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

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

時任中國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)驗室主任、南京先進(jìn)激光技術(shù)研究院常務(wù)副院長周軍是這么說：“光纖激光打標(biāo)機(jī)遠(yuǎn)沒有達(dá)到市場飽和狀態(tài)。” 他分析說，對于光纖激光打標(biāo)機(jī)，從市場應(yīng)用來看，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)，目前國內(nèi)仍處于研究開發(fā)階段，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有待進(jìn)一步提高。 對于連續(xù)光纖激光打標(biāo)機(jī)，數(shù)百瓦級的中功率光纖激光器國產(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，且價格也已大幅下降，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化批量生產(chǎn)，并占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~；單纖單模數(shù)千瓦量級的連續(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，尚未形成具有競爭力的產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)。 但是隨著國家“增材制造和激光制造”等專項的啟動，未來二三年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)單纖單模數(shù)千瓦，甚至萬瓦的連續(xù)高功率光纖激光打標(biāo)機(jī)工業(yè)產(chǎn)品的問世，從而有力支撐我國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)用價值

食品安全是一直在國民關(guān)注的重點(diǎn)對象之一。在這個人人奔向小康的高速發(fā)展時代里。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)者購買膨化食品時，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)也會縮短時效，以及一些封口過緊，沿虛線撕開很費(fèi)勁，于是就出現(xiàn)了在打開某些食品包裝時很難控制力度，站長消費(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單獨(dú)薄膜層進(jìn)行劃線。這樣做就實(shí)現(xiàn)了軟包裝的完美易撕開效果，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)商品的見光和受潮等問題的出現(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。同時，撕開線通過人的人眼清晰可見，于是撕開包裝對消費(fèi)者來說就顯得輕而易舉了。激光劃線及激光打孔技術(shù)有效的阻止小孔的擴(kuò)大并避免了對包裝完整性的破壞，并能夠同時擁有良好的透氣、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，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。如果采用比原來更大泵浦能量的脈沖方式激勵，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)上獲得相對高的功率的相對窄的脈寬，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，在泵浦剛開始時，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刻使腔內(nèi)損耗突然降低，閾值也隨之降低，些時反轉(zhuǎn)粒子數(shù)大大超過閾值，受激輻射迅速地增強(qiáng)。于是在極短的時間內(nèi)，上能級儲存的粒子的能量轉(zhuǎn)變會激光能量，形成一個很強(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，引起快速加熱，熱力把對象的特性改變或把材料熔解蒸發(fā)的過程。激光打標(biāo)機(jī)加工過程中，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，而且對于玻璃來說，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，對于皮革來說，熱傳導(dǎo)的能量使得皮革加工邊緣被燒灼，對陶瓷來說，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，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型和激光打標(biāo)機(jī)波長。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材料加工有用的。光能以電子和原子的振動激發(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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