得1台计算机控制打标机的台数受到了限制(现在绝大部分情况是1台计算机控制1台打标机)。另外,硬件安装于计算机主板上,给整个系统的稳定运行带来影响,降低了打标系统的稳定性,同时也增加了光纤激光打标机的成本和体积。
USB的出现和发展使得光纤激光打标机硬件控制电路脱离计算机ISA总线或者PCI总线成为可能。USB2.0的传输速率可达480Mbit/s,可以胜任光纤激光打标机对数据传输速率的要求,而且,它可以支持1台计算机同时连接127台设备,这样就可以用1台计算机同时控制几台打标机而不必增加额外的费用,而且光纤激光打标机也可以不带计算机进行销售,从而降低了光纤激光打标机的价格。
现在光纤激光打标机使用的Nd:YAG激光器都是以氪灯或氙灯来泵浦的,其泵浦效率很低,致使激光器的总效率只能达到2%~5%,这意味着绝大部分所加于泵浦灯的电功率都转化为热量。因此,这种激光打标机都配有庞大的冷却系统,其体积可占整个系统体积的40%。
近几年出现的半导体激光泵浦的固体激光器,其总体转换效率可达20%以上,因而可以大大缩小激光器冷却系统的体积,这就为光纤激光打标机向轻型化、小型化方向发展带来了条件。而近年来出现的大功率光纤激光器,其散热性能好、转换效率高(是半导体激光泵浦的固体激光器的2倍以上)、激光阈值低、可调谐范围宽、光束质量好、免维护和价格低廉、制作灵活等显著优势,更加促进了光纤激光打标机向轻型化、小型化方向发展。
光纤激光打标机技术目前在国内外工业上的应用正被人们逐渐重视,各种新型的打标系统层出不穷,它以其优点正在取代传统的标记方法,如:冲压、印刷、化学腐蚀等,在各种机械零部件、电子元器件、集成电路模块、仪器、仪表、电机铭牌、工具甚至食品包装等物体表面上,标记出汉字、英文字符、数字、图形等,从而在这些领域取得了广泛的应用。国际上一些发达国家已将该技术作为工业加工的工艺标准,我国也非常重视这一技术,国家科委已将该技术列为“八五火炬计划”进行研制和推广。现在它已经引起了国内越来越多生产厂家的重视,必将会代替传统的标记工艺,给产品生产注入新的活力。因此,光纤激光打标机具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。