CO2激光器技術(shù)在發(fā)展日新月異的激光行業(yè)里,近年行業(yè)地位逐漸下降。在1964年誕生的它可以說是一項(xiàng)“古老”的激光器技術(shù)。在激光器應(yīng)用的幾十年歷史中,CO2激光器在很長(zhǎng)一段時(shí)間里都是主力,不管是在加工制造、醫(yī)療、或是科研中。然而,隨著光纖激光器的到來,CO2激光器的市場(chǎng)正在不斷地被蠶食著。在金屬切割方面,光纖激光的能量因?yàn)槟軌蚋玫乇唤饘傥?,加上其更具成本?yōu)勢(shì),已經(jīng)大部分取代CO2激光器。在激光打標(biāo)方面,CO2激光器在過去也一直是最重要的打標(biāo)手段,但近年來紫外打標(biāo)、光纖激光打標(biāo)愈發(fā)受到用戶的青睞。特別是紫外激光實(shí)現(xiàn)“冷加工”,加工效果精細(xì)、定位精準(zhǔn)、產(chǎn)生熱影響區(qū)域小,出來的圖案效果更細(xì)致精美,開始展現(xiàn)出逐漸取代CO2激光打標(biāo)的地位。那么,紫外激光打標(biāo)與CO2激光打標(biāo)相比較,又各自有什么優(yōu)勢(shì)呢?
CO2激光打標(biāo)的優(yōu)勢(shì)
八九十年代,CO2激光器技術(shù)成熟而成為激光應(yīng)用的主流,CO2激光打標(biāo)由于其高效率和光束質(zhì)量而成為常用的激光打標(biāo)形式之一。它也適用于各種非金屬材料,包括木材、丙烯酸、玻璃、紡織品、塑料、箔和薄膜、皮革、甚至石材。CO2激光打標(biāo)主要用于食品、藥品或酒業(yè)包裝、電子元件、集成電路、電器、移動(dòng)通信、建筑材料和PVC管等。CO2激光器是氣體激光器,它以激光能量與材料的相互作用,在物件表面留下永久性痕跡,對(duì)于噴墨、絲印、刀刻等傳統(tǒng)技術(shù)是一項(xiàng)革命性的替代。這種技術(shù)可以在產(chǎn)品表面上雕刻精美的設(shè)計(jì)、商標(biāo)、日期或文字。
紫外激光打標(biāo)的優(yōu)勢(shì)
紫外激光是波長(zhǎng)在355nm的激光。由于其波長(zhǎng)短、脈沖窄的特性,能產(chǎn)生聚焦極小的光斑并且保持最小的熱影響區(qū),這使其能非常精確地加工同時(shí)最大限度地避免材料的機(jī)械形變。既能提供極其精細(xì)的加工效果,同時(shí)也能保持良好的定位精度是紫外激光的優(yōu)勢(shì)所在。CO2激光打標(biāo)適用于電子產(chǎn)品、白色家電、電器外殼打標(biāo)、食物和藥品、皮革、工藝禮品、織物切割、橡膠制品、眼鏡材料等等。紫外激光打標(biāo)主要用于藥品、化妝品、食品以及其他高分子材料的包裝瓶表面打標(biāo)、柔性PCB板打標(biāo),劃片,硅晶圓片微孔、盲孔加工、LCD液晶玻璃二維碼打標(biāo)、玻璃器具表面打孔等等。
紫外VS CO2
在對(duì)精度要求比較高的應(yīng)用領(lǐng)域,比如玻璃、芯片、各種PCB板打標(biāo),紫外激光顯然比CO2激光更勝一籌。特別是在各種PCB材料應(yīng)用中,紫外激光被認(rèn)為是最佳的選擇。從市場(chǎng)表現(xiàn)上來看,紫外激光似乎也壓制住了CO2激光。幾年前,全國(guó)的固體紫外激光器出貨量不過區(qū)區(qū)三千臺(tái)左右,但是到了2017年,紫外激光器的出貨量猛增到了一萬(wàn)臺(tái),往后也以非常不錯(cuò)的增長(zhǎng)量穩(wěn)定上升。這證明了紫外激光越來越受到市場(chǎng)青睞,同時(shí)也表明了人們對(duì)精細(xì)加工的需求日益增加。
然而,這也不是說CO2激光就一無是處,至少在目前來看,同等功率的CO2激光器價(jià)格比紫外激光器便宜很多,成本上具有較大優(yōu)勢(shì)。在一些領(lǐng)域,CO2激光能做到其他激光器做不到的事情。比如說產(chǎn)生極紫外光,在過去幾十年里,半導(dǎo)體制造中的光刻環(huán)節(jié)一直是通過波長(zhǎng)一百多納米的深紫外光實(shí)現(xiàn)的,而隨著摩爾定律的發(fā)展,半導(dǎo)體芯片上需要刻劃的電路成倍增長(zhǎng),對(duì)精細(xì)度的要求越來越嚴(yán)苛,這就需要10納米波長(zhǎng)左右的極紫外光來完成光刻。另外,市場(chǎng)上依然有很多應(yīng)用是其他類型的激光器所不能勝任的,只能使用CO2激光器。一些非金屬材料、高分子材料加工應(yīng)用中,特別是塑料應(yīng)用,CO2激光仍然是最佳選擇。
