零售店的监控摄像头被设计成像激光一样精确地放大，聚焦在人和商品上。一辆赛车被设计成能够以速度和灵活性应付拥挤的直道和陡峭的转弯。

在表面上，这两种技术似乎很少有共同点。事实上，它在他们的表面上，监视摄像机和赛车确实共同分享一些共同点。汽车，相机和许多其他产品的零件需要精确标记识别和可追溯性......并且标记越来越多地用激光完成。

例如，在前一个案例中，加州一家监控摄像头制造商让Control Micro Systems Inc.集成了一种激光标记系统，可以在几分钟内在一个圆形不锈钢摄像头外壳上标记出数百个字符。外壳宽10英寸，高6英寸，包含约20行文字，几乎覆盖了其外观的所有360度。标有的信息包括电源功能、型号和序列号，以及与相机点火风险相关的英文、西班牙文和中文警告。

另一家西海岸公司 - 基于埃弗雷特的赛车零件，WA-Laser标志着卡丁车和冲刺，股票，拖累和四分之一赛车的各种阳极氧化金属零件。部件类型范围从Camber仪表和化油器连接到配件和开关面板。

最近，JOES开始使用Fenix Flyer CO₂使用Synrad (Novanta Inc.的一家公司)的激光打标机，而不是机械地在零件上打标(点喷)或把零件送到激光车间打标。有了这个标记，JOES可以在静止或移动的部件上以高达每秒450个字符的速度创建清晰的标记。Synrad的激光应用工程师贾斯汀·康罗伊(Justin Conroy)说，圆点标记对该公司复杂的标识来说不够清晰，而且在专业工作车间用激光标记零件太贵了。

在过去的25年中，许多制造商已经采取了类似于Joes-Repeding Dot-Peening，Pad或喷墨打印机，标签和射频识别（RFID）标签，具有半和全自动激光标记系统的方法。他们知道激光器具有在塑料，金属，玻璃，木材和其他材料制成的部件上快速和始终生产高对比度标记的独特能力，而无需添加任何不受欢迎的物质。

强大的六块腹肌

激光打标绝对不是一种适用于所有应用的技术。有些激光在塑料或金属上表现更好，而另一些则更适合于玻璃、木材、皮革和纸张等有机材料。供应商表示，用于标记的激光有六种₂），镱纤维（YB：纤维），钕掺杂的钇铝石榴石（Nd：YAG），紫外（UV），绿色和钕掺杂钇钇（YVO4）。它们根据他们使用的媒介命名并由其波长分类。

CO.₂激光代表许多制造商仍然喜欢的旧技术，因为它的成本低，维护要求低。一套共同点₂激光的波长为9400或10640纳米，工作在不同的功率级别(10到50瓦)，光束光斑大小(50到200微米)。因为它很容易被非金属材料吸收₂激光器通常用于塑料，尤其是包装材料和阳极氧化铝。

在不到20年前，Yb:光纤已经成为最流行的激光器之一，用于塑料和金属设备的高质量对比标记。它的小聚焦光斑大小(低至20微米)产生高分辨率的标记，它的宽功率范围(10到50瓦)使制造商能够在各种低功率和高功率应用中使用激光。这种激光器的波长为1070纳米，而且运行成本低，灵活性和控制力高。

ND：YAG激光器的波长为1,064纳米，光束点尺寸为30微米或更宽。虽然光束是高功率的，但它产生有限的热失真。ND：YAG激光器可用于低功耗应用（10至100瓦），包括金属和塑料表面的深层雕刻，包括薄塑料和反射金属，如不锈钢和钛。

紫外线和绿色激光器是特种Nd：YAG激光器，产生更高对比度标记，具有更大控制热输入。通过频率三倍体产生UV激光，其中Nd：YAG激光器与非线性晶体组合两次以形成具有三倍能量和频率的新光子，但是三分之一的波长（355纳米）。该激光器在不锈钢上产生所有类型的塑料和耐腐蚀标记的高分辨率标记。
通过称为频率倍增的过程产生绿色激光，其中来自Nd：YAG激光器的光子与非线性晶体的光子组合，以形成具有能量和频率的两倍的新光子，但具有532纳米的波长。绿色激光器通常用于高度反射的金属和塑料，没有色素沉着。

用于高分辨率精细标记的另一个激光器是YVO4。它的波长为1,064纳米和梁点尺寸为15至150微米，这取决于标记应用和用于聚焦激光的镜头。这种类型的激光产生强烈，短脉冲，持续低于100千瓦的峰值功率的峰值功率。

YVO4激光器在金属表面(如不锈钢和钛)具有极佳的吸收性能，并且可以进行微调，在塑料上创建一致的颜色标记。一些YVO4激光系统甚至可以在X、Y和Z轴上进行零件标记。根据塑料的具体类型和激光频率，激光可以产生棕色、黑色或白色的标记。

激光之星技术公司奥兰多分部的运营和工程副总裁格雷格·安德森解释说:“脉冲宽度是激光束打开的实际时间，范围从纳秒(十亿分之一秒)到飞秒(千万亿分之一秒)。”“时间越短，被压缩到激光峰值功率中的激光总能量就越多。”

大多数激光标记以一系列短脉冲而不是连续脉冲的方式发射能量。脉冲激光器在非常短的时间内(10到200纳秒)产生高功率水平的光，而连续波激光器在电力驱动的整个时间内产生固定的功率水平。

