在金屬加工領(lǐng)域，激光打標(biāo)機(jī)憑借其高精度、非接觸的特點(diǎn)，成為銅、鐵材質(zhì)深度標(biāo)記的利器。然而，要在這些硬質(zhì)金屬上打出清晰、可控的深度效果，并非簡(jiǎn)單提高功率即可，需深入理解材料特性并精確控制以下關(guān)鍵參數(shù)：

1. 功率與脈寬：能量輸出的核心

   • 峰值功率：?這是實(shí)現(xiàn)深度雕刻的首要條件。銅和鐵需要足夠高的瞬間能量密度才能克服其高熔點(diǎn)（銅約1083°C，鐵約1538°C）并實(shí)現(xiàn)有效汽化或熔融去除。光纖或MOPA光纖激光器因其高光束質(zhì)量和峰值功率，成為深度打標(biāo)銅鐵的首選。

   • 脈寬控制 (尤其MOPA)：?脈寬決定激光能量作用在材料上的時(shí)間。

     • 短脈寬 (納秒級(jí))：?峰值功率極高，材料瞬間汽化，熱影響區(qū)小，但單次去除量有限，深度雕刻效率相對(duì)較低，更適合精細(xì)淺雕。

     • 長(zhǎng)脈寬 (微秒級(jí))：?雖然峰值功率相對(duì)降低，但作用時(shí)間延長(zhǎng)，能量更多地轉(zhuǎn)化為熱傳導(dǎo)，促使材料持續(xù)熔融、膨脹并被輔助氣體吹除。適當(dāng)延長(zhǎng)脈寬是累積熱量、實(shí)現(xiàn)有效深度雕刻的關(guān)鍵策略。

2. 頻率與速度：熱量的積累與平衡

   • 頻率 (Hz)：?決定單位時(shí)間內(nèi)激光脈沖的數(shù)量。

     • 深度雕刻通常需要較低頻率：?較低的頻率允許脈沖之間有更長(zhǎng)的間隔時(shí)間，讓熱量在材料內(nèi)部更充分地傳導(dǎo)和積累（熱堆積效應(yīng)），有利于逐層熔融去除材料形成深度。過高頻率可能導(dǎo)致熱量集中在表面，難以向下傳導(dǎo)，甚至造成過度熔化飛濺。

   • 掃描速度 (mm/s)：?決定激光束在材料表面移動(dòng)的快慢。

     • 深度雕刻需要較低速度：?較慢的速度使得激光在單位面積上停留的時(shí)間更長(zhǎng)，輸入的能量更多，有利于熱量向下層傳遞和材料的充分熔融去除。速度過快則能量輸入不足，難以達(dá)到預(yù)期深度。

3. 離焦量：聚焦點(diǎn)的藝術(shù)

   • 激光束在焦點(diǎn)處能量密度最高。對(duì)于深度雕刻：

     • 正離焦 (焦點(diǎn)在材料表面上方)：?常用策略。此時(shí)光斑略大于焦點(diǎn)光斑，能量密度有所下降，但作用區(qū)域更深、更寬。這有助于熱量在更大體積內(nèi)擴(kuò)散，減少表面過度汽化，促進(jìn)熔融層向下推進(jìn)，形成更平滑的深槽底部。同時(shí)，更大的光斑也有利于填充模式下的重疊均勻性。

4. 填充模式與次數(shù)：深度的層層疊加

   • 填充模式： 如圖形填充的線間距

     • 小線間距：?線條之間重疊度高，能量輸入更密集，熱量積累更顯著，是獲得深度的必要條件。但過小可能導(dǎo)致過熱、熔渣堆積。

   • 重復(fù)掃描次數(shù)：?這是實(shí)現(xiàn)顯著深度的最直接有效方法。 對(duì)同一區(qū)域進(jìn)行多次（如5次、10次甚至更多）激光掃描，每次掃描去除一層材料并積累熱量。次數(shù)越多，深度越大。需注意控制熱輸入，防止工件過度變形（尤其薄材）