通常微型二維碼打標(biāo)的對(duì)象材料都是對(duì)熱較為敏感的材料,,如玻璃片和印刷電路板(PCBs)等等,。而點(diǎn)陣打標(biāo)" title="點(diǎn)陣打標(biāo)">點(diǎn)陣打標(biāo)可提供最好的視覺效果,,這是因?yàn)槊總€(gè)點(diǎn)都是由單個(gè)固定的激光光束" title="激光光束">激光光束打出的,,這樣就能將熱量輸入控制到最小,,同時(shí)也能獲得最快的打標(biāo)速度,。這項(xiàng)技術(shù)理想適用于那些編碼尺寸約為1~3倍聚焦光斑尺寸的應(yīng)用,。對(duì)于更大的編碼,點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離會(huì)過大,,降低編碼的可讀性,。
通過使用WinMark Pro第六版打標(biāo)軟件,可以無需計(jì)算分辨率,。為了進(jìn)行演示,,我們對(duì)一個(gè)FR4的PCB進(jìn)行二維碼打標(biāo),使用10 W Synrad CO2激光器" title="CO2激光器">CO2激光器和FH Flyer打標(biāo)頭,,它們均通過WinMark Pro v6軟件控制,。打標(biāo)頭上配備了125 mm焦距的透鏡,可提供180 um (0.007”)的光斑大小,。
在WinMark Pro軟件中,,我們創(chuàng)建一個(gè)3.8 mm × 3.8 mm (0.15” × 0.15”)的二維碼,其中包含了10個(gè)數(shù)字字母字符,。為了實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣打標(biāo),,首先我們?cè)贔ormat選項(xiàng)卡中設(shè)置2D Barcode Bitmap為No,2D Barcode Circle Radius設(shè)為0%,。然后在Marking選項(xiàng)卡中將Spot Marking Style設(shè)為Yes,。以上三參數(shù)設(shè)置完畢后,,WinMark v6會(huì)自動(dòng)忽略Resolution進(jìn)行點(diǎn)陣打標(biāo)。對(duì)于PCB的打標(biāo),,Powerproperty設(shè)為10 W,,Spot Mark Duration設(shè)為5 (0.5 msec),這是編碼中每個(gè)點(diǎn)所停留的時(shí)間,。
圖1 通過點(diǎn)陣打標(biāo)的方式在PCB板上打出2D碼
結(jié)果在這樣的設(shè)置下每片的打標(biāo)時(shí)間為170毫秒,。打出的二維碼非常精細(xì),清晰易讀,,可通過手持式的編碼掃描器輕松地讀出,。
如何在木頭上獲得最佳的打標(biāo)對(duì)比度
一般在激光打標(biāo)中,激光光束的焦點(diǎn)要落在材料表面才能獲得最佳的對(duì)比度,。然而也有一些例外,,如木材料的打標(biāo),將材料稍稍偏離焦點(diǎn)反而會(huì)獲得更好的對(duì)比度,。這是因?yàn)榘l(fā)散的較大光斑降低了激光的功率密度,,增加的材料表面的加熱燃燒,而小光斑大功率密度會(huì)將過多的能量浪費(fèi)在汽化木材上,,反而適得其反,。然而我們也需要權(quán)衡這種做法的利弊,較大的失焦光斑會(huì)使標(biāo)識(shí)的清晰度降低,,損失部分細(xì)節(jié),。
為了驗(yàn)證這一效果,我們?cè)趦蓧K木板上打上相同的圖像,,一個(gè)將激光完全對(duì)焦在木板上,,另一個(gè)則稍稍偏離焦點(diǎn),看看兩個(gè)標(biāo)識(shí)在對(duì)比度上有何不同,。整個(gè)打標(biāo)系統(tǒng)由一個(gè)FH Flyer打標(biāo)頭和一臺(tái)48-2 (25 W)激光器組成,,均由WinMark Pro激光打標(biāo)軟件控制。打標(biāo)頭上配有焦距為200mm的透鏡,,可提供290µm (0.011”)的光斑大小,。
打標(biāo)文件為一個(gè)導(dǎo)入的.eps矢量圖像——一輛消防車和TrueType®字體的文本。我們?cè)谲浖袆?chuàng)建112.5 mm x 139.7 mm (4.43” x 5.5”)的邊界,,功率設(shè)為25 W,,打標(biāo)速度設(shè)為254毫米每秒 (10 in/sec),。
圖2 在光束焦點(diǎn)打出的圖像,細(xì)節(jié)精細(xì)清晰,,但對(duì)比度較低
圖3 在失焦11 mm處打出的圖像,,雖然細(xì)節(jié)有所損失,但對(duì)比度卻大大增加
上圖為在焦點(diǎn)打出的圖像,,下圖為偏離焦點(diǎn)11 mm (0.43”)打出的圖像。偏離焦點(diǎn)后,,對(duì)比度明顯增加了,,線條也略微變粗,。兩者的打標(biāo)時(shí)間相同,均為28.89秒,,在本情況中,,稍稍偏離焦點(diǎn)所打出的標(biāo)識(shí)可使圖像更為逼真,躍然于木板之上,。