在包裝行業(ye) ，不但要保證包裝後的產(chan) 品無磨損， 同時對該包裝後產(chan) 品的便利性需求正在逐漸上升。很明顯，包裝供應商必須尋找工藝上的解決(jue) 方案來實現包裝的靈活性和價(jia) 值，以滿足消費者不斷變化的需求。柔性薄膜的激光劃線係統可以加強產(chan) 品的易用性，同時不會(hui) 損壞柔性薄膜的結構完整性， 使得包裝的形式豐(feng) 富多彩。 

    柔性薄膜的激光劃線是一種非接觸式的潔淨解決(jue) 方案，避免了對工裝或消耗品的需求。全數字化工序流程，在最短時間內(nei) 調整模式或設計，從(cong) 而顯著降低生產(chan) 中的停機時間。此外，激光模塊可方便地集成到新的材料處理係統中，或是改裝到工廠內(nei) 現有係統中。這些激光係統進行的精密劃線可以賦予產(chan) 品精準的特性，而這是機械方法所辦不到的。 

    先進的劃線技術 

    如今，高質量的激光係統可以對柔性薄膜進行精密劃線，並且可以很好地控製劃線的深度。這項技術的關(guan) 鍵包括先進的激光係統控製軟件，它可以持續監控並調整激光的功率來確保劃線深度的一致。通過氣化柔性薄膜上的指定區域以在材料上形成狹窄的裂縫， 從(cong) 而實現劃線。激光可以隻對特定的薄膜層進行劃線，而不會(hui) 損害柔性薄膜的阻隔性能。數字化的工序流程可以根據材料和規格的不同進行隨時調整，不需要根據不同的工作來更換模具。 

    在激光劃線的熱力過程中，激光束的能量會(hui) 汽化和熔化柔性薄膜的頂層。當材料被氣化後，在薄膜上會(hui) 形成椎槽（V形槽），這就是劃線的基礎。在V形槽的任意一邊，熱量被吸收，隨著被熔化的薄膜在冷卻後從(cong) 液態變為(wei) 固態，會(hui) 形成略微凸起的切縫（圖1）。數字轉換係統利用矢量格式軟件來控製激光光束的路徑，從(cong) 而可以實現實時調整。最後得到的是精確的劃線或者說撕開線，並且可以幹淨利落地撕開，給終端用戶帶來方便的使用感，從(cong) 而提升品牌形象。

    激光源和材料選擇 

    最適合激光加工的柔性材料是那些氣化溫度範圍窄的材料，包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、PVDC阻隔層、聚烯烴熱收縮膜、尼龍和金屬化薄膜。多層材料非常適合激光劃線，當激光束在實施精密劃線時產(chan) 生的能量被一個(ge) 層吸收時，其他層便不會(hui) 被激光束損傷(shang) 。不同材料吸收能量的速度不同，因此氣化的溫度不同。適應性強的激光加工係統可以調整激光功率來滿足不同柔性材料的要求。 

    低功率CO2激光器是柔性包裝材料的理想選擇。這種激光器占地麵積小，維護要求低，可靠性高，是處理相對較薄的薄膜的一種經濟高效的方法。通常情況下，柔性包裝適用的CO2激光器的標準輸出功率在40到300W之間。CO2激光輸出是在10.25和10.6μm的紅外區域。激光束的光斑直徑為(wei) 100μm。加工區域範圍從(cong) 70mm×70mm到500mm×500mm。 

    激光係統的特點 

    當考慮在生產(chan) 工序流程中加入激光劃線時，有多項激光配置需要選擇。可以用一個(ge) 或多個(ge) 激光模塊來配置係統，最多可達25個(ge) 模塊。每個(ge) 激光模塊都是單獨控製的。這些係統可以單獨設置，或是集成到現有設備中，例如分切複卷機或裝袋生產(chan) 線。正如圖2所示， LaserSharp®PL40係統在裝袋線中實現縱向的直線形激光劃線。可以設置獨立的頂部和底部激光模

    激光係統可以縱向和橫向進行直線型或是指定形狀的激光劃線。還可以精準地按照材料上的印刷信息的指示來進行激光劃線。集成到激光加工係統內(nei) 的指示傳(chuan) 感器和視覺係統可以根據印刷的指令來自動控製激光加工過程，從(cong) 而確保模式的準確性。如圖3所示，直線形橫向劃線、直線形縱向劃線、指定形狀的縱向劃線和橫向模式可以在一個(ge) 生產(chan) 周期內(nei) 全部實現。 

