激光打标技术在零部件上的应用研究

激光打标技术在零部件上的应用研究

凌书惠

哈尔滨赛尚密封技术有限公司  黑龙江哈尔滨  150060

摘要：激光打标技术是一种非接触式的标记技术，它可以在各种材料表面进行高精度、高清晰度的标记，被广泛应用于零部件的标识、质量和控制领域。本文综述了激光打标技术在零部件上的应用研究，包括材料表面处理、零部件标识、测量和控制等方面。同时，本文还探讨了激光打标技术在未来的发展方向和应用前景。

关键词：激光打标技术；零部件；有效应用

引言：

激光打标技术是一种高精度、高清晰度的非接触式标记技术，它可以在各种材料表面进行标记，被广泛应用于零部件的标识、质量和控制领域。随着激光技术的不断发展，激光打标技术在零部件加工中的应用也越来越广泛。

1激光打标技术在零部件上的具体应用

1.1材料表面处理

激光打标技术具有广泛的适用性，可用于各种材料表面的处理，包括金属、塑料、玻璃、陶瓷等。在零部件加工中，激光打标技术发挥着重要的作用，能够通过微处理来改善零部件的性能和质量。对于金属材料而言，激光打标技术可以实现在金属表面形成氧化层或硬化层的微处理，从而提高零部件的耐磨性和抗腐蚀性。此外，激光打标还可以进行表面沉积、退火或淬火等热处理，优化材料的晶体结构，提高其力学性能和强度。对于塑料制品，激光打标技术可以在塑料表面形成微细的纹理或凹凸图案，增加其摩擦系数和粘合性，提高与其他部件的连接稳定性。同时，激光打标还可实现对塑料表面的着色、演示或漆面处理，为产品赋予个性化的外观。在玻璃和陶瓷材料方面，激光打标技术可以实现高精度的刻蚀和雕刻，制作出精美的图案和纹理。此外，激光打标还可用于玻璃材料的强化处理，提升其抗压强度和耐冲击性。在零部件加工中，激光打标技术的另一个应用是表面修复和再制造。通过激光打标技术，可以局部去除或填补零部件表面的缺陷，修复或增强其功能。同时，激光打标还可以实现零部件的再标识，确保质量追溯和合规性[1]。

1.2零部件标识

激光打标技术在零部件的标识方面具有许多优势。首先，激光打标技术可以实现高清晰度的标识效果。激光束聚焦后，可以在极小的区域内产生非常细致的标记，因此能够在零部件表面实现非常精确和清晰的标识。这对于需要标注型号、规格等详细信息的零部件而言尤为重要。其次，激光打标技术可以实现耐磨损和不易褪色的标识效果。激光打标过程中，激光束将直接对零部件表面进行物理和化学的作用，形成永久性的标记。相比传统的喷印或丝印等方式，激光打标的标识不易受到磨损、腐蚀或化学溶剂的侵蚀，并且不易褪色。这样就可以确保零部件的标识在使用过程中始终清晰可见，不会因为外界环境的影响而失效。此外，激光打标技术还具备非接触性的特点。在标识过程中，激光束直接对零部件表面进行作用，不需要物理接触，避免了传统标识方式可能引起的零部件变形、划痕等问题。特别是在对高精度制造领域的零部件进行标识时，激光打标技术能够更好地保证零部件的形状和尺寸精度。在航空航天、汽车、电子等行业中，零部件的标识对于质量控制和追溯非常重要。通过激光打标技术，可以在零部件上标识生产日期、批号、序列号等信息，方便后续的质量检测和追溯，这样可以确保零部件的质量可追溯，一旦出现问题可以及时进行排查和处理[2]。

