CN102019780A - 一种激光上色标刻方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光上色标刻方法及设备，涉及到激光防伪领域。将传统无法做到或者防伪要求不理想的材料，如玻璃，陶瓷(搪瓷)，铝及合金，高光度的金属等材料均匀喷涂进口的颜料粉，然后烘干，再用红外光频段波长为10.64nm的气体激光束照射在涂层表面，通过二维扫描系统全反偏转，聚焦，标刻任意图文，标刻完成后冲洗，留下的就是被激光束高温烧熔的色料与基材融合物，对比度高，质感好，永不脱落的图文，是传统加工无法比拟的。

Description

一种激光上色标刻方法及设备

技术领域

本发明涉及一种全新的激光防伪标识及设备，特指一种激光上色标刻防伪的方法和设备。

背景技术

目前，随着我国工业经济的发展以及经融危机的影响，加快了传统标识方式及设备的更替，激光作为一种高新技术，是一种更为先进的标识加工方式，顺应市场需求，顺应了企业的品牌战略方向以及创新为企业生存之本的理念。

企业的品牌战略中，防伪标识是品牌战略的重中之重。防伪标识传统的有粘贴、印刷、转移在标识物的表面，或标识在货物包装上，或标识在货物附属物(如商品挂牌、名片以及防伪证卡)上，具有防伪作用的标识。防伪标识的防伪特征以及识别的方法是防伪标识的灵魂。

在我们熟知的玻璃行业，防伪是以印刷为主，在自然条件下反复高温，潮湿，摩擦就很容易脱落，达不到标识防伪的作用；在卫浴搪瓷和陶瓷行业，是采用二次烧制的办法来制成防伪标识，成品率不高，标识在烧制过程中不易控制，出现不均匀，变形等；高光度金属的产品防伪目前主要是以丝印为主，不符合环保规定，且容易脱落；铝及合金制品行业，采用冲压，丝印，腐蚀等方式，这些方式易产生变形，标识脱落，程序繁琐，附加成本高等缺陷。

在玻璃，铝及合金，陶瓷(搪瓷)，高光度金属行业需要标识图文领域，不仅需求数量巨大，而且使用种类多，广泛，而激光上色标刻防伪就可以全部实现在玻璃，铝及合金，陶瓷(搪瓷)，高光度金属行业上的应用，快速，有效，干净环保，防伪能力强，能获得很高的经济效益。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种激光上色标刻方法，克服了玻璃、陶瓷(搪瓷)、铝及合金、高光度金属的图文防伪标识的不足，并且对比度高、质感好、永不脱落。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种激光上色标刻设备，快速、有效、干净环保、防伪能力强，能获得很高的经济效益。

本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种激光上色标刻方法，其特征在于：激光上色标刻方法包括如下步骤：

1)将酒精和水以质量比为1∶1～1∶7进行稀释；

2)将颜料粉用稀释好的酒精来调和出合适的流体态，颜料粉和稀释好的酒精的配比为100mg∶100ml～100mg∶350ml；

3)将调和好的颜料液体倒入喷枪内，然后用喷枪把颜料液体喷射到材料的表面形成涂层表面；或者将调和好的颜料液体用丝印来丝印到材料的表面形成涂层表面；

4)将涂好颜料液体的材料放入到烘烤箱内，用65～160摄氏温度烘烤，烘烤时间为若干分钟；

5)把烘烤过后的材料放入到激光设备内，从而使激光束照射到涂层表面，经过二维扫描系统全反偏转、聚焦进行标刻；

6)将标刻好的材料放入清水里，用毛刷清洗，风干或烘干。

作为改进，所述的涂层表面的颜料来回不重贴的均匀的涂在材料的表面。

作为改进，所述的烘烤时间根据材料的不同而不同：

陶瓷或搪瓷：7-15min，

玻璃：5-10min，

铝及合金：4-12min，

高光度金属：6-14min。

作为改进，所述的激光束照射到涂层表面的重复定位精度为±0.01mm。

最后，所述的稀释的酒精用合适的比例来调和颜料粉，保证了标刻效果的一致性和美观。

本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种激光上色标刻设备，包括放置平台架、激光器、放置平台架下方设置有废料接收箱，放置平台架、激光器、废料接收箱都内置在机壳中，机壳通过支撑架安放在地面上，其特征在于：