在马克

必须制造激光束并聚焦在表面上以标记零件。这种光束是通过用一个能量源或泵激发一个激光介质，比如二氧化碳，并在完全反射和部分反射的镜子之间放大它而产生的。在此之后，计算机控制的扫描镜引导光束通过聚焦光学装置，将激光能量集中到一个小点上，在塑料或金属上形成字符。

激光在塑料和金属表面留下不同的痕迹。塑料表面的痕迹是通过碳化、发泡、烧蚀或漂白产生的。碳化产生深色印记，而发泡产生浅色印记。在消融过程中，覆盖层蒸发产生高对比度的标记。漂白会改变表面色素，导致表面颜色变化。

在金属表面，通过雕刻、退火或表面去除来制造痕迹。激光雕刻使表面材料蒸发。退火是为了创建一个对比鲜明的标记。表面去除过程用于多层材料，如阳极氧化铝。

Trumpf Inc.的TruMark全国销售经理Thomas Burdel表示，激光可以标记任何字符(文本、标识、1D和2D条形码、唯一标识符号)或图像，这些字符或图像可以创建或导入基于cad的或图形软件程序，如Illustrator和Corel Draw。然而，他指出，始终让供应商在材料样品上测试激光的重要性，以确保兼容性和最高质量标记。

“在过去的15年里，激光标记的普及稳步增长，”Gravotech集团旗下的Gravotech公司的总裁弗雷德里克·拉勒曼德(Frederic Lallemand)说。“两个主要原因是，所有制造商都需要具有完整的部件可追溯性，医疗设备制造商尤其需要满足FDA当前和未来的独特设备标识(UDI)要求。除此之外，今天的激光器比以往任何时候都更便宜，可以产生高质量的标记，并提供无与伦比的耐久性、灵活性和速度。”

Joe DePrisco是自动化激光公司的创始人和总裁，他说激光打标已经成为生产打标的一个非常可行的选择。它消除了刚性零件夹具的需要，因为没有物理接触的部分。他指出，激光标记系统是免维护的，除了偶尔清洗最终聚焦透镜，而且不使用消耗品，如墨水或标签，从而确保用户的固定运营成本。制造商也喜欢激光制造的标记是环保的，因为它们在过程中不使用化学物质。

去年，Trumpf推出了鞋盒大小的TruMark 5010系统，该系统将20瓦光纤激光器、扫描仪和内部焦点位置控制集成到一个外壳中。激光是风冷的，可以标记各种金属、塑料或有机材料，也可以进行深度雕刻。

Burdel说，制造商喜欢这个系统很容易集成到生产线或工作站，而且不需要单独的电源。典型的应用包括汽车和消费品、医疗技术和钣金加工。该系统兼容Profibus、Profinet等关键工业接口。

激光的局限性

康罗伊指出:“许多人错误地认为，激光光束可以传播很远的距离，但仍然能产生质量标记。”这种观点源于对如何放置这一关键部位的基本误解。在所有应用中，零件必须位于一个特定的和相当接近的焦点距离点的激光器。这确保了高质量的分数。”

Synrad的打标系统套件使制造商能够快速建立和执行复杂的激光打标。套件组件包括轨道安装供应品和一个外部的预对准激光源扫描头。制造商负责安装所有安全组件。

Conroy说:“对于那些不需要交钥匙系统、工程师缺乏或没有激光经验的公司来说，这个套件是完美的。”“你可以建立一个系统，让它在短短几个小时内进行评分。”

供应商表示，在操作上，制造商面临的最大挑战是确保在标记过程中零件和激光是完全封闭的。这不仅优化了标识质量，也确保了工人的安全。系统操作人员应始终佩戴安全护目镜，并根据需要穿防护服。

“几十年来，设备和辐射健康中心(CDRH)要求制造商在安装每个激光系统后提交一份报告，”自动化激光公司的应用销售工程师达斯汀·盖泽尔曼(Dustin Geiselman)说。“作为FDA的一部分，CDRH对激光的使用有具体而冗长的要求，必须遵守，以保护周围地区的任何人。不幸的是，制造商通常不向CDRH提交申请，不管他们的系统是大是小，还是完全集成到生产线上。”

成立于1998年，自动化激光制造激光标记和外壳，以及广泛的激光系统。去年5月，该公司推出了一种先进的控制协议，使激光标记系统更容易与装配线上的其他自动化设备联网。Geiselman说，该协议现在可用于该公司的FS系列(具有20瓦光纤激光器)和CS系列(10瓦和30瓦CO₂激光）。

该协议的关键特征之一是连接传感器、电磁阀、步进和伺服电机或其他设备的I/O终端，并允许独立功能，无需PLC或额外的PC。该功能允许FS和CS系统快速建立，以适应需要动态标记、协调部件旋转和其他过程的应用。

格拉沃科技集团(Gravotech Group)旗下的Technifor公司今年春天也推出了一款新产品。这款名为All-in-One的即插即用系统集成了激光头、电缆、控制器、软件和诊断功能。Lallemand说，该系统具有成本效益，具有工业设计，易于与其他自动化设备集成和通信，并可以配备光纤，CO₂或者绿色激光，这取决于应用。

火器、珠宝和其他制造商使用激光之星的FiberCube 3801系统，因为它能够在金属和塑料上进行2D和3D标记。这个紧凑的空气冷却系统使用光纤激光器(10到50瓦)，通过一个按钮、一个脚踏板或一台笔记本电脑激活。

该系统的StarFX操作软件可以在广泛的表面上进行简单或复杂的层雕刻和纹理。操作员可以手动调整扫描头的z轴位置(以优化焦距)和工作区亮度。其他标准功能是一个LED触摸屏显示和排气系统提取杂质和烧蚀材料。