CN109693043A - 一种标刻方法及有机玻璃 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种标刻方法及有机玻璃，属于激光加工技术领域。该标刻方法包括：提供一待标刻基板；在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料；对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。在本申请实施例中，在待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，并对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，与现有技术中，在有机玻璃注塑成型前加入镭雕粉，再进行激光打标相比，形成的标记更加细腻均匀，颜色更加明显，且有机玻璃不会受内部镭雕粉的影响导致内部碳化，提高了美感。

Description

一种标刻方法及有机玻璃

技术领域

本申请涉及激光加工技术领域，具体而言，涉及一种标刻方法及有机玻璃。

背景技术

激光标刻具有永久性和对环境友好等无可替代的优势，在各行各业都有着大量的应用。对于透明塑料的加工，常会在透明塑料表面通过激光标刻形成带有颜色的标记。但是有机玻璃无法直接被激光标刻形成带有颜色的标记。现有技术中，是在有机玻璃注塑成型前加入镭雕粉，然后再利用激光进行标刻。该方式形成的标记比较粗糙，并且在激光标刻时，在有机玻璃内部也会被碳化形成印记，影响美观。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种标刻方法和有机玻璃，以有效地改善上述通过在有机玻璃注塑成型前加入镭雕粉再进行激光标刻所形成的标记比较粗糙，且有机玻璃内部被碳化的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供一种标刻方法，包括：提供一待标刻基板；在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料；对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。在本申请实施例中，在待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，并对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，与现有技术中，在有机玻璃注塑成型前加入镭雕粉，再进行激光打标相比，形成的标记更加细腻均匀，颜色更加明显，且有机玻璃不会受镭雕粉的影响导致内部碳化，提高了美感。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，包括：通过喷枪在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。在本申请实施例中，通过喷枪在待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，使得涂覆在待标刻基板表面的特定位置的标刻材料较为均匀，使得标刻出的标记细腻均匀。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述通过喷枪在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，包括：通过喷嘴直径为0.2毫米的喷枪在气压为0.7兆帕的条件下在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。在本申请实施例中，通过喷嘴直径为0.2毫米的喷枪在气压为0.7兆帕的条件下在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，使得涂覆在待标刻基板表面的特定位置的标刻材料的涂覆层均匀且很薄，有利于在后续激光打标时，该标刻材料对激光热量的吸收，同时，也有利用与在后续激光打标时形成均匀且细腻的标记。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记，包括：采用红外光纤激光器对所述待标刻基板的特定位置进行照射，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。在本申请实施例中，通过采用红外光纤激光器对所述待标刻基板的特定位置进行照射，提高了在待标刻基板表面生成与所述基板颜色不同的标记的成功率，并且通过该红外光纤激光器标刻出来的标记非常细腻，使得标记更具有美感。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记，包括：采用二氧化碳激光器对所述待标刻基板的特定位置进行照射，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。在本申请实施例中，采用价格低廉的二氧化碳激光器进行激光加工，节约了成本。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述标刻材料的成分包括：激光标记油墨和与所述待标刻基板材质相同的粉末。在本申请实施例中，通过激光标记油墨和与所述待标刻基板材质相同的粉末保证了后续激光打标时该标刻材料与基板融合的稳定性。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，在对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记之后，所述方法还包括：对所述基板进行清洗。在本申请实施例中，通过对基板进行清洗，清除表面残料的标刻材料、灰尘等等异物，使得待标刻基板干净整洁。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述对所述基板进行清洗，包括：将所述基板放入超声波清洗机中；在所述超声波清洗机中对所述基板进行清洗。在本申请实施例中，通过超声波清洗机进行清洗，清洗效果较好，可以将残留的标刻材料完全清理干净，并且可以有效的避免基板在清洗过程中出现划伤或者损坏的情况。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述对所述基板进行清洗，包括：将所述基板放入清水池中；在所述清水池中对所述基板进行清洗。在本申请实施例中，通过将基板直接在清水池中进行清洗，节约了成本。

第二方面，本申请实施例提供一种有机玻璃，包括：本体和位于所述本体表面上的通过上述第一方面和/或结合第一方面提供的技术方案下的任一种可能的实施方式提供的方法获得的标记。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种标刻方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的又一种标刻方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种PMMA材质的基板的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种生成黑色圆形的标记的基板的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种有机玻璃的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

鉴于目前在有机玻璃注塑成型前加入镭雕粉，然后再利用激光进行标刻的方式所形成的标记存在比较粗糙，并且内部也会被碳化形成印记，影响美观的问题，本申请申请人经过长期研究探索，提出以下实施例以解决上述问题。

