關於雷射加工

 

Q1.

什麼是雷射?
A.

雷射(laser)為 「Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation」的縮寫,字面
的意思是「雷射的光放大」。藉由激勵放射進行光放大作用所產生的光線。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q1.gif

雷射是一種純粹且強大的光。可應用在加工、計量、通訊、紀錄、醫療等方面,之後將會應用在更多用途上。

 

Q2.
什麼是雷射加工?
A.
加工指的是將文字、符號等刻印上去的意思。可利用加工將商品名稱、保存期限、製造編號等情報標示出來,執行商品品質管理。
Q3.
雷射加工主要有哪些方式?
A.

有以下這些方式


●雷射打標

雷射光射向對象物品,使物品產生變化或有顏色。能容易改變刻字的內容、進行細微的打標作業。
加工的種類有將對象物品表面削除、因氧化產生色差、表面鍍金、鍍膜剝離等。

●噴墨印刷
墨水粒子會變成小點狀噴射出去印在上面。除了會應用在列印電腦文件上,工業方面會應用於薄膜上標示保存期限等用途。另外,保養噴嘴也是很重要的。

●墨水押印方式
在凹版或凸版上塗上墨水,用押的方式加工,這是以前就有且最普遍的方式,裝置費用便宜但運行成本高,且墨水的管理也很重要。另外,墨水不容易吸附上的物體需要將押印面洗淨。

●刻印
使用雕刻機將想要印刷的文字加壓打標,多應用在金屬材質的打標上。打標的效果極佳,幾乎不會消失。但生產效率差,若要更改刻字內容會很費時。
Q4.
雷射打標 的種類有哪些?
A.

總共分為14個種類。

1.淺雕打標
在材料表面進行較淺的雕刻加工。應用在金屬與樹脂等材料,適用範圍廣泛。近年有電子零件小型化的趨勢,IC積體電路構裝的打標需求增加,若使用雷射進行深雕加工的話會使IC等零件受損,所以才期望有能夠調整至μm程度的打標加工。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-1.jpg

(a)材質:金屬
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-2.jpg

(b)材質:鎂
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-3.jpg
(c)材質:樹脂

2.深雕打標
在材料表面進行較深的雕刻加工。可應用在金屬上雷射打標後於表面塗裝、金屬模具、標牌、刻印機、雕刻畫等。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-4.jpg
(a)材質:鋁
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-5.jpg
(b)材質:矽鋼板
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-6.jpg
(c)材質:矽

3.黑色(氧化)打標
使材料表面氧化的打標。因為只有表面氧化、無傷痕且平滑,適合應用在滑動零件。另外,重視在鐵系材料、不鏽鋼、矽晶片等打標時的視認性。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-7.jpg
(a)材質:不鏽鋼
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-8.jpg
(b)材質:鍍金
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-9.jpg
(c)材質:矽

4.熔融打標(矽晶片)
電子零件最怕的就是有灰塵,若進行基本波(1064nm)打標加工後會產生灰塵,所以一定要清洗乾淨。由於使用第2高調波雷射(532nm),可實現不損害晶片內部、讓表面產生熔融且抑止灰塵產生。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-10.jpg

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-11.jpg
材質:矽晶片

5.發泡打標(樹脂)
使樹脂表面發泡的打標。大部分的樹脂材料不會因為打標而產生顏色變化,雷射光束使樹脂發泡、光產生不規則反射,可看到帶有白色。
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-12.jpg
材質:樹脂

6.表面剝離打標
材質表面上有塗裝的情況下,是一種用雷射光束使之表面層剝離、讓底層塗料(指塗裝等有多層存在時下面的那一層)呈現出來的加工。
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-13.jpg
(a)表面材質:塗裝
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-14.jpg
(b)表面材質:塗裝

7.圖形打標
使用市售的CAD軟體製作出來的數據資料輸入至雷射加工機,再將內容打標出來。也有內置簡單的CAD軟體的雷射加工機,若有內置CAD軟體,則可使用加工機上的程式製作圖形,直接進行打標。
使用CAD軟體可做出logo標誌與特殊符號、文字(文字內的剖面線)、進行裁剪時切割的形狀等。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-15.jpg
(a)LOGO標誌
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-16.jpg
(b)雪花型

