[原创]激光雕刻小结
MTL 2015-5-26极客DIY
经过断断续续一年的了解,我总结了一些实用的激光雕刻知识,希望对大家有用。

我不知道在哪个板块发更加合适,只是希望大家能看到。。

激光器方面:
半导体激光(只讨论单激光管):

红外(780~980nm):
   其中低功率单模激光管无雕刻用价值。高功率多模激光管,最大功率大(>10W)。直接汇聚的光斑是长方形,会影响精度,但可联系厂家将光斑整形(加几十块,封装进微透镜),使焦点处成正方形,提高雕刻效果。

   该波段人眼基本不可见,易造成伤害,且护目镜较贵(基本>100元,低价护目镜请挡光试验,确认有足够的效果)。注意护目镜的波长和衰减(光密度,OD)是否足够。

红光(650~660nm):
    早期的刻录光驱的激光二极管,光束质量高,功率小(通常<300mW),但只有深色有机物对其吸收较好。
     较易防护,但需注意护目镜的波长是否正确,衰减(光密度,OD)是否足够

蓝光(445~455nm):
    低功率激光管(PL450B)可用于雕刻,但功率和性价比低。
    高功率激光管(1~3.5W)设计用途为投影机,因此功率大但光束质量较差,透镜直接汇聚的光斑为长方形,对精度有不利影响。有机物对其吸收好,适合作为CO2雕刻的小体积替代品,而且无需CO2的高压电和水冷,但是功率仍显不足。
    可低价有效防护(护目镜10块),但需注意护目镜的波长是否正确,衰减(光密度,OD)是否足够    
     注意:测试时请注意光束的截止位置,截止不当可能会烧坏甚至引燃材料。

紫光(400~410nm):
     几乎全部的紫光激光管都用于蓝光刻录机,因此高功率的激光管同样有低功率管的高光束质量,焦点小而圆。单管最高功率1W。能低价买到的最短波长的激光,有机物对它有很好的吸收,大功率(>800mW)可以雕刻几乎所有有机材料
    可低价有效防护(护目镜10块),但需注意护目镜的波长是否正确,衰减(光密度,OD)是否足够    
    注意:测试时请注意光束的截止位置,截止不当可能会烧坏甚至引燃材料。

   CO2激光:
      输出波长10640nm的中红外,功率大(>40W),单位功率廉价,水冷但要求不高,体积较大,使用的高压有一定的危险性。材料对这种光普遍吸收(包括玻璃),但因波长长,精度一般。
适用于对非金属材料的切割,雕刻。

中红外光无法被人眼透镜汇聚,不会烧伤视网膜,可不戴护目镜,但为防意外烧伤角膜可戴有机玻璃眼镜。

       注意:CO2激光功率大且不可见,注意避免点燃物品或引起烧伤。推荐密闭光路。


注意:以下激光器输出不可见而对人眼有害的脉冲激光,除非确认光路密闭无误,操作时务必戴护目镜。注意护目镜的波长是否正确,衰减(光密度,OD)是否足够
侧泵NdYAG激光(使用半导体泵浦块,声光主动调Q):
        脉冲激光,适合金属和某些非金属材料。光束质量比光纤激光差,但脉冲能量大,适合大像素点、要求打深的打标。体积大,需要冷水机提供循环冷却的去离子水。需要不时调整光路进行调试维护

光纤激光(掺Yb光纤):
     脉冲激光,适合金属和某些非金属材料打标。光束质量接近理论极限,可以提供最小的光斑和最深的焦深。
只需风冷,结构坚固,需要维护少,
价格较高(1~2万,10~20W平均功率),使用MOPA结构的激光器可达到固体激光的脉冲能量,同时脉宽可调,适合对材料实现工艺优化。价格较高(3~6万,20瓦平均功率)

端泵Nd固体激光(1064nm):价格介于光纤和侧泵之间。和光纤一样,体积小巧,只需风冷。脉冲能量高于光纤激光。频率转换后的绿光(532)、紫外(355nm,少有266nm),几乎可以给任何材料打标,用途很广。

扫描系统方面:
龙门结构适合直接携带小型激光器用于激光雕刻,或者携带高压气体喷嘴用于激光切割

XY十字结构用两片反射镜,将激光光束送达工件,适合激光器较为笨重,机架承力弱的场合

振镜结构速度极快,扫描速度可达几万点每秒,但较为昂贵(几千左右),需要专门的驱动板驱动。


欢迎批评指正
来自:科创广场 / 极客DIY
 
1
zxyso4
6年5个月前
1楼
可否介绍下高功率紫光来源?
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MTL作者
6年5个月前
2楼
引用 zxyso4:
可否介绍下高功率紫光来源?
高倍速 蓝光刻录机
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春燕
6年5个月前
3楼
顶!!!!介绍不错,学习了。
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csaaa
6年5个月前
4楼
低价供应450nm 1.6W蓝光半导体激光器以及三轴机架和驱动。采用光学玻璃镜头,长方形光斑,光点能量高,适用于各种非金属雕刻和切割。
XXXXXXXXXXXXXXX

蓝色激光器 拷贝.jpg IMG_20150506_174500.jpg
激光器外形.jpg Copy of IMG_20150105_202014 拷贝.jpg
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兰若,公主魂
6年5个月前
5楼
很不错的,谢谢分享
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HEHENN
6年5个月前
6楼
引用 csaaa:
低价供应450nm 1.6W蓝光半导体激光器以及三轴机架和驱动。采用光学玻璃镜头,长方形光斑,光点能量高,适用于各种非金属雕刻和切割。
XXXXXXXXXXXXXXX
多少钱?
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不坏不好
6年5个月前
7楼
厉害
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钠爱上水
6年5个月前
8楼
牛逼
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骨头火锅
6年3个月前
9楼
想啊
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yarnn
5年9个月前
10楼
组模再有更大功率就好了
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MTL作者
5年6个月前
11楼
更新,
目前蓝光激光二极管价格持续走低,同时NUBM系列模组额定功率4W左右,可较稳定超到6W。但光束质量比NDB7A75差一倍。比功率价格已经降到100元每瓦以下。
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