第一实施例

请参阅图1，本申请实施例提供了一种标刻方法，步骤包括：步骤S101-S103。下面将结合步骤S101-S103进行说明。

步骤S101：提供一待标刻基板。

准备一块待标刻的基板，该基板的材料可以是常用塑料，比如PMMA(Polymethylmethacrylate,有机玻璃)、PC(Polycarbonate1，塑胶)、PVC(Polyvinyl chloride,聚氯乙烯)等。可以理解的是，该基板的材料还可以是金属、陶瓷等。对此，本申请不作限定。相应的，该基板的形状可以是长方形、正方形、圆形等等，对此，本申请也不作限定。

作为一种可选的实施方式，在准备好待标刻基板后，对该待标刻基板进行清洗，将待标刻基板放入清水池中浸泡特定的时间，浸泡的时间可以是1分钟，3分钟或者5分钟，本申请不作限定。浸泡之后在清水池中进行清洗，为了保证清洗干净，建议清洗至少两遍以上。清洗完成后，再将清洗后的待标刻基板进行烘干，以使待标刻基板表面的水分充分蒸发。通过对待标刻基板的清洗烘干，清除了待标刻基板表面的灰尘等异物，保证了待标刻基板的干净整洁，防止待标刻基板表面的灰尘等异物对标刻结果造成的影响。

步骤S102：在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。

准备好待标刻基板后，在待标刻基板表面的特定位置处涂覆上配制好的标刻材料。该标刻材料可以是预先配制好的，也可以是临时配制的。

可以理解的是，在待标刻基板表面的特定位置涂覆上配制好的标刻材料可以是在待标刻基板的整个表面涂覆上配制好的标刻材料，相应的，也可以是待标刻基板表面上的任意位置上涂覆上配制好的标刻材料，比如，当待标刻基板的形状是长方形时，在待标刻基板表面的左上角涂覆上配制好的标刻材料，当待标刻基板的形状是圆形时，在待标刻基板表面的靠近圆心处的位置上涂覆上配制好的标刻材料。需要说明的是，涂覆的面积可以根据实际的需求进行选择。比如，当标刻的标记如果比较大时，则需要在待标刻基板表面涂覆的标刻材料的面积也较大，当标刻的标记如果比较小时，则需要在待标刻基板表面涂覆的标刻材料的面积也较小。

可以理解的是，上述的特定位置的选择应根据实际需求来定，其可以是指代一个位置，也可以是多个位置，在此不作说明。其中，涂覆的面积与特定的位置有关，也即与需要的标记有关，通常涂覆的面积要不小于所需的标记大小。

其中，该标刻材料的成分包括：激光标记油墨和与所述待标刻基板材质相同的粉末。

在获取到待标刻基板后，需要制作标刻材料，可以理解的是，也可以提前准备好不同种类的标刻材料。首先准备激光标记油墨，在激光标记油墨中加入与待标刻基板材质相同的粉末，为了便于理解，下面举例说明，比如，当提供的待标刻基板的材料是PMMA时，那么在制作标刻材料的时候，需要在激光标记油墨中加入PMMA粉末。又比如，当提供的待标刻基板的材料是PVC时，那么在制作标刻材料的时候，需要在激光标记油墨中加入PVC粉末。

可选地，与待标刻基板材质相同的粉末的颗粒程度小于700目，即该粉末的颗粒程度可以是800目，900目，对此本申请不作限定。为了便于理解，下面举例说明，比如，当提供的待标刻基板的材料是PMMA时，那么在制作标刻材料的时候，可以在激光标记油墨中加入颗粒程度是800目的PMMA粉末。又比如，当提供的待标刻基板的材料是PVC时，那么在制作标刻材料的时候，可以在激光标记油墨中加入颗粒程度是750目的PVC粉末。通过在激光标记油墨中加入颗粒程度小于700目的与待标刻基板材质相同的粉末，便于激光标记油墨对于粉末的吸收。

可选的，本申请采用的激光标记油墨为Thermark LMM14。Thermark LMM14油墨可以在基板表面通过激光加工创建黑色标记。可以理解的是，该激光标记油墨并不限于Thermark LMM14，比如还可以是Thermark 6000。对此，本申请不作限定。相应的，该标刻材料中还可以添加不同颜色的荧光粉，使得最终标刻出来各种颜色的标记，比如在标刻材料中添加绿色的荧光粉，最终标刻出来带绿色的标记，又比如在标刻材料中添加红色的荧光粉，最终标刻出来带红色的标记。

作为一种可选的实施方式，通过喷枪在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。

喷枪是一种利用液体或压缩空气迅速释放作为动力的一种设备。喷枪包括喷嘴和涂料罐，将预先配制好的标刻材料装进涂料管中，调节该喷枪的气压，然后通过喷枪将所述预先配制好的标刻材料涂覆在该待标刻基板表面的特定位置上。

