在某些情況下,正確操作某些
二極管泵浦Nd:YAG和Nd:YVO4固體
激光器的輸出對基材進行打標,能使今天的激光用戶在各種不同的
塑料及金屬材料表面通過打標獲得清晰,具有高對比度的黑白或彩色印記。
W`baD!* zp"Lp>i 塑料打標
B8+J0jdg6% 3Un{Q~6h 使用這些
激光器用于塑料打標應(yīng)用已經(jīng)成為被工業(yè)各部門廣泛接受。近年來的激光器銷售主要同噴墨技術(shù)競爭,在系統(tǒng)銷售總量方面獲得了相當?shù)姆蓊~,而且跡象表明市場份額將繼續(xù)擴張。這一成功的原因來自許多方面,包括擁有成本的減少,這包括墨盒成本,儲存及廢棄帶來的成本,另外使標記持久性及一致性得到提升。
I3;{II k7rFbrLZ 跟墨水沉積技術(shù)以及那些通過應(yīng)用彩色粉末或
薄膜的技術(shù)不同的是,Nd:YAG或 Nd:YVO4激光器使塑料顏色改變這一典型物理效果同聚合體在氧環(huán)境中發(fā)生熱分解(高溫分解)反應(yīng)有關(guān)。
)7U^&I, Dg^n`[WO 使用的技術(shù),依賴于基層的結(jié)構(gòu),以及最后所需達到的效果,因而可能因具體應(yīng)用的不同而有所區(qū)別。在直接“炭化”應(yīng)用(聚合物的熱分解產(chǎn)生深色標記)中,通過使用高頻設(shè)置獲得高平均功率;在被稱為“泡沫”的應(yīng)用中通過低頻設(shè)置獲得高峰值功率脈沖,使融化的聚合物重新凝固后形成可見的凸起標記;在被稱為平滑“冷打標”應(yīng)用中,使表面下的氧化鈦層發(fā)生光致還原反應(yīng)。
-E6#G[JJ Y\7>>? 被認為是“能激光打標的”(可產(chǎn)生有對比度圖案或文字)聚合物是那些能夠吸收激光的
波長并將光轉(zhuǎn)化為熱能的材料。不幸的是,大部分聚合物對傳統(tǒng)商用激光器發(fā)出的光束都或多或少“透明”——這意味著激光光束穿透材料而不被吸收。但是,對塑料進行激光打標是一項令人期待已久的應(yīng)用,因而塑料配方設(shè)計師和母料供應(yīng)商們?nèi)缃耖_發(fā)出了許多化學(xué)反應(yīng),允許
激光束同聚合物發(fā)生有效的反應(yīng),而材料本身的物理特性不會在反應(yīng)之后發(fā)生改變。圖二顯示出聚合物中的色素及氧化物如何提高紅外到紫外區(qū)域不同波長激光束的吸收率,從而得到最適合用于激光打標的塑料。
R3nCk-Dq 7H$0NMP 在大多數(shù)情況下,這種方法都能帶來具有良好對比度及銳度的打標效果。有種說法是,沒有任何一種添加劑能解決所有的打標需求,例如在亮背景上打出深色標記或正好相反。同樣值得一提的是,即使使用了色素添加劑,也不可能在單一的聚合物上產(chǎn)生不同的色彩,因而最終的打標效果通常保持單色,只可能有顏色深淺的區(qū)別。
tb^8jC %9,: 雖然受到這種限制,但一種有趣的基于獲得介于黑白之間不同程度灰色調(diào)的應(yīng)用,正被采用對聚碳酸酯材質(zhì)的ID卡進行打標。在這種情況下,不同等級的灰色能通過以像素為單位精確調(diào)整激光器的
參數(shù)例如脈沖能量及脈沖持續(xù)時間來獲得。這是一項快速發(fā)展的技術(shù),因為激光打標能帶來高度的安全性和防偽效果。
oCE=!75 )E--E+j 金屬的彩色打標
/az}<r8 'j^A87\M_ 不同于塑料的是,對金屬進行打標能通過激光束能量來改變表層材料的顏色,獲得一種真實的裝飾效果。這一效果能夠在作陽極電鍍后的表面及未被處理的表面獲得。第一個例子當中,在氧化層中發(fā)生了薄膜干涉因而得到彩色的效果,這一氧化層沉積在陽極電鍍后得到的光潔表面上。 控制激光脈沖參數(shù)能產(chǎn)生不同厚度的新氧化層,從而產(chǎn)生不同的色彩.以這種方式,能獲得不超過2到3種完全不同的色彩。
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