激光打标是在高能激光束的作用下，使被加工工件发生熔化、汽化、加热变色等物理和化学反应，从而在工件表面留下永久性的标记。根据所用激光能量的不同，激光打标的作用机理可以分为以下几种；
1．加热改变颜色打标大多数材料(特别是一些非金属材料，例如塑料、纸、橡胶等)受到激光加热时，材料本身发生化学变化，会导致被打标工件表面颜色发生改变或使其表面光泽变亮。因此，可以利用这种机理进行打标。
在激光加热时材料颜色发生的这种变化只出现在材料的表层，是由于金属金相结构的改变或非金属的化学组成发生变化而引起的。一般很难预计这些材料，特别是塑料材料在激光作用时颜色改变的情况。
有时不同厂家生产的同一种型号的塑料会改变成不同颜色。掩模式的激光订标机大多采用这种方式进行打标。这种打标方法所需的功率密度较低，打标部位的温度在材料的熔点以下，打标中引起材料的变形极小，适合于激光在非金属材料上的标记。
2．熔化打标在金属被加热到熔点后，由于金属的氧化或者其它杂质的掺入，在金属重新凝固后其表面的颜色也会发生改变。例如，某些钢在熔化后产生的标记的颜色会变暗，待别是当表面有—层油膜的时候，就会在表面产生对比度很大的标记。
利用这种方法也可以进行激光打标。由于打标前后金属的表面轮廓不发生任何变化，因此这种形式的打标方法在某些应用中具有很大的优越性。例如，医学广的骨胳支板，人工脊柱连接器，心脏起博器等的表面要求尽可能的光滑，所以比较好利用这种方法进行打标。熔化打标的方法也适合于一些塑料材料。它们在熔化时会在表面形成沟槽或使其余面结构发生改变。
3．汽化打标大多数的材料在其表面温度高于熔点时，都会发生蒸发和汽化。例如钢、铝、钛、铜等金属材料，当Nd；YAG激光束在其表面移动时，表面很容易汽化而形成一条沟槽，从而产生很明显的标记。雕刻式的激光打标机即是利用这种方式进行打标的。在汽化打标过程中，激光束的能量密度一般较低，不会造成被加工工件的穿孔。汽化打标产生的标记深度较深，很容易由眼睛分辨出来。掩模方式在对油漆、氧化层和一些塑料打标时，也可采用汽化方式使一部分材料去除，从而达到标记的目的。
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