1.3测量和控制

激光打标技术在零部件的测量和控制方面具有以下几个优势。首先，激光打标技术可以实现非接触式测量。传统的测量方法通常需要物理接触零部件，可能会对其造成影响或损坏。而激光打标技术使用激光束进行测量，无需接触零部件表面，避免了因接触引起的误差和损伤，同时还能保持零部件的完整性。其次，激光打标技术具备高精度和高速度的特点。激光束聚焦后能够在极小的区域内实现较高的分辨率，可以实现对零部件尺寸、形状、位置等参数的精确测量。同时，激光打标技术响应速度快，可以实时获取测量数据，提高了生产效率和加工精度。此外，激光打标技术还具备良好的适应性。无论是对于平面零部件、曲面零部件还是复杂形状的零部件，激光打标技术都能够灵活应用。通过合理调整激光束的焦距和形状，可以适应不同类型零部件的测量需求。在零部件加工过程中，激光打标技术还可以用于控制和调试。通过激光打标系统的反馈，可以实时监测零部件的加工状态和质量，并根据需要进行调整和纠正，这样可以保证零部件的加工精度和一致性，提高了生产效率和产品质量[3]。

2未来发展方向和应用前景

2.1激光光源和激光器的创新

超快激光光源的发展将为激光打标技术带来许多新的机遇和挑战。首先，超快激光光源具有极短的脉冲宽度和高峰值功率，可以实现更快的打标速度，这对于大规模工业生产中的快速标记和标识非常有益，可以提高生产效率。其次，超快激光光源的短脉冲时间尺度也能够实现更高的分辨率。在微纳米制造领域，需要对超小尺寸结构进行精细刻画和标记，超快激光光源的高分辨率特性将为这些应用提供更好的解决方案。此外，超快激光光源还可以通过调整脉冲参数实现不同材料的处理。不同材料对激光的响应不同，超快激光光源的调控能力使得激光打标技术可以适应更广泛的应用范围，如金属、陶瓷、塑料等材料的打标和刻蚀。

2.2智能化和自动化

随着智能制造和工业4.0的不断推进，激光打标技术将更加注重智能化和自动化水平的提升。一方面，激光打标系统将更加智能地适应不同零部件的特性和需求，实现自适应控制。通过传感器和数据分析技术，激光打标系统可以实时监测零部件的特征和加工状态，并根据需求自动调整激光参数和打标路径，以实现最佳的加工效果。另一方面，激光打标技术还将借助人工智能和大数据分析的手段，实现智能诊断和预测性维护。通过对激光打标设备和生产数据的综合分析，可以实时监测设备的运行状况，提前发现潜在故障，并进行预测性维护，这将帮助企业减少设备停机时间，提高生产效率和设备利用率。

2.3多功能和一体化

未来，激光打标技术将趋向于多功能和一体化的发展方向。一方面，激光打标设备将实现多种加工工艺的集成，例如将激光打标、切割、焊接等多种工艺融合在一个设备上，这样的一体化设备将能够满足零部件加工过程中一站式、多元化的需求，大大提高生产效率和灵活性。另一方面，集成多个工艺的激光打标设备将通过快速调整参数和换装加工头等方式，实现不同工艺的切换。例如，在零部件加工过程中，只需简单更换加工头，由激光打标模式切换到激光切割模式，即可实现材料的精确切割，这种多功能一体化的激光打标设备将有效减少设备数量和占地面积，降低了设备投资成本和生产管理难度。

结语

综上所述，激光打标技术在零部件上的应用研究已经取得了显著的成果，为零部件加工带来了诸多便利和优势。在未来，随着激光技术的进一步发展和创新，激光打标技术在零部件加工领域的应用将更加广泛，为各种行业提供更加高效、优质的服务。同时，激光打标技术的研究和应用也将不断深入，以满足不断变化的市场需求和技术要求。我们可以预见，激光打标技术将在零部件加工领域继续发挥重要作用，为我国制造业的繁荣和发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1]黄志富,黄俊彬,陈朝大,颜士朋,梁莉,李晋东.视觉定位激光打标装置的设计[J].机电工程技术,2022,51(08):141-143+263.

[2]杨璐,程四化,孙亚芬,程霄,曹凯.激光打标技术在电路板组装件上的应用研究[J].新技术新工艺,2021,(11):12-14.

[3]辅志辉,徐亚琴,季咏金,康冬冬,王俊,倪伟.激光打标技术在非极性电缆绝缘材料印字中应用[J].光纤与电缆及其应用技术,2021,(05):29-31+43.