8.條碼打標
使用雷射加工機進行條碼打標時,一般的標準為條碼的粗細、條碼之間的空間等。之後只要輸入情報(數值等)就會自動進行打標了。
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-17-.jpg

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-18-.jpg

9.二維條碼打標
二條維碼打標的優點是可以描繪非常細微的條碼。由於雷射加工機發振的雷射光束、fθ透鏡等組合可聚光20μm或更小的光束,將元件變得更小,二維條碼的尺寸可能也會變小。
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-19.jpg
(a)DataMatrix
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-20.jpg
(b)QR碼

10.照片打標
將數位相機拍攝的照片,輸入至雷射加工機內進行打標。
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-21.jpg

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-22.jpg

 11.裁剪(切割)
使用輸出為kW程度的雷射機,可切割厚度單位為mm的鋼板。由於雷射加工機發振的輸出,大部分的機器為50W以下,所以無法切割厚度單位為mm的鋼板。裁切的適用範圍為厚度50μm以下的金屬(鋁、鐵)和樹脂(聚醯亞胺等)。
若在加工範圍內,可自由掃描雷射光束、將切割數據用CAD製作,輸入至加工機內,就算形狀複雜也很容易進行切割。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-23.jpgproimages/news/01_Laser_Marking/Q4-24.jpg
(a)錫箔紙的切割
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-25.jpgproimages/news/01_Laser_Marking/Q4-26.jpg
(b)聚醯亞胺的切割
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-27.jpgproimages/news/01_Laser_Marking/Q4-28.jpg
(c)隔離線的切割

12.切除
合成物IC(HIC)、芯片及網路阻抗等,調整電子線路零件特性的微小除去加工。最近追求芯片阻抗等高精準度的阻抗值。因此,掃描雷射加工機發振的雷射光束,進行除去加工並測定阻抗值,得到所需的阻抗值時將停止雷射機,結束切除,稍微調整芯片阻抗的阻抗值。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-29.jpg

13.剝離
雷射加工機的剝離加工的適用範圍為金屬表面鍍金及絕緣被膜線被膜剝離的部分。

proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-30.jpg
(a)金屬表面鍍金剝離
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-31.jpgproimages/news/01_Laser_Marking/Q4-32.jpg
(b)絕緣線被膜銅線的被膜剝離

14.三次元打標
採用了Z軸可變的Fθ透镜設計,通過改變焦點位置可進行段差面、傾斜面及圓筒面打標,提升加工品質。
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-33.jpg               proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-34.jpg
(a)在傾斜面與圓筒面                  (b)圓筒面打標
複雜形狀的金屬部分         
         
proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-35.jpg               proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-36.jpg
(c)段差面打標                             (d)樹脂打標

Q5.
雷射加工有哪些優點?
A.

有以下這些優點


環保且能資源回收

與使用墨水打標不同,雷射加工不需要任何的溶劑。因墨水不容易混雜的材質所以容易回收,大幅減少生產程序。

●記號不會消失
利用雷射光讓材質產生變化,與使用墨水打標不同,能讓記號不會消失。PL法和國際標準ISO能對應品質管理。

 

●細微的打標
能夠容易達成噴墨印刷機無法做到的細微打標,最適合應用在小型電子零件上。


proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-37.gif  proimages/news/01_Laser_Marking/Q4-38.gif

●能簡單輸入及更換圖形和文字
因為打標內容是用電腦來操作,所以能夠簡單輸入及更換。適合應用在大量且多品項的生產上。

 

●生產效率高、省力
快速打標使生產效率更佳。因維修作業較容易,達到節省人力的效果。也容易自動化,晚上不需人力就可使生產線運作。

 

●可應用於各種打標
可應用在金屬、樹脂、陶瓷、半導體、紙、玻璃等材料上。連墨水印刷較難打標上去的有油膜的材料上也可打標。
Q6.
請問可以實際操作機器嗎?
A.
可以申請在實驗室實際操作,另外也有前往貴公司使用展示機(一部分的機種)做測試的服務。
若欲詢問更詳細的資訊,歡迎至「聯絡我們」專區留下資料,我們會盡快與您聯繫。