激光打标技术：汽车工业的新宠儿

激光打标技术：汽车工业的新宠儿

激光打标技术作为一种高效且精确的标记方法，已经在汽车工业中得到广泛应用。它不仅能够提高生产效率，还能实现永久性的标记，有效防止假冒产品。从发动机部件到车身零件，激光打标技术为汽车行业带来了前所未有的便利和保障。随着技术的进步，激光打标机的成本逐渐降低，使得这一技术更加普及，成为现代汽车制造不可或缺的一部分。

激光打标是利用激光束在各种不同物质的材料表面实现经久耐用的标识，以便制造商和客户可以轻松地识读和追溯产品信息。通过激光打标系统可在金属、木材和塑料等材料表面实现产品序列号、条形码和其它标识。这些标识经久耐用，经得起时间的考验。这使得激光打标系统成为了汽车制造和医疗器械行业的理想选择。

激光打标系统是一种应用广泛的工业设备,适用于各种材料的打标，利用激光束在材料表面实现图案，字母或数字的标识。激光打标系统通过自动化设置，对各种材料实现精确切割和打标，包括金属、木材、玻璃和塑料。激光打标系统的基本构成主要包括激光器和振镜，其原理主要基于激光束的聚焦和能量聚焦进行打标操作。

激光打标的工作原理是激光束以较高的能量密度聚焦在被打标的材料的表面形成图案。高强度聚焦激光利用集中的能量可以进行一定深度的切割，去除材料的表层。激光打标系统可以通过编程对材料进行设计，包括文字、数字和图案。可在材料表面打刻出经久耐用的标识，即使在恶劣的应用环境下。

激光打标工艺的存在归功于现代激光技术的进步。Laser该名词是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词首字母缩写而来的，意思是"通过受激发射达到光的扩大"。激光打标系统反复集中光束，直到其达到正确的功率水平。不同类型的激光打标系统使用不同的方式来激发电子，以产生足够的能量实现"受激发射”。受激发射需要满足如下三个要素:

• 相干性:当激光束内的光波传播时，光波相互之间是相同的，它们以同步的波峰和波谷产生振荡。当激光束相互重叠时，每个光束的波峰和波谷会相互加强，产生一个干涉图。

• 单色性:激光束由纯粹单一波长的光波组成，激光束内的光波都相同颜色的。

• 方向性:激光发出具有高方向性的光束，即组成的光波在一条直线上传播，不会扩散。高能状态下存在的电子，在所持能量以相同能量的光发射时，受激发射产生的光具有相同的能量，相位和运动方向。换言之，发射时的一个光子变成了两个光子。这种现象就称为"受激发射"。激光打标是优化产品标识追溯技术的理想选择。印刷标签很容易丢失或损坏，而其他形式的刻印，如手戳，操作起来可能有危险。通过激光在材料上打刻经久耐用的标识，更易于产品的识别及追溯。

激光打标机之所以占有如此大的份额，是因为它具有以下八个优点：

1.永久

例如，标记不会因环境关系 (触摸、酸性和消减气体、高温、低温等) 而褪色。

2.防伪

激光打标机雕刻的标记不易复制和更换，在某种程度上具有很强的防伪能力。

3.非接触

激光打标采用非机械 “光刀” 处理，可以在任何规则或不规则的表面上打印标记，标记后工件不会产生内应力，从而保证工件的原始精度。工作表面无腐蚀，无 “工具” 磨损，无毒无污染。

4.广泛适用

使用激光作为加工手段，它可以加工各种金属和非金属材料 (铝、铜、铁、木制品等)。

5.雕刻精度高

激光打标机雕刻的物体图案精细，最小线宽可达0.02毫米。标记清晰、耐用、美观。激光打印的标签可以满足在非常小的塑料部件上打印大量数据的需要。例如，可以打印要求更高精确度和高清晰度的二维条形码，与压花或喷射标记方法相比，这具有更强的市场竞争力。

6.低运营成本

标记速度快，标记一次形成，能耗小，运行成本低。虽然激光打标机的设备投资比传统打标设备大，但激光打标机的使用在运行成本方面要低得多。示例:

① 塑料包装三极管打标: 激光打标机的工作速度为10个/秒。如果设备折旧按5年计算，则标记成本为0.00048元/件。如果使用移印机，综合运营成本约为每台0.002元，甚至更高。

② 轴承表面的标记: 如果轴承是三级的，总共有18 4个字，使用摆动镜面激光打标机，并且灯管的使用寿命为700小时，那么每个轴承打标综合费用为0.00915元。电腐蚀刻字的成本约为每件0.015元。按年产400万套轴承计算，只有一个标记，一年至少可以降低成本约65,000元。

7.加工效率高

计算机控制的激光光束可以高速移动 (速度高达5 ~ 7 m/s)，标记过程可以在几秒钟内完成。

8.快速发展

由于激光技术和计算机技术的结合，用户只要在计算机上编程就可以实现激光打印输出，并且可以随时改变打印设计，它从根本上取代了传统的模具制造工艺，为缩短产品升级周期和灵活生产提供了方便的工具。

在汽车工业中，激光打标技术的应用场景非常广泛。从发动机部件到变速器组件，从车身结构件到内饰零件，激光打标都能发挥重要作用。具体来说，以下是一些典型的应用场景：

1. 发动机部件打标：发动机缸体、缸盖、曲轴等关键部件需要永久性标记，以确保在长时间使用后仍能清晰识别。激光打标可以实现这一点，同时不会影响部件的机械性能。

2. 变速器组件标记：变速器壳体、齿轮等部件需要标记生产批次、序列号等信息，以实现质量追溯。激光打标能够提供清晰、持久的标记，满足这一需求。

3. 车身结构件标识：车门、车架、横梁等结构件需要标记生产日期、供应商信息等。激光打标可以在不损害结构强度的情况下完成这一任务。

4. 内饰零件标记：方向盘、仪表盘、座椅等内饰件也需要标记相关信息。激光打标可以实现精细的标记，同时不会影响零件的外观和手感。

5. 安全气囊系统：安全气囊外壳需要标记重要信息，如生产日期、批次号等。激光打标可以确保这些信息在极端条件下仍能保持清晰可读。

6. 刹车系统部件：刹车盘、刹车片等关键安全部件需要永久性标记，以确保在长时间使用后仍能清晰识别。激光打标可以实现这一点，同时不会影响部件的机械性能。

7. 电子控制系统：ECU（发动机控制单元）、传感器等电子部件需要标记软件版本、生产信息等。激光打标可以实现高精度、高清晰度的标记。

8. 轮胎标识：轮胎侧面需要标记生产日期、规格、品牌等信息。激光打标可以实现快速、精确的标记，同时不会影响轮胎的性能。

随着技术的不断进步，激光打标技术在汽车工业中的应用将呈现以下几个发展趋势：

1. 材料适用性更广：目前，激光打标已经能够应用于金属、塑料、陶瓷等多种材料。未来，随着激光器技术的进步，将能够处理更多种类的材料，包括复合材料和特殊合金。

2. 精度进一步提升：随着激光器功率和控制系统的改进，未来的激光打标将能够实现更小尺寸的标记，甚至达到微纳米级别。这将为精密零部件的标记带来新的可能性。

3. 环保要求更高：随着全球对环境保护的重视程度不断提高，未来的激光打标技术将更加注重减少能耗和排放，同时提高材料的可回收性。

4. 智能化程度提升：结合人工智能和物联网技术，未来的激光打标系统将具备更高的智能化水平，能够实现自主优化和预测性维护，进一步提高生产效率和可靠性。

5. 成本持续降低：随着技术的成熟和规模效应的显现，激光打标设备的成本将进一步降低，使得更多中小企业能够负担得起这项技术。

激光打标技术在汽车工业中的应用已经取得了显著成效，但其发展潜力远未耗尽。随着技术的不断进步和创新，激光打标将在汽车制造中发挥越来越重要的作用，为提高生产效率、产品质量和环保水平做出更大贡献。