可选地，通过喷嘴直径为0.2毫米的喷枪在气压为0.7兆帕的条件下在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。通过该方式使得涂覆在待标刻基板表面的涂覆层均匀且很薄，有利于在后续激光打标时，该标刻材料对激光热量的吸收，同时，也有利用与在后续激光打标时形成均匀且细腻的标记。

可以理解的是，该喷枪的气压可以调节至0.7兆帕，但是不限于0.7兆帕，比如，喷枪的气压可以调节至0.6兆帕，喷枪的气压也可以调节至0.5兆帕等等。

可以理解的是，可以选用直径为0.2毫米的喷嘴，但是不限于只能是直径为0.2毫米的喷嘴，比如，选用直径为0.1毫米的喷嘴。相应的，当选用0.1毫米的喷嘴的时候，可以适当的增加喷涂量，比如在待标刻基板表面涂覆上两层标刻材料。又比如，选用直径为0.3毫米的喷嘴，相应的，当选用0.3毫米的喷嘴的时候，可以适当的增加后续激光打标的时间，以保证激光打标后形成均匀且细腻的标记。

在本申请实施例中，通过喷枪在待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，使得涂覆在待标刻基板表面的特定位置的标刻材料较为均匀。

作为一种可选的实施方式，通过空气刷在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。本申请实施例中，通过使用空气刷涂覆标刻材料节约了成本。可以理解的是，还可以使用其他的涂覆工具，比如泡沫刷等等，在操作过程中，可以根据需求灵活的选择涂覆工具，对此，本申请不作限定。

步骤S103：对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。

激光打标是利用高能量密度的激光对部件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。本申请中，通过对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，使表层产生化学反应，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。当激光照射到该待标刻基板的特定位置时，涂覆在该待标刻基板上的标刻材料与待标刻基板表层发生化学反应，涂覆在该待标刻基板上的一部分标刻材料吸收激光的热量与待标刻基板表层熔融在一起，另一部分标刻材料在激光的作用下出现颜色的变化。最终在待标刻基板表面生成与所述基板颜色不同的标记，同时，该标记与待标刻基板融为一体。

作为一种可选的实施方式，采用红外光纤激光器对所述待标刻基板的特定位置进行照射，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。

本申请实施例中，采用MOPA(Master Oscillator Power-Amplifier,主控振荡器的功率放大器)结构的红外光纤激光器。由于标刻材料对于激光能量的敏感性，只有在激光能量适当的时候才会出现颜色的变化，并与待标刻基板表面熔融在一起。当激光能量不足，温度过低时，标刻材料难以出现颜色的变化；当激光能量过大，温度过高时，这部分标刻材料会在激光热量的作用下直接挥发掉。因此，选用MOPA结构的红外光纤激光器可以灵活的控制输出脉冲的大小，同时也能够控制每次激光加工的时间。

可以理解的是，除了MOPA结构的红外光纤激光器，还可以选用调Q技术的光纤激光器，对此，本申请不做限定。

本申请实施例中，采用红外光纤激光器提高了在待标刻基板表面生成与所述基板颜色不同的标记的成功率，并且通过该红外光纤激光器标刻出来的标记非常细腻，使得标记更具有美感。

作为一种可选的实施方式，采用二氧化碳激光器对所述待标刻基板的特定位置进行照射，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。

二氧化碳激光器的工作物质为二氧化碳，属于气体激光器，采用二氧化碳激光器对待标刻基板的特定位置进行照射，也可以生成与该基板颜色不同的标记。同时，采用二氧化碳激光器进行激光加工，节约了成本。

在本申请实施例中，在待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，并对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，与现有技术中，在有机玻璃注塑成型前加入镭雕粉，再进行激光打标相比，形成的标记更加细腻均匀，颜色更加明显，且有机玻璃不会受内部镭雕粉的影响导致内部碳化，提高了美感。

第二实施例

请参阅图2，本申请实施例提供了又一种标刻方法，步骤包括：步骤S201-S204。下面将结合步骤S201-S204进行说明。

步骤S201：提供一待标刻基板。

相同部分可以参考第一实施例中步骤S101，为了避免累赘，在此不再阐述。

步骤S202：在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。

相同部分可以参考第一实施例中步骤S102，为了避免累赘，在此不再阐述。

步骤S203：对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。

相同部分可以参考第一实施例中步骤S103，为了避免累赘，在此不再阐述。

步骤S204：对所述基板进行清洗。

通过对待标刻基板的特定位置进行激光打标后，在激光打标位置处已经形成了标记，在未经激光打标的区域仍然残留标刻材料。对基板进行清洗，清除表面残留的标刻材料、灰尘等等异物，使得待标刻基板干净整洁。需要说明的是，在激光打标位置处已经成形的标记不会被清洗掉。

