激光是一種與普通光源截然不同的相干光源，由于具有高方向性、高單色性和高能量的特點(diǎn)，自20世紀60年代初出現以來(lái)，就備受關(guān)注。激光在印刷業(yè)主要應用在計算機直接制版系統、激光照排機、激光打印機、全息圖像印刷、電子出版、激光標記印刷等方面。其中，激光標記印刷已占到激光加工業(yè)的45.3%，且應用領(lǐng)域仍在發(fā)展和擴大。

 
激光標記印刷也稱(chēng)激光打標、激光印標，近年來(lái)在印刷領(lǐng)域，如包裝印刷、票據印刷、防偽標識印刷中的應用越來(lái)越多，有些已用于聯(lián)機生產(chǎn)。

基本原理：

激光打標是用激光束在各種不同的物質(zhì)表面打上*的標記。打標的效應是通過(guò)表層物質(zhì)的蒸發(fā)露出深層物質(zhì)，或者是通過(guò)光能導致表層物質(zhì)的化學(xué)物理變化而"刻"出痕跡，或者是通過(guò)光能燒掉部分物質(zhì)，顯出所需刻蝕的圖案、文字。

目前，*的原理是兩種：

"熱加工"具有較高能量密度的激光束（它是集中的能量流），照射在被加工材料表面上，材料表面吸收激光能量，在照射區域內產(chǎn)生熱激發(fā)過(guò)程，從而使材料表面（或涂層）溫度上升，產(chǎn)生變態(tài)、熔融、燒蝕、蒸發(fā)等現象。

"冷加工"具有很高負荷能量的（紫外）光子，能夠打斷材料（特別是有機材料）或周?chē)橘|(zhì)內的化學(xué)鍵，至使材料發(fā)生非熱過(guò)程破壞。這種冷加工在激光標記加工中具有特殊的意義，因為它不是熱燒蝕，而是不產(chǎn)生"熱損傷"副作用的、打斷化學(xué)鍵的冷剝離，因而對被加工表面的里層和附近區域不產(chǎn)生加熱或熱變形等作用。例如，電子工業(yè)中使用*在基底材料上沉積化學(xué)物質(zhì)薄膜，在半導體基片上開(kāi)出狹窄的槽。


激光標記印刷原理：

 
激光標記印刷是通過(guò)激光打標機實(shí)現圖文印刷的，其基本原理是，由激光發(fā)生器生成高能量的連續激光光束，當激光作用于承印材料時(shí)，處于基態(tài)的原子躍遷到較高能量狀態(tài)；處于較高能量狀態(tài)的原子是不穩定的，會(huì )很快回到基態(tài)，當原子返回基態(tài)時(shí)，會(huì )以光子或量子的形式釋放出額外的能量，并由光能轉換為熱能，使表面材料瞬間熔融，甚至氣化，從而形成圖文標記。

1．激光發(fā)生器

下文將以氪燈激光打標系統為例，說(shuō)明激光發(fā)生器的原理。氪燈通電后，以20kV的高壓擊穿氪燈中的氪氣后，電源自動(dòng)轉換輸出電壓為100V（），維持氪燈連續的弧光放電。在激光發(fā)生器中，氪燈位于橢圓形聚光腔的1個(gè)焦點(diǎn)上，氪燈產(chǎn)生的弧光經(jīng)聚光腔反射后，再全部聚焦在另一個(gè)焦點(diǎn)--晶體釔鋁石榴石 （YAG）上，YAG吸收泵浦光后，形成波長(cháng)為1060nm的連續激光，連續激光在諧振腔中垂直于光軸的前鏡和后鏡間往返振蕩，并從前鏡輸出。

2．打標原理

射頻驅動(dòng)器（RFDriver）控制Q-開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，連續激光在Q-開(kāi)關(guān)的作用下，變成峰值功率達110kW的脈沖光波，經(jīng)過(guò)光孔的脈沖光達到閾值后，由諧振腔輸出到達擴束鏡，光束經(jīng)擴束鏡放大后傳輸到掃描鏡，由伺服電機帶動(dòng)X(jué)軸、Y軸方向的掃描鏡片旋轉進(jìn)行光掃描，zui后經(jīng)平面聚焦場(chǎng)將激光的功率進(jìn)一步放大后，聚焦在工作平面上進(jìn)行打標。整個(gè)過(guò)程由計算機按程序控制。

3．激光打標的特點(diǎn)

激光打標機因其特殊的工作原理，與傳統標記方式（移印、噴碼、電腐蝕等）相比，具有許多*性；

1）非接觸加工
可在任何規則或不規則表面打印標記，且打標后工件不會(huì )產(chǎn)生內應力；
2）材料適用面廣
可在金屬、塑料、陶瓷、玻璃、紙張、皮革等不同種類(lèi)或不同硬度的材料上打??；
3）可與生產(chǎn)線(xiàn)上的其他設備集成，提高生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化程度；
4）標記清晰、持久、美觀(guān)，并可有效防偽；
5）使用壽命長(cháng)、無(wú)污染；
6）運行成本低
打標速度快且標記一次成型，能耗小，因而運行成本低。
雖然激光打標機的設備投資比傳統標記設備大，但從運行成本而言，使用激光打標機要低得多。
①塑封三極管打標：打標機工作速度為10個(gè)/秒，若設備折舊以5年計算，打標費用為0.00048元/個(gè)。如果使用移印機，其綜合運行成本約為0.002元/個(gè)，甚至更高。
②軸承表面打標：若軸承三等分打字，總共18個(gè)4號字，采用振鏡式打標機，以氪燈燈管的使用壽命為700小時(shí)計算，則每個(gè)軸承的打標綜合成本為 0.00915元。電腐蝕刻字的成本約為0.015元/個(gè)。以年產(chǎn)量400萬(wàn)套軸承計算，僅打標一項，1年zui少可以降低成本約6.5萬(wàn)元。
7）加工效率高
計算機控制下的激光光束可以高速移動(dòng)（速度達5～7米/秒），打標過(guò)程可在數秒內完成。1個(gè)標準計算機鍵盤(pán)的印字可在12秒內完成。激光打標系統均配有計算機控制系統，可以與高速流水線(xiàn)靈活配合。
8）開(kāi)發(fā)速度快
由于激光技術(shù)和計算機技術(shù)的結合，用戶(hù)只要在計算機上編程即可實(shí)現激光打印輸出，并可隨時(shí)變換打印設計，從根本上替代了傳統的模具制作過(guò)程，為縮短產(chǎn)品升級換代周期和柔性生產(chǎn)提供了便利工具。
9）加工精度高
激光能以極細的光束作用于材料表面，zui細線(xiàn)寬可達到0.05mm。為精密加工和增加防偽功能開(kāi)創(chuàng )了寬廣的應用空間。
激光印標能滿(mǎn)足在極小的塑料制件上印制大量數據的需要。例如，可印制要求更，清晰度更高的二維條碼，與壓印或噴射打標方式相比，有更強的市場(chǎng)競爭力。
10）維護成本低
激光打標是非接觸式打標，不像模版印標工藝有使用壽命的限制，在批量加工中的維護成本極低。
11）具有環(huán)保性
激光打標為非接觸式打標，節約能源，相對于腐蝕法，避免了化學(xué)污染；相對于機械式打標，也可減少噪聲污染。

4．激光標記的應用范圍：