激光是一種與普通光源截然不同的相干光源，由于具有高方向性、高單色性和高能量的特點，自20世紀60年代初出現(xiàn)以來，就備受關注。激光在印刷業(yè)主要應用在計算機直接制版系統(tǒng)、激光照排機、激光打印機、全息圖像印刷、電子出版、激光標記印刷等方面。其中，激光標記印刷已占到激光加工業(yè)的45.3%，且應用領域仍在發(fā)展和擴大。
激光標記印刷也稱激光打標、激光印標，近年來在印刷領域，如包裝印刷、票據(jù)印刷、防偽標識印刷中的應用越來越多，有些已用于聯(lián)機生產(chǎn)。本文將系統(tǒng)介紹激光標記印刷技術及相關設備。
激光標記印刷原理
激光標記印刷是通過激光打標機實現(xiàn)圖文印刷的，其基本原理是，由激光發(fā)生器生成高能量的連續(xù)激光光束，當激光作用于承印材料時，處于基態(tài)的原子躍遷到較高能量狀態(tài)；處于較高能量狀態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會很快回到基態(tài)，當原子返回基態(tài)時，會以光子或量子的形式釋放出額外的能量，并由光能轉(zhuǎn)換為熱能，使表面材料瞬間熔融，甚至氣化，從而形成圖文標記。
1.激光發(fā)生器
下文將以氪燈激光打標系統(tǒng)為例，說明激光發(fā)生器的原理。氪燈通電后，以20kV的高壓擊穿氪燈中的氪氣后，電源自動轉(zhuǎn)換輸出電壓為100V(5A)，維持氪燈連續(xù)的弧光放電。在激光發(fā)生器中，氪燈位于橢圓形聚光腔的1個焦點上，氪燈產(chǎn)生的弧光經(jīng)聚光腔反射后，再全部聚焦在另一個焦點--晶體釔鋁石榴石 (YAG)上，YAG吸收泵浦光后，形成波長為1060nm的連續(xù)激光，連續(xù)激光在諧振腔中垂直于光軸的前鏡和后鏡間往返振蕩，并從前鏡輸出。
2.打標原理
射頻驅(qū)動器(RFDriver)控制Q-開關的開關狀態(tài)，連續(xù)激光在Q-開關的作用下，變成峰值功率達110kW的脈沖光波，經(jīng)過光孔的脈沖光達到閾值后，由諧振腔輸出到達擴束鏡，光束經(jīng)擴束鏡放大后傳輸?shù)綊呙桤R，由伺服電機帶動X軸、Y軸方向的掃描鏡片旋轉(zhuǎn)進行光掃描，最后經(jīng)平面聚焦場將激光的功率進一步放大后，聚焦在工作平面上進行打標。整個過程由計算機按程序控制。
3.激光打標的特點
激光打標機因其特殊的工作原理，與傳統(tǒng)標記方式(移印、噴碼、電腐蝕等)相比，具有許多優(yōu)越性；
1)非接觸加工
可在任何規(guī)則或不規(guī)則表面打印標記，且打標后工件不會產(chǎn)生內(nèi)應力；
2)材料適用面廣
可在金屬、塑料、陶瓷、玻璃、紙張、皮革等不同種類或不同硬度的材料上打�。�
3)可與生產(chǎn)線上的其他設備集成，提高生產(chǎn)線的自動化程度；
4)標記清晰、持久、美觀，并可有效防偽；
5)使用壽命長、無污染；
6)運行成本低
打標速度快且標記一次成型，能耗小，因而運行成本低。
雖然激光打標機的設備投資比傳統(tǒng)標記設備大，但從運行成本而言，使用激光打標機要低得多。
①塑封三極管打標：打標機工作速度為10個/秒，若設備折舊以5年計算，打標費用為0.00048元/個。如果使用移印機，其綜合運行成本約為0.002元/個，甚至更高。