產(chǎn)品激光標(biāo)刻工藝知識(shí)簡(jiǎn)介2015-5-12

1、激光標(biāo)刻(鐳刻)工藝知識(shí)簡(jiǎn)介2015年5月22日1一、基本概念鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)鐳雕技術(shù)發(fā)展史及設(shè)備鐳雕功用鐳 雕 原 理 及 應(yīng) 用鐳雕基本概念鐳雕：又名激光雕刻、激光打標(biāo)、鐳射打標(biāo)。是用激光束在各種不同的物質(zhì)表面打上永久性標(biāo)記。鐳雕的效應(yīng)是通過(guò)表層物質(zhì)的蒸發(fā)露出深層物質(zhì)，或是通過(guò)光能導(dǎo)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)，顯出所刻腐蝕的圖形、文字等標(biāo)識(shí)、標(biāo)記的一種工藝方法。2一、鐳雕原理鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)鐳雕技術(shù)發(fā)展史及設(shè)備鐳雕功用鐳 雕 原 理 及 應(yīng) 用鐳雕基本概念鐳雕原理：利用激光器發(fā)射高強(qiáng)

2、度聚焦激光束在焦點(diǎn)處按預(yù)定的軌跡作用于機(jī)械零部件,電子元器件,儀器儀表等需要進(jìn)行標(biāo)記的工件表面,使表層材料達(dá)到瞬間汽化或發(fā)生化學(xué)變化改變顏色,刻蝕出具有一定深度或顏色的文字,圖案等永久性標(biāo)記。目前公認(rèn)的原理有兩種： “熱加工”:具有較高能量密度的激光束照射在加工材料表面上材料表面吸收激光能量在熱斑區(qū)域內(nèi)發(fā)生熱激發(fā)過(guò)程從而使材料表面溫度上升，產(chǎn)生變態(tài)、熔融、燒蝕、蒸發(fā)等現(xiàn)象。 “冷加工”:具有很高負(fù)荷能量的(紫外)光子，能夠打斷材(特別是有機(jī)材料)或周圍介質(zhì)內(nèi)的化學(xué)鍵，至使材料發(fā)生非熱過(guò)程破壞。 因而對(duì)被加工表面的里層和附近區(qū)域不產(chǎn)生加熱或熱變形等副作用。鐳雕工藝特點(diǎn)：1圖案永久性保存。不因環(huán)境

3、因素影響而消退，仿偽性強(qiáng)2. 屬于非接觸式加工，不損傷產(chǎn)品。3. 圖案自由編輯，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制?？梢砸淮螛?biāo)出一個(gè)或多組字符，圖案。4.加工成本低。雕刻速度快，效率高，適用于批量加工5.可實(shí)現(xiàn)微小標(biāo)記,圖案清晰、美觀。6.鐳雕質(zhì)量好。過(guò)程控制精度高，定位準(zhǔn)確。3鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)鐳雕技術(shù)發(fā)展史及設(shè)備鐳雕功用鐳雕基本概念鐳 雕 原 理 及 應(yīng) 用標(biāo)刻機(jī)組標(biāo)刻機(jī)組成圖成圖計(jì)算機(jī)控制 (外部輸入)主 機(jī) (激光產(chǎn)生裝置）打標(biāo)信號(hào)輸入/輸出冷卻系統(tǒng)去離子水激光激光頭聚焦工作平臺(tái)抽風(fēng)系統(tǒng)排塵電控箱電控信號(hào)二、鐳雕工作機(jī)理打標(biāo)程序信號(hào)電路集成塊檢流計(jì)(X,Y)改變反射鏡的角度改

4、變激光的方向 從而在工作臺(tái)面打出相應(yīng)的圖形(即過(guò)程控制)傳輸信號(hào)放大激光工作平臺(tái)標(biāo)刻區(qū)載yx鐳雕工作原理圖4鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)鐳雕技術(shù)發(fā)展史及設(shè)備鐳雕功用鐳雕基本概念鐳 雕 原 理 及 應(yīng) 用步驟1：激光標(biāo)刻機(jī)三、鐳雕工藝過(guò)程描述步驟2：標(biāo)刻圖案及參數(shù)設(shè)計(jì)步驟3：裝夾標(biāo)刻冶具步驟4：調(diào)整冶具標(biāo)刻位置步驟6：執(zhí)行激光標(biāo)刻步驟5：調(diào)整激光焦距步驟7：激光標(biāo)刻后工件案例展示5鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)鐳雕技術(shù)發(fā)展史及設(shè)備鐳雕功用鐳雕基本概念鐳 雕 原 理 及 應(yīng) 用 可在于不同底材；不同表面(如基材、鍍層、涂層)處理形式；不同形狀的物體表面形成