盡管紫外激光技術(shù)在不斷地普及,但傳統(tǒng)的CO2激光技術(shù)也有其所長(zhǎng),并且它也在不斷進(jìn)步。因此,紫外激光打標(biāo)難以完全取代CO2激光打標(biāo),不過紫外激光打標(biāo)越來越普及卻也是個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。就當(dāng)前來看,紫外激光打標(biāo)由于其精細(xì)、精準(zhǔn)的加工和較低的加工、維護(hù)成本,只會(huì)越來越受到用戶和市場(chǎng)的青睞。隨著近三年紫外激光越受歡迎,國(guó)內(nèi)主要的六七個(gè)廠家相繼擴(kuò)產(chǎn),導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)有所加劇,紫外激光器的價(jià)格有一定程度下降,紫外激光打標(biāo)的應(yīng)用成為了一個(gè)趨勢(shì)。紫外激光器在實(shí)際工作運(yùn)轉(zhuǎn)中,維持其穩(wěn)定工作和保護(hù)其使用壽命是很重要的。跟大多數(shù)激光設(shè)備一樣,紫外激光打標(biāo)機(jī)也需要冷水機(jī)的協(xié)助來保持穩(wěn)定運(yùn)行、維持加工精度和使用壽命。
廣州特域機(jī)電有限公司研發(fā),生產(chǎn)的RM &CWUL系列冷水機(jī)專為3W-15W紫外激光器冷卻而設(shè)計(jì),RM系列為機(jī)柜式設(shè)計(jì),可內(nèi)嵌于打標(biāo)機(jī);而CWUL系列為立式設(shè)計(jì),體積小巧,方便移動(dòng)。兩者均具備高揚(yáng)程和大流程特性,溫控精度高,制冷穩(wěn)定,多項(xiàng)報(bào)警保護(hù)功能,且體積小巧,方便移動(dòng)完全滿足紫外激光冷卻需求。
冷水機(jī)穩(wěn)定性對(duì)紫外激光器出光率有什么影響?
眾所周知,冷水機(jī)的水溫波動(dòng)越大(即溫控精度太差),會(huì)導(dǎo)致光損耗量增大,影響激光加工成本及縮短激光器使用壽命。相比CO2激光打標(biāo),紫外打標(biāo)有加工成本的優(yōu)勢(shì),但是紫外激光器本身的成本還是比CO2激光器更高,因此降低加工成本和延長(zhǎng)使用壽命是非常重要的。另外,冷水機(jī)的水壓越穩(wěn)定,可極大地減少激光器管道負(fù)荷和避免氣泡產(chǎn)生。而特域冷水機(jī)管道設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,極大避免了氣泡產(chǎn)生,穩(wěn)定激光器出光,延長(zhǎng)壽命,節(jié)省用戶成本。
特域的RM &CWUL系列冷水機(jī)作為3W - 15W的紫外固體激光器冷卻系統(tǒng),常常用于薄膜刻蝕、精細(xì)打標(biāo)、玻璃打標(biāo)、材料微加工、晶圓切割、3D打印/激光快速成型、食品包裝打標(biāo)等行業(yè)應(yīng)用。RM &CWUL系列冷水機(jī)的制冷量按照激光器的功率可達(dá)到370W - 800W,而且是用環(huán)保冷媒進(jìn)行制冷。其體積小巧,方便移動(dòng),占地空間少,操作簡(jiǎn)便且長(zhǎng)壽耐用。該系列冷水機(jī)的溫控精度可達(dá)±0.3℃,其智能溫控器有兩種溫控模式,能適用與不同的使用場(chǎng)合。還具有多種警報(bào)保護(hù)功能,包括壓縮機(jī)延時(shí)保護(hù)、壓縮機(jī)過流保護(hù)、水流警報(bào)、溫度超高/低警報(bào)。該系列冷水機(jī)是3W - 15W紫外激光器的理想選擇,特別適合紫外激光打標(biāo)用戶使用。
特域冷水機(jī)系列產(chǎn)品多樣化,覆蓋領(lǐng)域廣,以精密高效、方便智能、制冷性穩(wěn)定以及支持計(jì)算機(jī)通信等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),在行業(yè)中建立起了出色的品牌形象。17年的經(jīng)營(yíng)沉淀,“S&A”和“特域”品牌早已獲得了激光市場(chǎng)的認(rèn)可。特域的冷水機(jī)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)制造、激光加工和醫(yī)療行業(yè),主要出口到歐美、東亞、東南亞各國(guó)。2018年特域激光冷水機(jī)出貨量超6萬(wàn)臺(tái),是激光用戶值得信賴的選擇。
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