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光纖激光器

脈沖光纖激光器在精密印刷制輥中的應用(下)

星之球激光 來源:新特光電2011-11-08 我要評論(0 )   

數、網孔質地均一、墨量足夠且穩定、壽命長久的新型激光網紋輥。世界上最先進的激光器-----IPG Photonics 的高功率脈沖光纖激光器20瓦脈沖YLP-1/100/20的出現,為高性能...

數、網孔質地均一、墨量足夠且穩定、壽命長久的新型激光網紋輥。世界上最先進的激光器-----IPG Photonics 的高功率脈沖光纖激光器20瓦脈沖YLP-1/100/20的出現,為高性能網紋輥的制作提供最理想的激光光源,主要體現在:
1.極其優異的接近衍射極限的光束質量,標準的TEM00單模輸出,輸出波長為1.06微米,單脈沖能量1MJ,準直后光束直徑10mm,M2<1.8,光束發散角0.24mrad;經焦距為50mm 的透鏡聚焦后,光斑直徑可以小于6微米(只有多模的Nd:YAG 激光器的1/10左右),工作點的峰值功率密度非常高,達109W/cm2,使20瓦平均功率的脈沖光纖激光器用于激光制輥時的效果超過平均功率100瓦的YAG 激光器,非常適合于進行精細網紋輥的精細打孔等應用。
1) 打出的網孔更加細膩,輪廓規則清晰,網孔的壁陡,光滑,孔底平整,載墨量大,而且墨容易傳出;
2) 網線極大提高,有效網線為400-3000lpi,最高可達4000lpi,配以精密數控機床可以輕易做到目前實際應用中的極限1500lpi 的網輥,在相同網孔高度時,載墨量比其它網紋輥提高30%以上,特別在高線數時,其載墨量高出75%以上。而且導墨性能卓著,網點擴散極低,可完全勝任使用CTP 精細版材的印刷要求。其印刷質量完全可以達到膠印效果,使柔版印刷完全能夠勝任印精細包裝的要求,在化妝品盒、藥品盒、煙酒盒、豪華包裝盒、防偽印刷等領域,柔印第一次能與膠印分庭抗禮,使全球印刷界的“柔印大趨勢”成為可能。這一成果在柔印要求極高的歐洲、美國率先得到廣泛的應用,繼而在香港及東南亞一些檔次較高的柔印廠得到普及。在我國,由于受過時的柔印技術及理論的束縛,很大部分業界人士認為當網線高至800lpi 左右時,墨量必然降低(如有些印刷廠訂制的YAG 型網紋輥,在800lpi 時實際墨量僅為2.0BCM 左右),所以只好將高線數時的實地與層次網分開印刷,即便如此,層次網的色彩濃度也偏淡,有時印刷廠為了取得足夠的墨量,不得不降低網紋輥線數,卻往往又造成“堵版”等負面效應,影響印刷品的精致程度,而應用脈沖光纖激光器制網紋輥則徹底解決了這個難題,高精度、獨特的雕刻技術使得在高線數時仍能保持高墨量(如在1000lpi 時,仍能達到3.6-4.2BCM)。
2.脈沖重復頻率高(20KHz 到120KHz);而且輸出功率非常穩定,單個脈沖的能量的波動不會超過1%;配以精密數控機床和適當的控制方式,可以實現多脈沖高速打孔,可精確控制打孔的大小、深度和形狀。
3.高可靠性,采用免維護的主振蕩功率放大技術和種子光源脈沖產生技術,平均無故障工作時間在10萬小時以上(燈泵YAG 在幾百小時左右,DPSLL 在3000小時左右);可在惡劣的環境下24小時連續工作(由于其光纖光柵的諧振腔置于光纖內部,即使在高沖擊,高震動,高濕度,有灰塵的條件下皆可正常運轉,而環境溫度范圍允許-20C 至+50C 之間)。這些特點對進行高精細,高線數制輥至關重要,因為在進行大面積高精細,高線數制輥時,往要求用于制輥的激光器必需連續10多小時運轉,中間不能有任何停頓,單脈沖能量變化很小,否則加工出來的網孔會不均勻,影響質量,需要返工。而使用脈沖光纖激光器可以完全避免因YAG 激光器的輸出能量不穩定所造成的網孔不均勻而造成的返工,極大的提高了網紋輥的質量,避免了人力物力的極大浪費,極大的減低了廠家的生產成本,極大的縮短了加工時間,成倍的提高了工作效率。
4.非常高的整體電光轉換效率,無體積龐大的電源系統,20瓦脈沖光輸出的整機耗電只有200瓦左右,大幅度減低了使用的電費(只有燈泵YAG 的1/10);免維護,無需龐大的水冷系統,只需簡便的風冷即可,免除水冷系統的維護;其外型緊湊體積小(只有文件夾大小), 光纖輸出,可以靈活的應用,易于系統集成,節約工作場地,節約運行成本節約維護和運行成本(粗略估算,光電費、直接維護費用即可比Nd:YAG 激光器節省9萬元左右,還不包括維修、停產、返工所造成的材料浪費及人力浪費等),大幅度提高用戶的投入產出比。
5.用脈沖光纖激光器配合高精度機床,設計合適的控制方式與軟件,采用多脈沖打同一個孔的技術可以雕刻出網孔形狀為六角形、四方形、三角形、圓形、橢圓等不同的精確形狀的陶瓷網紋輥,滿足印刷上對多種網孔形狀的要求。
       應用IPG 的脈沖光纖激光器來生產網紋輥,可以極其優異的性能,極低的運行維護成本,極大的提高了我國的制輥水平,可使我國印刷技術直接升級到國際最先進的水平,完全可以實現綠色印刷,可極大的提高我國印刷產品在國際市場上的競爭力,徹底扭轉以前我國印刷產品檔次低下的印象。

 

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