CN110039188B - 镭雕方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镭雕方法，应用于表面具有PVD膜层的待加工件，所述方法包括：提确认所述待加工件的镭雕区域，所述待加工件包括第一材料和第二材料，所述镭雕区域位于所述第一材料；调节激光器的激光参数，以使激光对所述第一材料表面的膜层有作用力而对所述第二材料表面的膜层无作用力；根据所述激光参数，所述激光器对所述镭雕区域进行激光镭雕，以去除所述镭雕区域表面的膜层。上述镭雕方法，通过调节激光参数，使得激光只对第一材料表面的膜层有作用力而对第二材料表面的膜层无作用力，进而激光只与第一材料表面的膜层发生反应以去除第一材料上镭雕区域表面的膜层。对遮蔽治具以及遮蔽技术要求不高，可以降低设备成本。

Description

镭雕方法

技术领域

本申请涉及一种表面处理方法,特别是涉及一种镭雕方法。

背景技术

为提高手机的整体强度、提升用户触感体验，目前手机已经大规模地采用金属中框作为机身。

通常，需要对金属中框进行镭雕以设计天线缝隙。通常，手机中框包括金属和塑料，金属和塑料水平注塑成型形成中框结构。金属与塑料表面具有膜层，需要去除塑料表面的膜层，以使信号可以向外传递。通常，采用治具遮蔽金属部分的膜层，以使去除膜层时只除去塑料表面的膜层而不去除金属表面的膜层。但发明人在实现传统技术的过程中发现，采用遮蔽技术对遮蔽治具的精度要求高，遮蔽治具造型复杂且成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对传统的镭雕技术成本高的问题，提供一种镭雕方法。

一种镭雕方法，应用于表面具有PVD膜层的待加工件，所述方法包括：

确认所述待加工件的镭雕区域，所述待加工件包括第一材料和第二材料，所述镭雕区域位于所述第一材料；

调节激光器的激光参数，以使激光对所述第一材料表面的膜层有作用力而对所述第二材料表面的膜层无作用力；

根据所述激光参数，所述激光器对所述镭雕区域进行激光镭雕，以去除所述镭雕区域表面的膜层。

在其中一个实施例中，所述激光参数包括激光功率、速率、频率、点阵填充方式、脉冲宽度、扫描方式中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述调节激光参数包括：

调节所述激光参数至所述激光对所述第二材料及其表面的膜层无作用力，依此确定所述激光参数的上限参数；

调节所述激光参数至所述激光对所述第一材料及其表面的膜层无作用力，依此确定所述激光参数的下限参数；

根据所述上限参数和所述下限参数调节所述激光参数，以使所述激光参数对所述第一材料表面的膜层有作用力而对所述第二材料表面的膜层无作用力。

在其中一个实施例中，所述固体激光器包括Nd：YAG激光器。

在其中一个实施例中，所述激光的波长范围为780nm～10650nm。

在其中一个实施例中，所述激光的功率范围为5W～100W。

在其中一个实施例中，所述激光器的泵浦方法包括光端面泵浦、电流泵浦、化学反应泵浦中任意一种。

在其中一个实施例中，所述激光器设置有5轴旋转配件。

在其中一个实施例中，所述第一材料包括塑胶，所述第二材料包括金属；

所述提供待加工件包括：

将所述塑胶和所述金属在水平方向上联结并加工，以使所述塑胶和所述金属一体成型形成中间件；

于所述中间件表面沉积膜层，形成所述待加工件。

在其中一个实施例中，所述确认待加工件的镭雕区域的步骤包括：

通过相机采集所述待加工件的表面图像；

所述相机根据所述表面图像确认所述待加工件的镭雕区域。

上述镭雕方法，通过识别需要镭雕的区域，其中镭雕区域位于第一材料上，然后调节激光参数，使得激光只对第一材料表面的膜层有作用力而对第二材料表面的膜层无作用力，进而激光只与第一材料表面的膜层发生反应以去除第一材料上镭雕区域表面的膜层。采用本实施例提供的镭雕方法，对遮蔽治具以及遮蔽技术要求不高，可以降低设备成本。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的镭雕方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本发明。

本申请的一个实施例提供一种镭雕方法，包括以下步骤：

S100：确认所述待加工件的镭雕区域，待加工件包括第一材料和第二材料，镭雕区域位于第一材料。

具体的，待加工件由第一材料和第二材料结合形成。本实施例中，第一材料可以是塑胶，第二材料可以是金属，金属与塑胶通过注塑法或通过胶水结合成型。塑胶材料包括但不限于PPS(Polyphenylenesulphide，聚苯硫醚)、PBT(Polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PA(Polyamide，聚酰胺)、TPSIV(Thermo Plastic Silicone Vulcanizate，硅基热塑性硫化胶)、LCP(Liquid CrystalPolymer，液晶聚合物)、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PEEK(polyetheretherketone，聚醚醚酮)等，金属材料包括但不限于不锈钢、铝合金、锌合金、钛合金、镁合金等。当然，待加工件也可以由塑胶和陶瓷、塑胶和玻璃、金属和陶瓷、金属和玻璃等结合形成。待加工件的表面沉积有膜层，由于形成膜层时，膜层材料均匀地覆盖于待加工件表面，因此第一材料和第二材料表面均覆盖有膜层。本实施例提供的方法通过选择性镭雕，去除部分第一材料表面的膜层，而不会对第一材料、第二材料表面的膜层以及第二材料产生损伤。