X轴导轨安置在放置平台架上，传动皮带套置在X轴导轨上，X轴导轨的两端的Y轴方向上设置有Y轴导轨，从而X轴导轨能沿Y轴导轨前后地移动；

激光器，发射出的激光束经过多个全反镜，最后经过激光聚焦系统聚焦到涂层表面进行二维扫描标刻。

作为改进，所述的二维扫描标刻采用的是五个全反镜，其中的45度全反镜一、45度全反镜二相互成90度设置在放置平台架上的一侧；45度全反镜三固定在放置平台架上的另一侧，45度全反镜四固定在X轴滑轨与Y轴导轨的交叉处的X轴导轨上，与45度全反镜三互成90度；45度全反镜五及激光聚焦系统可左右滑动的连接在X轴导轨上，X轴导轨前后的移动、五个全反镜及激光聚焦系统形成了二维扫描系统。

作为改进，所述的激光源采用的二氧化碳激光器，二氧化碳激光器的工作幅面采用的是幅面为900mm*1200mm的宽幅面，来标刻各种大小的平面陶瓷或搪瓷、玻璃、铝及合金，高光度的金属材料。

作为改进，所述的二氧化碳激光器的平均功率为50--100W，优选为60W，中心波长为10.64nm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：克服了传统的玻璃、陶瓷(搪瓷)、铝及合金、高光度金属的图文防伪标识的不足，能够标刻出任何自然条件下和人为条件都不易失效的防伪标识，且对比度高、质感好、永不脱落；能够实现精密、高质量、高效率、单件低成本的多重行业的加工；这种工艺方法及设备，可以在多领域实用，而且可以一机多用。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的二维扫描系统的原理图；

图5为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图所示：一种激光上色标刻方法，

1)将酒精和水以质量比为1∶2进行稀释；

2)将颜料粉用稀释好的酒精来调和出合适的流体态，颜料粉和稀释好的酒精的配比为100mg∶200ml；用稀释的酒精采用合适的比例来调和颜料粉，是为了保证标刻效果的一致性和美观；

3)将调和好的颜料液体倒入喷枪内，然后用高压喷枪把颜料液体喷射到材料的表面形成涂层表面；或者将调和好的颜料液体直接用丝印来丝印到材料的表面形成涂层表面；调和好的颜料要来回不重贴地均匀地涂在材料的表面；

4)将涂好颜料液体的材料放入到烘烤箱内，用80摄氏温度烘烤，烘烤时间根据材料的不同而不同，陶瓷或搪瓷：15min，玻璃：10min，铝及合金：12min，高光度金属：14min；

5)把烘烤过后的材料放入到激光设备内，从而使激光束照射到涂层表面，激光束照射到涂层表面的重复定位精度为±0.01mm；调整好工艺及定位，经过二维扫描系统全反偏转、聚焦进行一次性陈列标刻满版，根据实际工件大小来定制设备幅面大小；

6)将标刻好的材料放入清水里，用毛刷清洗，风干或烘干；然后留下的是清晰，质感好且不脱落的标识图文。

如图所示：一种激光上色标刻的设备，包括放置平台架4、激光器8、放置平台架4下方设置有一废料接收箱3，接收由激光设备中散落下来的废弃物；放置平台架4、激光器8、废料接收箱3都内置在机壳15中，机壳15通过支撑架2安放在地面上，支撑架2与地面之间设置有脚轮1，方便设备的移动；X轴导轨6安置在放置平台架4上，传动皮带7套置在X轴导轨6上，X轴导轨6的两端的Y轴方向上设置有Y轴导轨5，X轴导轨6可沿Y轴导轨5前后地移动；45度全反镜一9、45度全反镜二10相互成90度设置在放置平台架4上的一侧；45度全反镜三11固定在放置平台架4上的另一侧，45度全反镜四12固定在X轴滑轨6与Y轴导轨5的交叉处的X轴导轨6上，与45度全反镜三11互成90度；45度全反镜五13及激光聚焦系统14可左右滑动的连接在X轴导轨6上，X轴导轨6前后的移动、五个全反镜及激光聚焦系统14左右前后移动形成了二维扫描系统；激光器8安装在放置平台架4上，发出的激光刚好发射到45度全反镜一9上；