5、以下線條輪廓、文字、標(biāo)識(shí)、花紋、圖案等：1、LOGO標(biāo)識(shí)；2、花紋、圖案；3、指示性標(biāo)識(shí)；4、其它如批號(hào)、OE碼、二維碼等適用材料：主要用于金屬、合金及氧化物，ABS、環(huán)氧樹脂、油墨等。如鋁合金,鈦合金,不銹鋼,PC/ABS等。應(yīng)用行業(yè)：應(yīng)用于電子元器件、五金制品、工具配件、集成電路（IC）、電工電器、手機(jī)通訊、精密器械、眼鏡鐘表、首飾飾品、汽車配件、塑膠按鍵、建材、PVC管材、醫(yī)療器械等行業(yè)。普通金屬及合金（鐵、銅、鋁、鎂、鋅等所有金屬），稀有金屬及合金（金、銀、鈦），金屬氧化物，特殊表面處理（磷化、鋁陽(yáng)極化、電鍍、噴涂、雙色注塑表面），ABS料（電器用品外殼，日用品）油墨（透光按鍵、印刷制

6、品），環(huán)氧樹脂（電子元件，絕緣層）。鐳雕功能鐳雕用途鐳雕功用6一、鐳雕技術(shù)發(fā)展史鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)1900 普朗克提出原子能階不連續(xù)概念1905 愛(ài)因斯坦提出光量子假說(shuō)1917 提出受激輻射(Stimulated Emission)理論1954 Townes等以NH3制出第一部微波量子放大器1958 Townes & Schawlow提出激光的可行性1960/5 Maiman于美國(guó)休斯公司實(shí)驗(yàn)室制造出第一具紅寶石激光器1960/11 第一具He-Ne Laser1962 半導(dǎo)體激光、玻璃激光1964 Co2激光、YAG激光、染料激光、氬離子激光鐳雕技術(shù)發(fā)展史應(yīng)用

7、鐳雕功用鐳雕基本概念鐳 雕 原 理 及 應(yīng) 用7二、鐳雕設(shè)備鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)鐳雕技術(shù)發(fā)展史及設(shè)備鐳雕功用鐳雕基本概念鐳 雕 原 理 及 應(yīng) 用一、按照工作原理劃分燈泵浦YAG激光鐳雕機(jī)CO2激光鐳雕機(jī)光纖激光鐳雕機(jī)半導(dǎo)體泵浦YAG激光鐳雕機(jī)二、激光雕刻按雕刻方式不同可分為點(diǎn)陣雕刻和矢量切割。8鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)人人機(jī)機(jī)料料法法環(huán)環(huán)測(cè)測(cè)一、鐳雕人員資質(zhì)要求工藝要求崗位要求任職條件適用對(duì)象人1.入職前經(jīng)過(guò)崗前培訓(xùn)，具備鐳雕工藝基礎(chǔ)知識(shí)；2.具備自檢能力；3.具備現(xiàn)場(chǎng)7S管理等素養(yǎng)；1.具備計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)；2.具備平面繪圖能力；1

8、.生產(chǎn)技術(shù)員；2.檢驗(yàn)員；3.鐳雕工；9二、鐳雕工藝裝備要求鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)工藝要求 工藝裝備名稱功能介紹工藝規(guī)范/要求防護(hù)/維護(hù)機(jī)鐳雕設(shè)備：激光標(biāo)刻機(jī)激光發(fā)射器，執(zhí)行圖案標(biāo)刻1嚴(yán)禁無(wú)水或水循環(huán)不正常情況下啟動(dòng)激光電源; 2注意開關(guān)機(jī)順序，在關(guān)機(jī)時(shí)必須把電流調(diào)節(jié)到5A左右； 3注意打標(biāo)機(jī)幅面不得超過(guò)工作幅面； 1、設(shè)備日常點(diǎn)檢；2、設(shè)備分級(jí)保養(yǎng)冶具設(shè)計(jì)：鐳雕冶具(輔具)定位和固定工件,保證鐳雕圖案位置一致性1、治具尺寸須精確,不可使產(chǎn)品晃動(dòng)；2、定位結(jié)構(gòu)考慮防錯(cuò)、3、易于工件取放4、避免工件表面損傷；1、日常點(diǎn)檢；2、工裝定期維護(hù)；周轉(zhuǎn)器具：周箱盒/吸塑盒用于