    此外，許多激光係統可以在單個(ge) 工作站的同一生產(chan) 周期內(nei) 實現多個(ge) 加工步驟，從(cong) 而提高生產(chan) 效率。像劃線、分切和穿孔都可以用同一個(ge) 激光係統來實施。激光可以在包裝上加入額外的功能，例如通過激光蝕刻的方法在包裝上加入產(chan) 品識別信息，或是加上透氣孔。最重要的是要銘記最終用途或應用領域的需求，這將決(jue) 定如何選擇激光係統。 

    選擇高質量的激光係統 

    當選擇高質量的激光係統時，必須考慮幾個(ge) 因素。首先，持續的、可重複的劃線深度是關(guan) 鍵。那麽(me) 就有必要使用嵌入式的控製技術，它通過監控在線速度然後自動調整激光功率來適應，這樣才能確保準確、可控的劃線深度。高端激光係統的嵌入式控件可以連續地監測速度，這樣，不管是在停、開機的低速情況下，還是在連續加工中的加速過程以及全速運行時，都能確保實現劃線深度的一致性。 

    此外，有必要對激光劃線的薄膜進行拉伸強度測試方麵的微觀分析，以確保激光係統的劃線不會(hui) 對薄膜的阻隔層產(chan) 生負麵影響。分析薄膜橫斷麵的影像，我們(men) 可以看到劃線的深度非常精準，還能看到基材在激光加工的熱量作用下發生的變化。當放在顯微鏡下觀察時，我們(men) 發現， 用低質量的激光係統處理薄膜的話，由於(yu) 它不能很好地控製激光脈衝(chong) ，劃線深度會(hui) 隨著速度的變化而變化，或者產(chan) 生豁口（而不是一條光滑、連續的線）。 

    安裝和操作 

    激光劃線係統對於(yu) 製造業(ye) 來說是一種少維護、極具成本效益的解決(jue) 方案。在安裝方麵，水冷激光係統需要水冷機和潔淨的空氣。高質量的係統具有Class 1等級的工作防護罩，這樣在平時的操作中就不需要特別的安全預防措施或眼鏡。集成的傳(chuan) 感器、空氣麵板和換熱器管理著激光模塊的內(nei) 部環境，這樣，即便外部溫度發生變化，仍然能確保獲得一致的激光劃線結果。這些監測可以防止激光係統受到負麵影響，極大地降低了維護的要求。觸摸屏終端的操作界麵使得該係統易於(yu) 使用，也便於(yu) 換崗的工作交接。 

    數字化的優(you) 勢 

    激光劃線的應用範圍非常廣泛，包括用於(yu) 立式可再封袋、帶傾(qing) 倒口的包裝、微波包裝袋等等的易開型撕口條。激光劃線技術的進步使其不再限製在直線形、縱向加工這些方麵，從(cong) 而帶來更為(wei) 多姿多彩的包裝設計。例如，如圖4所示，在滑動拉鏈袋上進行指定形狀的激光劃線。打開這種包裝時，頂部的材料被丟(diu) 棄，留下的滑動拉鏈便可以讓消費者更為(wei) 容易地移動滑塊來拿到包裝內(nei) 的產(chan) 品。

    雖然有其他的機械方法可以對柔性材料進行劃線，但是那些方案得到的劃線結果往往都很不可靠，這會(hui) 讓撕口不均勻，降低包裝的等級，也無法為(wei) 消費者提供易開的包裝解決(jue) 方案。而激光係統在如今的工業(ye) 環境下可實現高速、精密的功能性劃線。全數字化的工序流程可以大大減少花費很高的停機；同時生產(chan) 交接也變得簡單起來，隻需要打開一個(ge) 新的文件。激光劃線係統帶來的是用戶友好型的增值功能，同時也能保護好包裝內(nei) 的產(chan) 品。如今對品牌所有者和生產(chan) 商來說，若想改進產(chan) 品的包裝，那麽(me) 成本效益高的激光劃線方案便是他們(men) 的最佳選擇。

作者：Greg Jahr