激光技术在印刷和浮雕中的应用

WeekOFweek激光网络新闻：自1980年代以来，处理大胶片的工业市场发生了巨大变化，几乎完全被激光和数字处理所取代。从那时起，在印刷行业，丝网雕刻的常用技术是使用功率高达1kW的RF激发CO2激光器，可以根据雕刻图案进行调整（图1）。图1：激光雕刻的屏幕，其中打印的颜色将穿过网格。筛网被薄的聚合物层覆盖。用调制的激光束雕刻该层将在网格中雕刻它的地方打开一个孔。这是生产印版和滚筒的非常有效的方法，尤其是在大批量印刷时。这项技术几乎可以用于纺织品，地毯，墙纸和钞票的某些功能的所有印刷。 to对CO2激光器的直接调制限制在10kHz左右，这主要归因于亚稳态氮，氮是激光气体混合物的主要部分。当前在管和罐的印刷中使用的技术需要更高的脉冲频率，其大约为数百千赫兹。这主要是由于分辨率较高，而不是由于材料的真实3D结构。雕刻网格基本上是2D的过程，而雕刻印版和聚合物或橡胶辊则是具有复杂结构的3D雕刻过程。每个直接雕刻的结构都需要坚实的基础才能在打印过程中保持稳定，并且它们的顶部可能具有复杂的几何形状，例如轮廓分明的图案和用于补偿点扩展的底切。将来，高安全性打印（钞票，安全文件，护照等，如图2所示）将需要至少500kHz或更高的频率。同时，行业现在希望在包装设计中实现类似照片的打印，这也需要类似的性能。图2：激光雕刻的印刷辊。与射频激光放电的直接调制相比，声光调制器（AOM）可以以更快的调制频率控制激光束。然而，声光调制器由于其在锗晶体中的吸收和其损伤阈值而受到限制。为了获得输出结果，必须仔细设计声光调制器，激光源和光束路径。测试所有高级激光器，尤其是其脉冲特性，功率稳定性，指向稳定性和模式。上升和下降时间决定脉冲的行为，从而决定雕刻速度。混合气体中的氮气会将脉冲频率降低到大约10 kHz。这对于过去的许多应用程序已经足够，但对于将来的需求而言还不够。典型的激光功率与时间的关系图显示出最大偏差为5-10％。这绝对不适合控制3D雕刻材料。所测试的各种激光器的激光指向稳定性出奇地好，这将对声光调制器的使用产生直接影响，声光调制器对入射角非常敏感。随着接近声光调制器的功率极限，锗晶体对不良的激光场模式非常敏感。热点可能会导致出射光束失真，并且很容易损坏激光模式。通常，输出耦合器与声光调制器之间的距离应约为2m或更长，以便有更好的激光场模式（图3）。 pstyle =” border-bottom：0px，text-align：center，border-left：0px，padding-bottom：15px，widows：1，text-transform：none，background-color：rgb（255,255,255），text-indent： 0px，边距：0px，左填充：0px，字母间距：正常，右填充：0px，字体：14px / 24pxsimsun，Arial，空白：常规，颜色：rgb（0,0,0），边框-top：0px，边框右：0px，字距：0px，padding-top：0px，-webkit-text-stroke-width：