9、擺放工件，預(yù)防鐳雕圖案受損1抗撞擊、抗跌落、抗變形；2易于工件擺放；3邊界無(wú)棱角定期清洗、除塵，除污漬人人機(jī)機(jī)料料法法環(huán)環(huán)測(cè)測(cè)10三、鐳雕材料與輔料鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)工藝要求材料名稱功能介紹工藝規(guī)范/要求防護(hù)/維護(hù)料基材材料：1非金屬：PA/ABS/POM/PVC/PF/PC等)2金屬：鋅合金/冷軋板/不銹鋼等通過(guò)激光熱效應(yīng)去除基材表面材料完成圖案雕刻按基材材質(zhì)不同選擇不同標(biāo)刻參數(shù)；需工藝驗(yàn)證表面處理件：1電鍍件：鍍鎳/鍍鉻/鍍鋅/電泳等；2表面噴涂件：各種顏色油漆通過(guò)激光熱效應(yīng)去除工件表面鍍層或涂層材料，完成圖案雕刻按表面處理顏色不同，選擇相應(yīng)適宜的標(biāo)刻參數(shù)：

10、需工藝驗(yàn)證人人機(jī)機(jī)料料法法環(huán)環(huán)測(cè)測(cè)11四、鐳雕工程措施及規(guī)范鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)人人機(jī)機(jī)料料法法環(huán)環(huán)測(cè)測(cè)工藝要求 顧客要求工程措施技術(shù)規(guī)范/指標(biāo)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化法圖案與標(biāo)識(shí)符合法規(guī)要求(含顧客特殊要求)產(chǎn)品設(shè)計(jì)：1線條輪廓尺寸設(shè)計(jì)2外觀顏色要求；1執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):GB4094-19992圖案形位尺寸產(chǎn)品圖樣圖案美觀、布局合理工藝設(shè)計(jì)：標(biāo)刻圖案設(shè)計(jì)標(biāo)刻圖案文本格式固化鐳雕圖案圖案完整、清晰、一致性好工藝設(shè)計(jì)：標(biāo)刻工藝參數(shù)；1電流值或功率值：2頻率值：3速度值4標(biāo)刻圖案填充方式及標(biāo)刻次數(shù)1控制計(jì)劃(含檢驗(yàn))2作業(yè)指導(dǎo)書(含檢驗(yàn))生產(chǎn)安全工藝設(shè)計(jì)：1防灼傷(眼睛/皮膚)2防有毒

11、粒子或氣體 1佩帶防護(hù)眼鏡2設(shè)置排煙系統(tǒng)相關(guān)作業(yè)規(guī)范12鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)人人機(jī)機(jī)料料法法環(huán)環(huán)測(cè)測(cè)工藝要求作業(yè)環(huán)境功能介紹工藝規(guī)范/要求備注環(huán)現(xiàn)場(chǎng)照明滿足鐳雕目視檢查：1操作者：自檢2檢驗(yàn)員：首、巡松檢、完工檢1目測(cè)光源:30-40w白熾日光燈或標(biāo)準(zhǔn)光源箱；2距離被檢產(chǎn)品60cm左右；鐳雕設(shè)備自帶現(xiàn)場(chǎng)溫度滿足設(shè)備防護(hù)要求540；周圍無(wú)發(fā)熱體；/現(xiàn)場(chǎng)濕度滿足設(shè)備防護(hù)要求相對(duì)濕度：3080%（無(wú)冷凝）/現(xiàn)場(chǎng)工藝布局1符合最佳人機(jī)工程；2符合最佳物流控制；1符合7S管理2有通風(fēng)設(shè)備，無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)及電磁干擾/現(xiàn)場(chǎng)防塵等級(jí)改善鐳雕外觀質(zhì)量防塵等級(jí)5。不能完全防止塵埃進(jìn)入，但

