聚焦后的極細的激光光束如同刀具,可將物體表面材料逐點去除,其先進性在于標記過程為非接觸性加工,不產生機械擠壓或機械應力,因此不會損壞被加工物品;由于激光聚焦后的尺寸很小,熱影響區域小,加工精細,因此,可以完成一些常規方法無法實現的工藝。
激光打標設備的核心是激光打標控制系統,因此,激光打標的發展歷程就是打標控制系統的發展過程。從1995年到2003年短短的8年時間,控制系統在激光打標領域就經歷了大幅面時代、轉鏡時代和振鏡時代,控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機控制到實時處理、分時復用的一系列演變,如今,半導體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現和發展又對光學過程控制提出了新的挑戰。
由于看到大幅面系統的一系列缺點,在高速振鏡技術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了由步進電機驅動的轉鏡式掃描系統,其工作原理是將從諧振腔中導出的激光通過擴束,經過成90°安裝的兩個步進電機驅動的金鏡的反射,由F-theta場鏡聚焦后輸出作用于處理對象上,金鏡的轉動使工作平面上的激光作用點分別在X、Y軸上移動,兩個鏡面協同動作使激光可以在工作平面上完成直線和各種曲線的移動。這種控制過程無論從速度還是定位精度來說都遠超過大幅面,因此在很大程度上能滿足工具行業對激光控制的要求,雖然同當時國際上流行的振鏡式掃描系統還有比較明顯的差距,但嚴格來說這種設計思路的出現和逐步完善代表著中國激光應用的一個里程碑,是中國完全能自行設計和生產激光應用設備的典型標志。直到振鏡在中國大規模應用的興起,這種控制方式才逐步退出中國激光應用的舞臺。
用于打標的激光器主要有Nd:YAG激光器和CO2激光器。Nd:YAG激光器產生的激光能被金屬和絕大多數塑料很好地吸收,而且其波長短(為1.06μm),聚焦的光斑小,因而適合在金屬等材料上進行高清晰度的標記。CO2激光器產生的激光波長為10.6μm,木制品、玻璃、聚合物和多數透明材料對其有很好的吸收效果,因而特別適合在非金屬表面上進行標記。