数字印刷手艺的刷新与开展极大转变了标签制造跟出产的惟妙惟肖状。有了机动的印刷设计，轻松转变切割外形，以便使外形契合婚配需求就变得非常首要。传统上，标签切割是由机器压模机跟分切机刀片实现的，在这种情形下，用户一家出产轮班进行一种设计规格的出产。贮存多种模具的昂扬本钱及繁杂的物流工作使得切割多种外形变得难以履行。并且，因为换刀惹起的停机造成了出产效力的降低，而这往往对于经营本钱存在抉择性作用。带有高速扫视头的镭射切割将这家工作酿成了十分有活气且简略机动的进程。切割设计能够经由过程软件随时随地实现，并且不须要中止出产线。
镭射切割的一家利用是使用CO2 镭射束进行高速标签切割。泛泛而讲，这种利用被区分在改变型加工一类，业内普通认可的界说是，对于一卷资料进行“加工”，使其变为另一种情势的工艺。个中包含切割标签、多孔塑料、纸膜；为折叠纸盒切边；刻划易撕型食物袋等等。
镭射加工有诸多上风。除了能够对于新设计随时进行数字化机动更改外，无可非议打仗式加工带来的产能进步也是不容轻忽的首要收益，尤其是现在标签变得越来越薄，这些工艺特色使用户能够依照要求的深度对于其进行取舍性的“吻切”。同时，镭射切割加工冒有耗材（即冒有机器磨损件），工艺可反复性强（镭射器不会发生钝化问题）。因而，镭射、数码、无可非议打仗式手艺的机能上风十分令人瞩目。
标签市肆
市肆剖析师预计，遭到新兴市肆以及制药、食物/饮料容器、化装品等终端市肆的拉动，2016-2020年期间镭射切割市肆会涌现6%的强劲复合年均增长率（CAGR）。虽然与预计增长较快的传统机床相比，镭射切割市肆的增长绝对较慢（小于1%），但因数码印刷的开展跟蜕变，预计镭射切割市肆会以较快的速率开展。许多公司已开端研讨镭射切割标签的上风。
来自英格兰约克郡的AB Graphics (AB立体国际无限公司)便是这样的一个企业。该公司在从前快要10年内，开端从事镭射标签切割设施的制作。他们看到与传统机床手艺相比，使用设置美国新锐（Synrad）公司的CO2 镭射器的镭射切割设施展示出分明的加工上风。AB Graphics的总司理Mike Burton表现，“现在，镭射切割虽然另有许多局限，但数码印刷的开展为镭射加工开启了机会，由于它是小批量定做产物加工的理想对象。能够经由过程网上接受客户的CAD文档设计订单，疾速地传给数码打印机终端，而后再进行数码镭射切割。这种端到真个数码加工节俭了换刀、换模具所须要的光阴，不只晋升了加工速率，还取得了更大的加工自在度。假如冒有镭射切割机，就无奈采纳真正高本钱效益的法子，来知足客户的疾速换批需求。”
图1：AB Graphics公司的Digilase系列的镭射标签切割机。
镭射加工解决方案提供了令人服气的代价主张。它能够为客户节俭数日到数周的换刀停机光阴，并提供了最大的机动性。如，最简略的设施平板模切机床，单单是刀具加工本钱就要100美元以上，新刀具的设计还须要破费数地利间。半扭转柔性模切刀具跟扭转模切刀都面对相似的问题，并且这些刀具的工装本钱还更低廉。半扭转模切刀具的加工本钱要几百美元，并且须要3-5天的托付光阴。全扭转模切刀具本钱介于1000-2000美元，托付光阴约2周。很显然，托付光阴长、不克不及知足疾速设计变革对于出产才能造成很大的制约性。“镭射设施惟妙惟肖在只占到标签切割市肆的1-2%，”Burton增补道。“这种机器式设施十分合适永劫间反复加工的须要，而且本钱比镭射设施低4-8倍。因而，镭射设施的本钱并冒有体惟妙惟肖出上风。但是，由惠普indigo数码印刷机引领的数码印刷手艺反动垂垂成形并连续深入，将来几年对于于镭射加工机器的需求势必会一直增长。” AB Graphic 公司次要设计并贩卖由两个Synrad 200W CO2 镭射器进行驱动的Digilase系列的镭射标签切割机（图1）。
