如何正确选择CO2激光器的波长（9.3um,10.2um,10.6um）
如何正确选择CO2激光器的波长 （9.3um,10.2um,10.6um）
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CO2激光波长就有三种9.3um,10.2um和10.6um供选择。此次 ，专为 这三种CO2激光波长在不同材质下的应用效果做详解 ，使得用户能够选择出合适自
己应用的二氧化碳激光器。
激光波长的重要性
每一种材料都有属于它自身特有的吸收光谱 ，也就是说 ，特定材料比其他材料 更容易吸收某些波长的光。这就说明激光能产生特定波长的光 ，将特定波长的光与
易于吸收的材料配对 ，就能获得更高质量的应用效果 ，而且加工本身也会更快。
激光类型
不同的类型激光（包括CO2、光纤、YAG、紫外线等）的决定性特征之一是其
波长。
CO2 激光器的波长较长 ，约为9.3-10.6µm ，其中最常见的波长为10.6µm。这 些波长与聚合物、陶瓷、纺织品、纸张或木材等天然材料以及某些金属的吸收光谱
非常匹配。相比之下 ，波长较短的YAG或光纤激光器在金属中的吸收率更高。
CO2激光波长9.3um,10.2um,10.6um应用
一旦选择了激光器类型 ，就可以针对特定材料优化波长。CO2激光器通常有三
种波长 ：9.3um ， 10.2um ，和10.6um。如何正确选择CO2激光器的波长呢。
波长 | 应用 |
10.6 µm | - 该波长适用于大多数常见的打标、 雕刻和切割应用。 |
10.2 µm | - 标签和包装中常见的聚丙烯薄膜 （OPP、CPP、 PP）在此波长下进行 切割或打孔时 ，速度可提高2.5-4 倍。 - 亮 面纸板包装（Glossy Paperboard P ackaging） 在此波长下的打标对比 度更高 ， 因为包装表面有一层聚丙 烯。 |
9.3 µm | - PET材料有多种形式 ，它通常用作 硬包装（尤其是水瓶或饮料瓶） ，另 外 ， PET薄膜不仅可用于包装 ，还可 用作电子产品屏幕保护膜。在打标 时 ，此波长可产生高对比度的磨砂外 观 ，非常适合永久性日期代码或批次 标记。在切割时 ，该波长可将切割边 缘的熔化或热影响区（HAZ） 降到最 低 ，从而获得更高质量的切割效果。 - 使 用该波长的高峰值功率版本 ，可对用 于LCD显示屏的偏光片（Polarizer Fi lms for LCD Displays）进行干净利落的切割， 并将熔化或热影响降至最低。 - 聚 酰亚胺（Kapton）薄膜常用于电子 |
产品。该波长的高功率峰值可降低这 种材料的炭化特性 ，在切割、钻孔或 烧蚀时产生更好的效果。 - 在 激光切割或钻孔时 ， FR4/FR2印刷电 路板都容易产生炭化现象。该波长的 高峰值功率版本可显著降低这种影 响 ，从而获得更高质量的结果。 - 聚 碳酸酯因其耐用性而广泛应用于各行 各业。该波长的高峰值功率版本可显 著减少激光加工这种材料时常见的炭 化和褪色现象。 - Pe bax材料通常用于医用管道。在切割 或烧蚀Pebax时 ，这种波长的气化效 果更好 ，熔化更少。 | |
请注意 ，虽然10.2和9.3µm波长在加 工某些材料方面表现出色 ，但它们也 能加工一些常见的材料。如果您计划 处理多种材料 ，请联系应用工程师帮 助您选择最适合的波长。 |
波长
应用
µm |
- 该波长适用于大多数常见的打标、雕刻和切割应用。
10.2 µm
- 标签和包装中常见的聚丙烯薄膜（OPP、CPP、 PP）在此波长下进行切割或
打孔时 ，速度可提高2.5-4倍。
- 亮面纸板包装（Glossy Paperboard Packaging） 在此波长下的打标对比度
更高 ， 因为包装表面有一层聚丙烯。
9.3 µm
- PET材料有多种形式 ，它通常用作硬包装（尤其是水瓶或饮料瓶） ，另外 ， P ET薄膜不仅可用于包装 ，还可用作电子产品屏幕保护膜。在打标时 ，此波长可产生 高对比度的磨砂外观 ，非常适合永久性日期代码或批次标记。在切割时 ，该波长可
将切割边缘的熔化或热影响区（HAZ） 降到最低 ，从而获得更高质量的切割效果。
- 使用该波长的高峰值功率版本 ，可对用于LCD显示屏的偏光片（Polarizer Fil ms for LCD
Displays）进行干净利落的切割 ，并将熔化或热影响降至最低。
- 聚酰亚胺（Kapton）薄膜常用于电子产品。该波长的高功率峰值可降低这种
材料的炭化特性 ，在切割、钻孔或烧蚀时产生更好的效果。
- 在激光切割或钻孔时 ， FR4/FR2印刷电路板都容易产生炭化现象。该波长的
高峰值功率版本可显著降低这种影响 ，从而获得更高质量的结果。
- 聚碳酸酯因其耐用性而广泛应用于各行各业。该波长的高峰值功率版本可显
著减少激光加工这种材料时常见的炭化和褪色现象。
- Pebax材料通常用于医用管道。在切割或烧蚀Pebax时 ，这种波长的气化效果
更好 ，熔化更少。
请注意 ，虽然10.2和9.3µm波长在加工某些材料方面表现出色 ，但它们也能加 工一些常见的材料。如果您计划处理多种材料 ，请联系应用工程师帮助您选择最适
合的波长。
应用实例：聚丙烯 (PP)
如下图 ，是聚丙烯的吸收光谱图 ，峰值表示吸收率较高的波长。其中 ，两条红 线分别代表9.3和10.6µm。绿线代表10.2µm ， 由图可知 ，绿线对应一个较好的吸
收峰值。据此 ，推测出10.2µm在打标和切割应用中的性能将优于其他CO2波长。
图1：聚丙烯的吸收光谱图
如下图 ，是10.2µm和10.6µm波长的激光器在亮面纸板进行打标对比：
图2： 10.6µm：数字虽然清晰可辨 ，但标记不连续(左图) 10.2µm：打标出的 数字干净、清晰 ，连续(右图)
如下图 ，是10.2µm和10.6µm波长的激光器切割OPP/BOPP薄膜对比：
图3： 10.6µm：切割时会产生明显的熔边（左图）
10.2µm：切割速度是原来的2.5倍 ，切割出的边缘清晰 ，熔边极少（右图）
应用实例： 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）
在下列的PET吸收光谱曲线图中 ，两条红线分别是10.2µm和10.6µm ，绿线是 9.3µm。其中 ，代表9.3µm 的绿线位于吸收峰值处 ， 因此 ，再次期待在该波长处具
有更好的应用效果。
图4： PET的吸收光谱图
如下图 ，是9.3µm和10.6µm波长的激光器为PET瓶打标对比：
图5：10.6µm：虽然标记清晰可辨 ，但几乎看不见。由于传输率较高 ，还存在刺穿材料的危险（左图）
9.3µm：标记为磨砂白色 ，更清晰可见。9.3µm还能与材料表面相互作用 ，将 穿刺风险降至最低（右图）
如下图 ，是9.3µm和10.6µm波长的激光器为切割PET薄膜对比：
图6： 10.6µm：切割会产生大量碎屑 ，并在切割边缘产生更多熔化物（左图）
