樹(shù)脂材料激光打標(biāo)原理
1）樹(shù)脂刻印、發(fā)色的原理
材料在接收到光能時(shí)都會(huì)發(fā)生“反射”、“吸收”和“透過(guò)”的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象也成為激光刻印、激光加工中的核心要素。其中，最重要的是材料對(duì)光能的吸收，材料吸收光能，直接破壞材料表面物質(zhì)的化學(xué)鍵，使被加工過(guò)的地方呈現(xiàn)出與其他地方不同的物理特性。
a：多層材料表層剝離
材料特點(diǎn)：樹(shù)脂基底，油漆表層
加工特點(diǎn)：低平均功率，小單脈沖能量，高頻率，多角度填充，高速度掃描
此類(lèi)材料的油漆表層一般比較薄，基底材料對(duì)紫外光比較敏感，所以（因此？）加工能量不宜太大，否則會(huì)損傷基底材料；多角度填充主要是保證剝離均勻、徹底。
實(shí)例：物理按鍵
b：同質(zhì)材料表層剝離
材料特點(diǎn)：垂直材料表面方向物理性質(zhì)一致
加工特點(diǎn)：高頻快速掃描，表層直接氣化
此類(lèi)材料加工的難點(diǎn)是控制剝離深度，剝離深度要均勻，被剝離表面顏色要均勻，這些都可以通過(guò)調(diào)整掃描速度和頻率來(lái)控制。
實(shí)例：樹(shù)脂表層剝離
c ：材料表面發(fā)色
激光通過(guò)在樹(shù)脂上照射使工件本身發(fā)色。
不同的樹(shù)脂材料，激光使其發(fā)色的原理也不一樣，主要以下幾種方式
（1）起泡型：用較低的激光能量通過(guò)分子結(jié)構(gòu)的破壞引起顏色的改變和表面重構(gòu)，標(biāo)記部分顏色略凸起于基材表面。
（2）雕刻型：通過(guò)將局部溫度升高至材料的熔點(diǎn)以上，使之熔化，然后重新凝固，表面將以蝕刻的形式出現(xiàn)。如圖片1所示
（3）色彩雕刻型：激光強(qiáng)度相對(duì)要高，通過(guò)對(duì)表面材料的局部蒸發(fā)產(chǎn)生脊?fàn)顪希牧系奶蓟痤伾母淖儭Ｈ鐖D片2所示
（4）色彩性：用足夠短波長(zhǎng)的激光，使材料分子鏈斷裂從而改變顏色，也可以通過(guò)添加定量的添加劑提高標(biāo)記的對(duì)比度。如圖片3所示
圖片1 圖片2 圖片3
類(lèi)別 | 掃描速度(mm/s) | 加工頻率(khz) | 脈沖寬度 (ns) | 填充間距 (mm) | 標(biāo)記次數(shù) (N) |
圖片1 | 1200 | 30 | 25 | 0.02 | 2 |
圖片2 | 3000 | 40 | 15 | 0.03 | 2 |
圖片3 | 800 | 65 | 8 | 0.01 | 4 |
2）激光對(duì)樹(shù)脂的影響
對(duì)材質(zhì)的吸收率因波長(zhǎng)而異,圖4紅外（1064），綠光（532），紫外（355）對(duì)不同樹(shù)脂材質(zhì)透過(guò)率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖，由此可知紫外、綠光激光對(duì)PVC、ABS、聚苯乙烯的透過(guò)率均低、吸收率均高，可進(jìn)行良好的刻印。
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