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PCB打标之激光机选型


原理说明:

光纤激光机输出波长为1微米左右,CO2激光机输出波长为10微米左右,金属对于1微米左右波长的激光吸收最好,而非金属对10微米左右波长的激光吸收较佳;

应用说明:

光纤激光机在金属表面精细雕刻及4.4mm以下金属切割应用较多,也是公认有优势的激光种类;而CO2激光在非金属表面的精细雕刻及t=5MM以上金属切割的应较多,原因为CO2激光器输出波长不易被金属吸收,为实现在金属上雕刻作业,需提高能量等级也就是激光器功率,但能量的精细控制,较难,主流应用一般在200W~1600W或以上,德国chnology DresdenheFraunhofer Institute IWS公司经试验得出结论:在金属切割作业时,t=4.4以下时,光纤激光器的能量时吸收好,4.4mm以上的金属板切割时,CO2激光器的能量吸收更好,面在非金属能量吸收反应表现上,则相反。因此我们可以得出简单的结论:在PCB表面的阻焊上面刻印,其为非金属,也就是精细雕刻作业时,采用CO2激光器才能保证其精细雕刻的效果。但在铜箔上刻印时,光纤激光器的精度及速都会更有优势;

使用成本对比:

主流光纤机采用掺稀土的光纤玻璃作为增益介质,加上其产生原理是加入直流电流,所以其几乎无使用成本;

CO2激光器的发生主要是CO2+氦+N2,在产生激光能量的同时会消耗CO2,此次我们建议使用的伟迪捷激光器,设计寿命为50000H,按每天生产24H,实际激光器工作时间12H算,50000/12H/365D=11.4YEAR,也就是说11年后需更换一次激光气体(激光头);而首次投入成本,普遍光纤机比CO2贵20%~30%左右,综合比较,在22年的使用期限内,光纤机和CO2激光机总成本无较大区别,而应用之自动化系统之设计寿命一般不超过10年,所以CO2的总投入成本会比光纤机更便宜。

结论:

除去铜箔表面刻印,无论从主流的应用分类、使用成本及刻印效果来看,CO2激光机能满足本次项目的刻印需求,关于刻印速度的要求,经测算我们认为采用10W功率的激光器对应最佳,功率越大,刻印速度越快,但其前期投入成本也更大。所以我们最终建议采用CO2的10W激光器作为本次项目的刻印本体!

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