CN106335289A - 一种在透明材料上进行白色或彩色打标的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在透明材料上进行白色或彩色打标的设备及方法，设备包括：激光器，用于发射激光；扩束装置，设于激光器之后，用于设置激光束直径；振镜，设于扩束装置之后，用于控制激光束偏转；透镜，设于振镜之前或之后，用于穿射激光束；平台，朝向透镜的出光侧，用于放置工件；计算机，控制振镜和平台以及设置激光参数和加工参数；以及彩色涂覆装置，用于对平台上的被加工后的工件进行彩色涂覆；其中，所述的激光器作用于工件上在打标区域形成微型结构和粉末，并由所述彩色涂覆装置在图案上进行彩色涂覆，形成彩色打标。本发明能够在透明材料上产生白色或彩色的打标效果，增强了在透明材料上打标的美观与视觉效果。

Description

一种在透明材料上进行白色或彩色打标的设备及方法
技术领域
本发明涉及激光打标设备技术领域，尤其涉及一种可对透明材料进行白色或彩色打标的激光打标设备及方法。
背景技术
透明材料(如玻璃、蓝宝石等)被广泛应用于众多领域，如消费类电子、汽车、航空航天、建筑及居家生活等，在透明材料上打标因而具有广泛需求。激光由于自身一些优异的特征，在现代打标工艺方面有着非常广泛的应用。
传统的在透明材料上使用激光打标，是将激光聚焦在透明材料表面或者内部以产生微小的破坏，通过控制激光光束与透明材料的相对运动，将众多的微小破坏按照确定的方式排列，从而形成可识别的图形或文字。这种打标方式通常都是无色的，而为了增强美观及视觉效果，亟需一种能够在透明材料上实现彩色打标的激光打标装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在透明材料上进行白色或彩色打标的设备及方法，用于解决在透明材料上进行彩色打标的技术问题。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：
本发明的一种在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其包括：
一激光器，用于发射激光；
一振镜，设激光器之后，用于控制激光束偏转；
一透镜，设于振镜之前或之后，用于穿射激光束；
一平台，朝向透镜的出光侧，用于放置工件或带动工件移动；
一计算机，控制振镜和平台以及设置激光参数和加工参数；以及
一彩色涂覆装置，用于对平台上的被加工后的工件进行彩色涂覆；
其中，所述的激光器、扩束装置、振镜、透镜、平台共同作用于工件上形成微型结构和粉末，并由所述彩色涂覆装置在微型结构上进行彩色涂覆，形成彩色打标。
其中，所述的激光器发射的激光波长大于266nm，脉冲宽度小于100ns。
其中，形成所述图案的微型结构和粉末的特征尺寸小于100um。
其中，所述的彩色涂覆装置涂覆的涂料为彩色的墨水或油漆或色素或染料。
其中，所述的平台为X-Y轴可移动平台。
其中，所述的激光器与振镜之间还设有一扩束装置。
其中，该设备还包括保护膜贴覆装置，所述保护膜贴覆装置用于在打标表面贴覆一层保护膜，以增强打标对比度，并提高透明材料的强度。
一种在透明材料上进行白色或彩色打标的方法，其包括以下步骤：
第一步，将工件放置于平台上；
第二步，通过计算机设置激光器的激光参数和加工参数；
第三步，开启激光器，并同步控制振镜和平台同时或分时移动，在工件上加工所需图案的微型结构和粉末，首先获得白色打标效果；
第四步，在工件加工完成的微型结构和粉末上涂覆彩色涂料，形成彩色打标。
第五步，打标完成后可在透明材料打标所在表面贴覆一层保护膜，以增强打标对比度，并提高透明材料的强度。
其中，所述第三步中的图案的微型结构和粉末的特征尺寸小于100um。
其中，所述的激光器发射的激光波长大于266nm，脉冲宽度小于100ns。
本发明公开的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备及方法，其相比现有技术而言的有益效果在于，本发明能够在透明材料上产生白色或彩色的打标效果，增强了在透明材料上打标的美观与视觉效果。
附图说明
图1为本发明在透明材料上进行白色或彩色打标的设备的功能模块框图。
图2为本发明的在透明材料上进行白色或彩色打标的方法的流程图。
具体实施方式
以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
请参阅附图1，在本实施例中，该在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其包括：
一激光器1，用于发射激光，并受控于计算机6；
一扩束装置2，设于激光器1之后，用于设置激光束直径；当激光器发射的激光光束足够大时，也可以去掉该扩束装置2，激光器1之后直接安装振镜3；
一振镜3，设于扩束装置2之后，用于控制激光束偏转；
一透镜4，设于振镜3之前或之后，用于穿射激光束；
一平台5，朝向透镜4的出光侧，用于放置工件100；
一计算机6，控制振镜和平台的移动以及设置激光参数和加工参数；以及
一彩色涂覆装置，用于对平台上的被加工后的工件100进行彩色涂覆；
其中，所述的激光器1、扩束装置2、振镜3、透镜4、平台5共同作用在工件上形成微型结构和粉末，并由所述彩色涂覆装置在微型结构和粉末的图案上进行彩色涂覆，形成彩色打标。即经过激光初步加工形成的图案即为所需的白色打标，进一步在图案上进行彩色涂覆形成彩色打标。打标完成后可在透明材料打标所在表面贴覆一层保护膜，以增强打标对比度，并提高透明材料的强度。即该透明材料上进行白色或彩色打标的设备还包括一保护膜贴覆装置，用于在打标位置表面贴覆一层保护膜。
