雷射打標和雷射雕刻，它們是一回事嗎？

雷射打標和雷射雕刻都利用雷射在材料上留下不可磨滅的痕跡，但雷射雕刻是透過蒸發材料，而雷射打標則是透過熔化材料。熔化的材料表面會膨脹，形成深度為80µm的溝槽，進而改變材料的粗糙度，形成黑白對比。以下我們將討論影響雷射打標黑白對比的因素。

雷射打標的三個步驟

（1）步驟1：雷射光束作用於材料表面

雷射打標和雷射雕刻的共同之處在於它們都使用脈衝雷射光束。也就是說，雷射系統會每隔一段時間輸入一個脈衝。一台100W的雷射每秒可以輸出10萬個脈衝。因此，我們可以計算出單一脈衝的能量為1mJ，峰值功率可達10kW。

為了控製作用於材料的雷射能量，需要調整雷射的參數。其中最重要的參數是掃描速度和掃描距離，因為這兩個參數決定了作用於材料的兩個相鄰脈衝之間的間隔。相鄰脈衝間隔越小，吸收的能量就越多。

與雷射雕刻相比，雷射打標所需的能量更少，因此掃描速度更快。在選擇雷射雕刻還是雷射打標時，掃描速度是一個決定性因素。

（2）步驟2：材料吸收雷射能量

當雷射作用於材料表面時，大部分雷射能量會被材料表面反射。只有少量雷射能量會被材料吸收並轉化為熱能。為了使材料蒸發，雷射雕刻需要更多的能量，而雷射打標只需要較少的能量就能融化材料。

吸收的能量轉化為熱量後，材料的溫度就會升高。當溫度達到熔點時，材料表面會熔化並改變。

波長1064nm的雷射對鋁的吸收率約為5%，對鋼的吸收率則超過30%。這容易讓人誤以為鋼更容易進行雷射打標。但事實並非如此。我們還需要考慮材料的其他物理特性，例如熔點。

（3）步驟 3：材料表面將發生局部膨脹和粗糙度變化。

當材料熔化並在幾毫秒內冷卻時，材料表面的粗糙度會發生變化，形成永久性標記，其中包括序號、形狀、標誌等。

在材料表面標記不同的圖案也會導致顏色變化。對於高品質的雷射標記而言，黑白對比是最佳的測試標準。

當粗糙材料表面對入射光發生漫反射時，材料表面看起來會是白色的；

當粗糙的材料表面吸收大部分入射光時，材料表面看起來會是黑色的。

雷射雕刻時，高能量密度的雷射脈衝作用於材料表面。雷射能量轉化為熱能，使材料由固態轉變為氣態，從而去除材料表面。

所以，選擇雷射打標還是雷射雕刻？

在了解了雷射打標和雷射雕刻的差異之後，接下來要考慮的就是選擇哪一種。我們需要考慮以下三個因素。

1.耐磨性

雷射雕刻的穿透深度比雷射打標更深。因此，如果工件需要在磨損環境中使用，或需要進行表面噴砂或熱處理等後處理，建議使用雷射雕刻。

2.處理速度

與雷射雕刻相比，雷射打標的穿透深度較淺，因此加工速度更快。如果工件的使用環境不涉及磨損，建議採用雷射打標。

3.相容性

雷射打標會融化材料形成略微不平整的痕跡，而雷射雕刻會使材料蒸發形成凹槽。由於雷射雕刻需要足夠的雷射能量才能使材料在幾毫秒內達到昇華溫度並蒸發，因此並非所有材料都適合進行雷射雕刻。

透過以上說明，我們相信您現在對雷射雕刻和雷射打標有了更深入的了解。

確定選擇哪一款雷射設備後，下一步就是添加一個高效能的冷卻器。 S&A工業冷卻器專為各種雷射打標機、雷射雕刻機、雷射切割機等設備而設計。這些工業冷卻器均為獨立式機組，無需外部供水，冷卻功率範圍從 0.6KW 到 30KW，足以冷卻從小功率到中等功率的雷射系統。請造訪https://www.teyuchiller.com/products即可了解完整的 S&A 工業冷卻器型號。