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行業(yè)觀點(diǎn)

神繪激光不銹鋼激光打標(biāo)彩色效果分析

作者：神繪激光雕刻機(jī) 閱讀：782 發(fā)布時(shí)間：2019-04-04

激光打標(biāo)機(jī)，可以鐳雕白色，黑色不奇怪，但是鐳射各種彩色的激光打標(biāo)機(jī)或許朋友們比較少見(jiàn)吧?

不銹鋼材料彩色激光打標(biāo)的研究，主要是針對(duì)激光設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)拓激光打標(biāo)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，拓展打標(biāo)機(jī)的銷(xiāo)售市場(chǎng)為目的的研究。同時(shí)，對(duì)不銹鋼制品行業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用彩色激光打標(biāo)可添加標(biāo)記圖形的色彩斑斕性，可大幅面提升不銹鋼制品的產(chǎn)品附加值，增強(qiáng)國(guó)內(nèi)不銹鋼制品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

彩色打標(biāo)是新近出現(xiàn)的激光打標(biāo)工藝。對(duì)不銹鋼、鉻、鈦等金屬材料通過(guò)激光脈沖照射提供可控而精確的熱注入時(shí)，能夠產(chǎn)生色彩繽紛的氧化物，因此，可以用激光來(lái)使金屬表面某一區(qū)域具有不同的顏色從而得到彩色標(biāo)識(shí)。研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)金屬表面彩色化的關(guān)鍵在于嚴(yán)格控制激光的脈沖能量和脈沖寬度。高頻、低脈沖能量的激光器比較適于該項(xiàng)應(yīng)用，而由于具有可調(diào)節(jié)的脈沖參數(shù)及良好的光束質(zhì)量，光纖激光器是最合適的選擇。通過(guò)嚴(yán)格控制熱量注入，光纖激光器能夠在金屬表面打色彩豐富的標(biāo)識(shí)。當(dāng)激光脈沖重復(fù)頻率超過(guò)125 kHz時(shí)，得到的顏色更深，而這種重復(fù)頻率是其它激光器無(wú)法達(dá)到的。

目前國(guó)內(nèi)在不銹鋼打標(biāo)領(lǐng)域的拓展上出現(xiàn)了不銹彩色打標(biāo)的新工藝開(kāi)發(fā)。但目前對(duì)這方面的研究工作還極少，企業(yè)的主要工作都只限于對(duì)彩色打標(biāo)的實(shí)際操作和調(diào)試上，很少進(jìn)行理論的研究和機(jī)理的分析。激光打標(biāo)作為彩色不銹鋼加工的新工藝，目前正處于實(shí)驗(yàn)階段，雖然也有少量的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，但因?yàn)楣に嚨牟煌晟疲瑢?duì)擴(kuò)大生產(chǎn)造成了阻礙。為擴(kuò)大不銹鋼材料彩色激光打標(biāo)的實(shí)際應(yīng)用，開(kāi)展該領(lǐng)域的研究課題顯得尤為重要。

不銹鋼的顯色原理，及不銹鋼激光彩色打標(biāo)中色彩變化與激光能量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，找出影響打標(biāo)色彩的主要激光參數(shù)，具體研究?jī)?nèi)容如下：

研究顏色的本質(zhì)，方便理解彩色不銹鋼的顯色原理。

研究彩色不銹鋼顯色的原理，有三種顯色方式：一是生成有色氧化物；二是經(jīng)化學(xué)、電化學(xué)或激光作用下，在不銹鋼表面生成一層很薄的無(wú)色透明氧化膜，氧化膜產(chǎn)生干涉效應(yīng)，則可在表面顯出色彩；三是同時(shí)存在有色氧化物和氧化膜的一種混合態(tài)。

研究激光與材料的相互作用，包括金屬材料對(duì)激光的吸收以及激光對(duì)材料的加熱過(guò)程。通過(guò)激光彩色打標(biāo)實(shí)驗(yàn)，觀察不銹鋼彩色激光打標(biāo)樣品的表面顯微結(jié)構(gòu)，分析其打標(biāo)過(guò)程的變化。

研究激光作用下，不銹鋼表面產(chǎn)生的激光熱效應(yīng)。通過(guò)激光熱效應(yīng)方程的推算，得出激光能量密度與薄膜厚度成正比關(guān)系。實(shí)驗(yàn)證明隨著激光能量的遞增，不銹鋼表面的彩色按下面的顏色順序發(fā)生變化：橙-紅-紫-藍(lán)-綠藍(lán)-藍(lán)綠-綠-黃綠-黃-橙-紅…。

目前通用的激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)參數(shù)為：電流、脈沖重復(fù)頻率、脈寬、點(diǎn)間距，線間距和打標(biāo)速度等，與激光生成不銹鋼彩色之間沒(méi)有很直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可將打標(biāo)參數(shù)更改為與不銹鋼表面顏色變化有直接影響的參數(shù)，如：激光能量，脈沖重復(fù)頻率、脈寬等，減少可變化參數(shù)，提高調(diào)節(jié)生成顏色的簡(jiǎn)易性和可靠性，讓不銹鋼激光彩色打標(biāo)進(jìn)入批量的工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。

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