12、進(jìn)入的灰塵量不得影響設(shè)備的正常運(yùn)行，不得影響安全； 顧客有要求時(shí)按顧客要求執(zhí)行五、鐳雕作業(yè)環(huán)境要求四、鐳雕工程措施及規(guī)范13六、檢測(cè)控制鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)人人機(jī)機(jī)料料法法環(huán)環(huán)測(cè)測(cè)工藝要求 檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法備注測(cè)外觀檢查非噴漆件1圖案及顏色符合顧客要求；2圖案清晰、美觀；位置正確；目視檢查技藝樣品/噴漆件1圖案及顏色符合顧客要求；2圖案清晰、美觀；位置正確,無(wú)漆層殘留;3圖案無(wú)肉眼觀測(cè)到的標(biāo)記缺陷如發(fā)黑、發(fā)黃、發(fā)白、焦斑等缺陷；4零件保護(hù)層標(biāo)刻后，在標(biāo)準(zhǔn)光源箱中檢測(cè)，背光顏色及透光性符合技藝樣品。 標(biāo)準(zhǔn)光源箱目視檢查技藝樣品/14移印工藝過(guò)程管控常見

13、失效模式及改進(jìn)措施移印基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào) 失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施1按鈕標(biāo)刻不干凈標(biāo)刻速度過(guò)快降低速度功率過(guò)小增大功率按鈕噴漆過(guò)厚調(diào)整標(biāo)刻工藝參數(shù)掃描頻率小增加標(biāo)刻頻率標(biāo)刻圖案填充密度過(guò)低重新調(diào)整圖案填充密度標(biāo)刻次數(shù)少增加標(biāo)刻次數(shù)常見失效模式15移印工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施移印基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào) 失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施2按鈕燒焦標(biāo)刻速度過(guò)慢提高標(biāo)刻速度功率過(guò)大降低功率按鈕基材疏松改善基材注塑工藝參數(shù)噴漆厚度不均勻控制零件噴漆厚度一致性圖案填充密度過(guò)密重新調(diào)整填充密度常見失效模式16移印工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施移印基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào)失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施3按鈕標(biāo)刻后顏色偏差基材發(fā)黃改善基材

14、注塑控制，防止發(fā)黃按鈕噴基材疏松改善基材注塑工藝常見失效模式17鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào) 失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施4圖案標(biāo)刻深度偏淺鏡頭灰塵太多作業(yè)前擦拭激光鏡頭激光功率小,速度太快重新設(shè)置參數(shù),加大功率,速度變慢焦距過(guò)大調(diào)整合適焦距常見失效模式18鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào) 失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施5圖案標(biāo)刻位置偏移工件未安放到位崗前培訓(xùn)，并實(shí)施首、巡檢及操作工自檢標(biāo)刻圖案位置參數(shù)不正確重新調(diào)整標(biāo)刻圖案位置參數(shù)冶具定位不準(zhǔn)確或未實(shí)施定位防錯(cuò)調(diào)整冶具定位量測(cè)方法不正確改善量測(cè)方法常見失效模式19鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕

15、基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào) 失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施6字體缺損，字形有鋸形，毛邊很嚴(yán)重打標(biāo)速度過(guò)快放慢打標(biāo)速度標(biāo)刻時(shí)間短激光打標(biāo)中間延遲時(shí)間過(guò)短標(biāo)刻圖案制作變形導(dǎo)圖過(guò)程中字體變形標(biāo)刻圖案修圖產(chǎn)生毛邊修圖中圖檔有毛邊等常見失效模式20鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào) 失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施7字體鼓起氣泡噴漆件結(jié)合力差噴漆件基材表面有油污，噴漆件基材需作除油處理標(biāo)刻功率過(guò)大降低標(biāo)刻功率常見失效模式21鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào) 失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施8印刷顏色雕穿，針孔透光等打標(biāo)速度慢加快打標(biāo)速度標(biāo)刻時(shí)間與頻率不匹配放射時(shí)間和頻率的匹配的調(diào)整標(biāo)刻功率過(guò)大降低標(biāo)刻功率圖案填充密度過(guò)密重新調(diào)整填充密度常見失效模式22鐳雕工藝過(guò)程管控常見失效模式及改進(jìn)措施鐳雕基礎(chǔ)知識(shí)序號(hào)失效模式失效機(jī)理改進(jìn)措施9字體粗細(xì)不一，同一產(chǎn)品上相同字符粗細(xì)不一樣，或者是同一字體左右上下對(duì)稱字體粗細(xì)不一。導(dǎo)出標(biāo)刻圖案時(shí)未對(duì)圖形進(jìn)行校核在Corel DRAW修改圖檔，偏細(xì)或偏粗標(biāo)刻功率與頻率不匹配調(diào)整功率大小或頻率匹配標(biāo)刻圖案修圖線條粗細(xì)未與顧客定義清楚粗細(xì)度保證在客戶定義的標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)常見失效模式2