进一步的，所述的激光器1发射的激光波长大于266nm，脉冲宽度小于100ns。
其中，在计算机6控制下由激光器1通过扩束装置2、振镜3、透镜4、平台5协同作用形成所述图案的微型结构和粉末的特征尺寸小于100um。即现有激光对透明材料进行所需图案加工，该加工的图案是由微型结构组成的。其中，根据加工需要，所述平台受控移动或静止不动，即振镜3和平台5可以同时移动，也可以其中一个单独移动。
具体的，所述的彩色涂覆装置涂覆的涂料为彩色的墨水或油漆或色素或染料，以及其他的颜料。
其中，所述的平台为X-Y轴可移动平台。即该平台5在平面内沿X轴和Y轴两个方向移动，从而同步带动其上的工件100。
其中，所述的计算机设置的激光参数和加工参数包括：激光入射功率、频率、脉宽，激光扫描速度、填充间距、填充模式、加工次数、平台移动速度等。
本实施例还公开了一种在透明材料上进行白色或彩色打标的方法，其包括以下步骤：
第一步S1，将工件放置于平台上；
第二步S2，通过计算机设置激光器的激光参数和加工参数；
第三步S3，开启激光器，并同步控制振镜和平台同时移动或分时移动，在工件上加工所需图案的微型结构和粉末，形成的白色打标；所述平台根据需要受控静止不动或在X-Y方向移动。
第四步S4，在工件加工完成的微型结构和粉末上涂覆彩色涂料，形成彩色打标。
第五步S5，打标完成后可在透明材料打标所在表面贴覆一层保护膜，以增强打标对比度，并提高透明材料的强度。
其中，所述第三步S3中的图案的微型结构和粉末的特征尺寸小于100um。所述彩色涂料为墨水或油漆或色素或染料。
其中，本实施例用于加工透明材料微型结构的激光器1发射的激光波长大于266nm，脉冲宽度小于100ns。
该实施例的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备及方法，其与现有技术相比的有益效果在于，该在透明材料上进行白色或彩色打标的设备及方法能够在透明材料上产生白色或彩色的打标效果，增强了在透明材料上打标的美观与视觉效果。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其特征在于，包括：
一激光器，用于发射激光；
一振镜，设激光器之后，用于控制激光束偏转；
一透镜，设于振镜之前或之后，用于穿射激光束；
一平台，朝向透镜的出光侧，用于放置工件或带动工件移动；
一计算机，控制振镜和平台以及设置激光参数和加工参数；以及
一彩色涂覆装置，用于对平台上的被加工后的工件进行彩色涂覆；
其中，所述的激光器、振镜、透镜、平台共同作用于工件上形成微型结构和粉末，并由所述彩色涂覆装置在微型结构上进行彩色涂覆，形成彩色打标。
2.如权利要求1所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其特征在于，所述的激光器发射的激光波长大于266nm，脉冲宽度小于100ns。
3.如权利要求1所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其特征在于，形成所述图案的微型结构和粉末的特征尺寸小于100um。
4.如权利要求1所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其特征在于，所述的彩色涂覆装置涂覆的涂料为彩色的墨水或油漆或色素或染料。
5.如权利要求1所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其特征在于，所述的平台为X-Y轴可移动平台。
6.如权利要求1所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其特征在于，所述的激光器与振镜之间还设有一扩束装置。
7.如权利要求1所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的设备，其特征在于，还包括保护膜贴覆装置，所述保护膜贴覆装置用于在打标表面贴覆一层保护膜，以增强打标对比度，并提高透明材料的强度。
8.一种在透明材料上进行白色或彩色打标的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将工件放置于平台上；
第二步，通过计算机设置激光器的激光参数和加工参数；
第三步，开启激光器，并同步控制振镜和平台同时或分时移动，在工件上加工所需图案的微型结构和粉末，首先获得白色打标效果；
第四步，在工件加工完成的微型结构和粉末上涂覆彩色涂料，形成彩色打标。
第五步，打标完成后可在透明材料打标所在表面贴覆一层保护膜，以增强打标对比度，并提高透明材料的强度。
9.如权利要求8所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的方法，其特征在于，所述第三步中的图案的微型结构和粉末的特征尺寸小于100um。
10.如权利要求8所述的在透明材料上进行白色或彩色打标的方法，其特征在于，所述的激光器发射的激光波长大于266nm，脉冲宽度小于100ns。
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