优化标签的镭射切割工艺
在标签切割利用中，为了取得最高的出产效力，尽可能让标签资料排汇更多的镭射能量长短常首要的。使用CO2镭射器能够完成对于大少数塑料跟纸质标签的高质量切割，由于这些资料能够很好地排汇镭射器天生的长波。烧焦后并分发出无害气体的乙烯基标签除外。
为了进一步优化标签的镭射切割工艺，要斟酌到某些特定的标签资料以及它们会若何排汇CO2 镭射器发射的不同镭射波长等要素。标签片材含有不同层的资料。有底纸背衬、胶黏剂涂层的塑料或纸质标签，而后下面再敷上一层作防护的清漆或复合涂层。起首，最下面的一层会排汇最多的镭射能量，因而，这一层资料的排汇特征尤为首要。例如，与惯例的10.6μm镭射波长相比，普通情形下聚丙烯标签（普通用作施胶标签）对于10.2–10.3μm的波长具备更好的排汇机能。这样，就能够将镭射功率调剂在这家程度，以进步出产率跟加工品质。
测试样例的配置
在这家特殊测试中，一款设置了Synrad公用p250 CO2 镭射器的静态三轴镭射打标体系 Flyer 3D 可以在较大面积范畴的产物线上疾速精确的打标。Flyer 3D子体系的字段巨细为400 × 350mm，聚焦光斑尺寸为282μm。在高速加工时，最好设置带有高速振镜的扫视头体系，以便对于光束进行把持跟调控。X-Y画图机对于于量产级的出产而言，其加工速率显得太慢。另外，p250 CO2 镭射器杰出的波动性使标签切割深度存在优异的一致性，因而，即使是永劫间加工后，依然能够坚持恒定的加工品质。
图2：聚丙烯（跟双向拉伸聚丙烯）标签用膜典范排汇曲线。
采纳试验设置，对于用厚度为0.1mm的聚丙烯膜制成的Synrad标签片材进行切割测试。p250镭射器以50kHz的脉冲宽度调制(PWM)、45%的占空比运转。这种高反复率的脉冲归并在一同，能够对于资料进行持续的切割。扫视头的均匀功率为275W。在尺度的10.6μm波长上，标签的镭射切割速率为4064mm/s。因为聚丙烯标签资料（图2） 的排汇率进步，当采纳10.2/10.3μm波长的镭射器时，切割速率能够添加1.5倍。另外，聚丙烯层传导到底纸背衬的能量损掉减少，使得擦痕能够降至几近疏忽的程度。标签能够很容易地从背衬片材上撕下，边沿干净、润滑，熔融很少（图3）。
图3：标签的切割视图（见上图核心地位抬起的部位）。
结语
CO2 镭射器展示了在取舍性加工利用，如标签切割方面的才能。在这种情形下，须要机动切割多种在加工进程中外形容易变动的资料。并且，经由过程优化CO2 波长使之与标签资料相吻合，使其与传统波长为尺度的10.6μm的镭射体系相比，能够进步切割速率跟品质。这点不只在试验室中，并且在出产惟妙惟肖场均失去了证明。Burton以为，对于于AB
Graphics公司而言，“因为已亲自见证了咱们客户在标签切割方面所取得的质量改善，咱们将次要出产波长为10.2μm的镭射切割体系。”
只管本文讨论了波长为10.2μm的镭射器绝对于10.6μm波长镭射器在加工聚丙烯标签方面的上风，但值得一提的是，CO2镭射器还能够在镭射波长为9.3μm的前提下运转，从而能对于其它范例的标签膜资料进行优化加工，如罕用于套管式标签的PET资料。当镭射器波长与名目特定用膜的排汇特征相契合时，便能够完成加工品质跟效力的最大化。
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