激光表麵處理與激（jī）光打標的聯係
發布者：激光切割加工|凱利特 時間：2019/9/23 20:38:55
激光（guāng）打（dǎ）標技術是激光加工最大的應用領域之一，過（guò）去幾十年（nián）間，激光打標產業取得了顯著的發展，這（zhè）個市場最重要的變化是（shì）推出了低功率脈衝光纖激光器，現在已經發展到幾乎每個供應商都能在其產品供給範圍內提供（gòng）這類光纖激光（guāng）打標設備。
這（zhè）些激光器的波長通常屬於1070 nm左右的（de）近紅外（wài）（NIR）範疇，非常適用於多數金屬產品（pǐn）的打標。鋁、銅及其合金（jīn）等材料均可采用激光打標，但想在低熱條件（jiàn）下在這（zhè）類金屬上打出（chū）肉眼清晰可見的深色標記，不同金屬（shǔ）打標的難易也不盡相同。
激光表麵處理
在廣泛的工業激光材料加工領域，激光表麵（miàn）加工這一（yī）術語（yǔ）通常被用於描述一係列采用連續波（CW）、功（gōng）率為數千瓦的近（jìn）紅外激光源的加工活動。然而（ér），以（yǐ）上工藝與本文所（suǒ）描述的可被視作為微米和納米級表麵應用的技術完全不同。采（cǎi）用（yòng）短（duǎn）脈衝（chōng）皮秒（10-12）和飛秒（10-15）超（chāo）快激光器的許多工藝（yì）已經確定。
這些工藝的主要缺點是（shì）：即便屬於這類激光器門類中的低功率係列產品，它們的投資（zī）與運（yùn）行成本仍然很高。由於加工速度（dù）通常取（qǔ）決於激光器的平均功率，對（duì）於（yú）大多數工業激光用戶而言，實際表麵覆蓋率條件下的激光加工成本可能太高。
最近，成熟的納秒級脈衝光纖激光器的脈寬範圍已擴展到亞納秒級，隨之而來的是以數量級增加的峰值功率能力。這使開發出一（yī）種采用具成本效益的長（zhǎng）皮秒激光源的新型激光表麵加工工（gōng）藝成為了可能。
雖然這些（xiē）技術通常被稱為（wéi）激（jī）光表麵處理，從機械角度（dù）來看，這些工藝與（yǔ）激光打標息息相關，因（yīn）為它們局限於對部件的表麵處理（lǐ），通常需要結合采用（yòng）激光消融與熔融工藝。
激光表（biǎo）麵毛化處理與（yǔ）激光打標分（fèn）析（xī）
通過一定方（fāng）式改變（biàn）激光打標表麵區域，使之與未打標區域形成視（shì）覺上（shàng）的對照，激光標記具有重要的應用。
01鋁金屬的激光表麵（miàn）毛化處理
對於鋁質材料來說，其自然氧化層（céng）具有吸濕性，且厚度會隨時間增大。所以，去除這層粗糙的受汙染的氧化層，以暴露下層鋁材，可能足以形成充足的對比度。另（lìng）一個比（bǐ）較複（fù）雜的因素是，下（xià）層鋁材的熔（róng）融或（huò）消融程度會顯著（zhe）影響標記的外觀。
仔細調整激光（guāng）器的參數，可以產生更為光（guāng）亮的表麵，以展現出對比度提高的熔融（róng）效果。通過使用~1mJ的脈衝能量（liàng），可以在鋁材上（shàng）形成色澤較深、氧化程度高的表麵，但是，如（rú）果想要獲得低的L*值，同時（shí）又能夠獲得堅固的、非易碎型的表麵，使得標記的外觀不會隨著觀察角度的變化而改變，則需要對工藝進行仔細的控製。提高消融水平（píng）以形成微粗糙表麵，也可以（yǐ）獲得（dé）顏色更深（shēn）、吸收性較高、L*值較大的（de）表麵（圖3）。所顯示的表麵尺寸均<10μm，表麵粗糙度（Ra）遠低於<5μm。
從鋁表麵去除陽極化塗層是一種廣泛使用的技術，相同（tóng）的規則也（yě）適用於在基板上應用（yòng）激光——熔融性強便（biàn）意味著能夠（gòu）產生更（gèng）具反射效果的表麵。不管是裸鋁材還是陽極化鋁材，打標速度均達到1-2m/s的高水平。最近，已經開發（fā）出在（zài）特定陽極化塗層上的激光打標技術（shù），使用（yòng）低納秒（miǎo）、亞納秒光纖激光器可以獲得<30的L*值，盡管其打（dǎ）標（biāo）速度比上述方式要低得多。