激光器8采用的是二氧化碳激光器，二氧化碳激光器的平均功率为50--100W，本发明二氧化碳激光的平均功率为60W，中心波长为10.64nm，整个设备的功率为1.5KW，其工作幅面采用的是幅面为900mm*1200mm的宽幅面，来标刻各种大小的平面陶瓷或搪瓷、玻璃、铝及合金，高光度的金属材料；最大标刻速度为7200mm/min。

二氧化碳激光器发射的激光束沿水平X+方向射出经过45度全反镜一9反射至Y-方向，经过45度全反镜二10反射至X-方向，经过45度全反镜三11反射至Y-方向，在经过45度全反镜四12反射至X+方向，在经过45度全反镜五13反射至Z-方向，最后经过激光聚焦系统14到涂层表面，45度全反镜五13是在X轴导轨6上左右滑动，X轴导轨6沿Y轴导轨前后移动、五个全反镜组合体及激光聚焦系统14的左右前后移动形成了二维扫描系统，实现了二维平面标刻。

Claims (8)

1.一种激光上色标刻方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将酒精和水以质量比为1∶1～1∶7进行稀释；

2)将颜料粉用稀释好的酒精来调和出流体态，颜料粉和稀释好的酒精的配比为100mg∶100ml～100mg∶350ml；

3)将调和好的颜料液体倒入喷枪内，然后用喷枪把颜料液体喷射到材料的表面形成涂层表面；或者将调和好的颜料液体丝印到材料的表面形成涂层表面；

4)将涂好颜料液体的材料放入到烘烤箱内，用65～160摄氏温度烘烤，烘烤时间为若干分钟；

5)把烘烤过后的材料放入到激光设备内，从而使激光束照射到涂层表面，进行标刻；

6)将标刻好的材料放入清水里，用毛刷清洗，风干或烘干。

2.根据权利要求1所述的一种激光上色标刻方法，其特征在于：所述的涂层表面的颜料来回不重贴地均匀地涂在材料的表面。

3.根据权利要求1所述的一种激光上色标刻方法，其特征在于：所述的烘烤时间根据材料的不同而不同：

陶瓷或搪瓷：7-15min，

玻璃：5-10min，

铝及合金：4-12min，

高光度金属：6-14min。

4.根据权利要求1所述的一种激光上色标刻方法，其特征在于：所述的激光束照射到涂层表面的重复定位精度为±0.01mm。

5.一种激光上色标刻设备，包括放置平台架、激光器、放置平台架下方设置有废料接收箱，放置平台架、激光器、废料接收箱都内置在机壳中，机壳通过支撑架安放在地面上，其特征在于：

X轴导轨安置在放置平台架上，传动皮带套置在X轴导轨上，X轴导轨的两端的Y轴方向上设置有Y轴导轨，从而X轴导轨能沿Y轴导轨前后地移动；

激光器，发射出的激光束经过多个全反镜，最后经过激光聚焦系统聚焦到涂层表面进行二维扫描标刻。

6.根据权利要求5所述的一种激光上色标刻设备，其特征在于：所述的二维扫描标刻采用的是五个全反镜，其中的45度全反镜一、45度全反镜二相互成90度设置在放置平台架上的一侧；45度全反镜三固定在放置平台架上的另一侧，45度全反镜四固定在X轴滑轨与Y轴导轨的交叉处的X轴导轨上，与45度全反镜三互成90度；45度全反镜五及激光聚焦系统可左右滑动的连接在X轴导轨上，X轴导轨前后的移动、五个全反镜及激光聚焦系统形成了二维扫描系统。

7.根据权利要求5所述的一种激光上色标刻设备，其特征在于：所述的激光器采用的是二氧化碳激光器，二氧化碳激光器的工作幅面采用的是幅面为900mm*1200mm的宽幅面，来标刻各种大小的平面陶瓷或搪瓷、玻璃、铝及合金，高光度的金属材料。

8.根据权利要求7所述的一种激光上色标刻设备，其特征在于：所述的二氧化碳激光器的平均功率为50--100W，中心波长为10.64nm。

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