作为一种可选的实施方式，可以通过以下方式对该基板进行清洗：将所述基板放入超声波清洗机中。然后在超声波清洗机中加入适量的清水，液面的高度需浸没该基板，为了保证设备的安全使用，一般加入清水高度不超过超声波清洗池的四分之三。然后在所述超声波清洗机中对所述基板进行清洗。超声波清洗机的清洗效果较好，可以将残留的标刻材料完全清理干净，并且可以有效的避免基板在清洗过程中出现划伤或者损坏的情况。

作为一种可选的实施方式，可以通过以下方式对该基板进行清洗：将所述基板放入清水池中，在清水池中加入适量的清水，液面的高度需浸没该基板，在所述清水池中对所述基板进行清洗。直接在清水池中对基板进行清洗节约了成本。在具体的加工过程中，采用何种清洗方式可以灵活的选择，对此，本申请不作限定。

下面结合一个具体的例子，对本申请完整的流程进行说明，比如需要在一块长方形的PMMA材质的基板的左上角标刻一个黑色的圆形标记。那么首先准备一块长方形的PMMA材质的基板(如图3所示)，然后对该PMMA材质的基板进行清洗并烘干，以保证该基板的干净整洁。准备完毕后，制作标刻材料，首先准备激光标记油墨，在激光标记油墨中加入颗粒程度是800目的PMMA粉末。充分融合后，准备一个喷嘴直径为0.2毫米的喷枪，将该标刻材料装进喷枪的涂料管中，调节喷枪的气压至0.7兆帕，利用该喷枪在PMMA材质的基板表面的左上角涂覆标刻材料，使用MOPA结构的红外光纤激光器在PMMA材质的基板表面的左上角进行照射，该MOPA结构的红外光纤激光器在基板的左上角照射形成圆形的路径，使得最终在基板表面左上角生成一个黑色的圆形的标记(如图4所示)。标记形成后，将该PMMA材质的基板放入超声波清洗机中，在超声波清洗机中加入适量的清水，液面的高度浸没该基板，然后在所述超声波清洗机中对所述基板进行清洗，清洗掉基板表面残留的标刻材料。

第三实施例

请参阅图5，本申请实施例提供一种有机玻璃，该有机玻璃包括：本体和位于该本体上的通过上述第一实施例或第二实施例中的方法获得的标记。其中需要说明的是，本实施例中的有机玻璃的本体即为上述实施例中所述的基板。

可以理解的是，该标记并不限于图5所示的标记，还可以是任意的标记，比如阿拉伯数字，汉字，符号等等，对此，本申请不作限定。

本申请实施例提供的有机玻璃，带有均匀细腻且颜色明显的标记，富有美感。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种标刻方法，其特征在于，包括：

提供一待标刻基板；

在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料；

对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。

2.根据权利要求1所述的标刻方法，其特征在于，所述在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，包括：

通过喷枪在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过喷枪在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料，包括：

通过喷嘴直径为0.2毫米的喷枪在气压为0.7兆帕的条件下在所述待标刻基板表面的特定位置涂覆标刻材料。

4.根据权利要求1所述的标刻方法，其特征在于，所述对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记，包括：

采用红外光纤激光器对所述待标刻基板的特定位置进行照射，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。

5.根据权利要求1所述的标刻方法，其特征在于，所述对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记，包括：

采用二氧化碳激光器对所述待标刻基板的特定位置进行照射，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记。

6.根据权利要求1-5任一项所述的标刻方法，其特征在于，所述标刻材料的成分包括：激光标记油墨和与所述待标刻基板材质相同的粉末。

7.根据权利要求1所述的标刻方法，其特征在于，在对所述待标刻基板的特定位置进行激光打标，在所述基板表面生成与所述基板颜色不同的标记之后，所述方法还包括：

对所述基板进行清洗。

8.根据权利要求7所述的标刻方法，其特征在于，所述对所述基板进行清洗，包括：

将所述基板放入超声波清洗机中；

在所述超声波清洗机中对所述基板进行清洗。

9.根据权利要求7所述的标刻方法，其特征在于，所述对所述基板进行清洗，包括：

将所述基板放入清水池中；

在所述清水池中对所述基板进行清洗。

10.一种有机玻璃，其特征在于，包括：本体和位于所述本体表面上的通过如权利要求1-9中任一项所述的方法获得的标记。