食品包裝經常被特別地設計構造，目的是為(wei) 了通過隔絕濕氣、氧氣甚至光線來保持產(chan) 品新鮮。然而對於(yu) 消費者來說，堅固的、密封完好的包裝可能也是難以打開的。因此，有時包裝廠商會(hui) 在包裝上劃線或打孔，使得它們(men) 更容易被打開。對於(yu) 大量的冰淇淋甜筒生產(chan) 商而言，現在CO2激光器已經成為(wei) 實現高速精密包裝打孔的不可或缺的技術。

　　包裝的挑戰

　　在這個(ge) 特殊的應用中，填滿了冰淇淋的圓錐甜筒被包裝在一種材料中，這種材料由70-80微米厚的紙製作而成，紙的一麵塗上了一層大約20微米厚的鋁膜。為(wei) 了便於(yu) 打開這種包裝，製造商打孔穿透紙層的同時保留鋁層完全沒有被觸及到。保留鋁層是必需的，它可以維持包裝的機械穩定性，同時避免危及到隔離潮濕和氧氣的包裝功能。

　　當一個(ge) 大規模的甜點包裝製造商最初發展打孔處理過程時，明確地說明任何新的方法應當迎合幾個(ge) 重要的標準。首先，打孔過程必須能與(yu) 現存的生產(chan) 線集成在一起，在這個(ge) 現存的生產(chan) 線中，包裝盒是通過傳(chuan) 送帶以每秒3個(ge) 的速率來傳(chuan) 輸。其次，該打孔過程應當向產(chan) 品中僅(jin) 添加非常少的單元成本。最後，這種新處理過程不能使紙變色或者引起顯而易見的碎屑，因為(wei) 這會(hui) 使消費者對食品產(chan) 生負麵的感受。

　　該包裝廠商馬上明白現有的機械方法沒有一個(ge) 能滿足所有的這些限製。尤其是，沒有一個(ge) 傳(chuan) 統的切紙工具能夠在高速的傳(chuan) 送帶上完成這種精確水平的操作。於(yu) 是該公司轉向激光係統開發產(chan) 品——激光清洗係統，來尋求解決(jue) 方案。

　　CO2激光器的解決(jue) 方案

　　由激光清洗係統發展而來的包裝打孔係統將一台相幹公司的GEM-100與(yu) 聚焦光學和二維振鏡掃描係統緊密配合在一起。GEM-100是一款輸出功率100W的連續激光器，同時它是脈寬可調的，60%~80%占空比的脈寬調製是為(wei) 了在產(chan) 品上製造出虛線，而不是連續的實劃線。

　　在處理環節中，紙是平的三角形。激光切割出一個(ge) 平滑的曲線，同時在每個(ge) 線末端帶有兩(liang) 個(ge) 額外的“輔助線”（以幫助在精密正確的點處開始撕口）。在這張紙被卷成最終的圓錐筒狀並用膠水粘好後，這種打孔形成的曲線就變成了一條直線。    

        傳(chuan) 送帶的速度大約是1米/秒並且保持不變，掃描器會(hui) 補償(chang) 這種運動，並在產(chan) 品移動時進行切割。既然激光功率是固定的（隻有激光的占空比是變化的，峰值功率是不變的），所以掃描速度是唯一的作用變量。如果切口太深或太淺，那麽(me) 可以改變掃描速度來重新優(you) 化該處理過程。

　　激光器需要考慮的事項

　　激光清洗係統選擇CO2激光器應用在這種應用中，因為(wei) 它的10.6微米輸出波長容易被紙吸收，同時被鋁高反射。這使得完全切割穿透紙層而保留鋁層未被觸及更加簡單容易。#p#分頁標題#e#

　　相幹公司的GEM-100激光器具有特別的優(you) 勢。首先，它的折疊波導結構使得它非常緊湊（相對於(yu) 它的輸出功率而言），由於(yu) 空間是一個(ge) 主要考慮因素。其次，它給予的±3%功率穩定性充分地低於(yu) ±5%所需要的處理窗口之內(nei) 。穩定性指標是通過高效的水冷係統減少了諧振腔的熱變形來達到的，GEM-100也有一個(ge) 長的諧振腔，可以維持大量的同時發生的縱模，進一步將由於(yu) 任何模式變化所帶來的功率浮動降低到最小。

　　該激光器的長折疊腔與(yu) 專(zhuan) 利的光學設計帶來了好的光斑模式質量，這消除了光斑中較低功率邊的功率突高，這種功率突高會(hui) 燒焦而不是切割紙張。另一種避免燒焦的因素是快速的脈衝(chong) 上升和下降時間。這種類型的激光器上升時間自然是快速的，但是下降時間不得不通過氣體(ti) 的混合與(yu) 壓力來控製，在GEM-100激光器中，這些已經被特別地優(you) 化進而給予了短的脈衝(chong) 下降時間，因而消除了會(hui) 導致燒焦的在功率上的長拖尾。

　　激光打孔已經使包裝製造商增強了消費者對他們(men) 產(chan) 品的體(ti) 驗，同時並沒有實質性地增加生產(chan) 成本。用非激光的方法去實現該處理過程將是不切實際的，隻有CO2激光器能夠實現這種必需的結合：輸出特性、物理特點和使得該應用成功的全部成本。