本实施例中镭雕区域位于第一材料上，可通过采集待加工件的图像识别镭雕区域。

具体的，本实施例可以通过工业相机采集待加工件的镭雕区域。工业相机包括采集模块和图像处理模块，采集模块采集待加工件的表面图像，并将采集到的表面图像发送至图像处理模块中。其中，工业相机可以是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机。

图像处理模块通过对表面图像中的特征点、线、面、颜色、光泽等进行处理、分析，识别待加工件表面的镭雕区域，并将该区域定义为激光光斑覆盖的区域。

S200：调节激光器的激光参数，以使激光对镭雕区域的膜层有作用力而对加工件其他区域表面的膜层无作用力。

本实施例中，CCD相机设置于激光器上，且与激光器连接，以便于图像处理模块识别出镭雕区域后，将镭雕区域的信息发送至激光器，激光器将激光覆盖在该镭雕区域。同时，利用激光器调节激光参数。由于第一材料与第二材料的材质特性不同，因此激光对不同材料表面膜层的作用力不同。通过调节激光参数，可以使得激光只对镭雕区域的膜层有作用力而对第二材料表面的膜层无作用力，进而在进行镭雕时，激光不会对第二材料及其表面的膜层产生损害。

S300：根据激光参数，激光器对镭雕区域进行激光镭雕，以去除激光区域表面的膜层。

具体的，在获取镭雕区域以及激光参数后，利用激光器对准镭雕区域发射高强度聚焦激光束，使镭雕区域表面的膜层氧化，进而去除镭雕区域表面的膜层。

上述实施例提供的镭雕方法，通过采集图像识别需要镭雕的区域，其中镭雕区域位于第一材料上，然后调节激光参数，使得激光只对第一材料表面的膜层有作用力而对第二材料表面的膜层、第二材料以及第一材料无作用力，进而激光只与第一材料表面的膜层发生反应进而去除第一材料表面的膜层。采用本实施例提供的镭雕方法，对遮蔽治具以及遮蔽技术要求不高，进而可以降低成本。另外，激光可以扩大镭雕面积，部分覆盖到第二材料表面，即使激光覆盖第二材料表面也不会对第二材料表面的膜层产生伤害，因此可以避免传统技术中镭雕时需要内缩的问题，提高镭雕精度。

应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。例如，可以先通过激光器调节激光参数，调节完毕后在通过相机采集待加工件的表面图形，根据表面图像识别待加工件的镭雕区域，激光器根据激光参数个镭雕区域对待加工件表面的膜层进行镭雕。

在其中一个实施例中，提供待加工件具体包括：首先提供第一材料与第二材料，将第一材料与第二材料通过纳米注塑方法或使用胶水粘结等手段联结在一起。采用机加工例如CNC(Computerized Numerical Control，计算机数控技术)将联结的第一材料与第二材料加工成型形成中间件，并对中间件的表面进行打磨、抛光、清洗等处理。将处理后的中间件安装于遮蔽治具，并设置于镀膜专用支架上。对中间件施加一定的高电压大电流，例如电压范围可以为10kv-20kv，电流范围可以为2A-10A，并于反应腔室内充入惰性气体例如氩气，对中间件的表面进行粒子轰击处理。对靶材施加大功率，并充入适量氩气或氮气、乙炔等反应气体，进而可以在中间件表面沉积一层致密的膜层，以形成待加工件。本实施例采用化学气相沉积的方法在中间件表面沉积一层较为致密的膜层，防止后续激光镭雕过程中由于膜层致密性不够导致非镭雕区域的膜层脱落。

在其中一个实施例中，激光器可以是固体激光器。当然激光器也可以是气体激光器或半导体激光器。固体激光器中优选Nd：YAG(Neodymium-doped Yttrium AluminiumGarnet，钇铝石榴晶体)激光器。激光器的泵浦方法可以是光端面泵浦、电流泵浦、化学反应泵浦中的任意一种。本实施例中采用光端面泵浦法，可以使得粒子反转产生的光更纯，光束质量好。激光器还设置有5轴旋转配件。待加工件装夹于5轴旋转配件上，通过激光器内部软件来协调配件各个轴的旋转角度和激光斑点的位置，从而可以实现360°无死角镭雕。

进一步的，在其中一个实施例中，调节激光器参数包括：调节激光器的参数至激光对第二材料及其表面的膜层无作用力，依此确定的激光参数为上限参数。调节激光参数至激光对第一材料及其表面的膜层无作用力，依此确定的激光参数为下限参数。在上限参数与下限参数之间调节激光参数至合适的值，使得激光对第一材料表面膜层有作用力而对第二材料表面膜层无作用力。

具体的，本实施例中，激光参数包括激光功率、速率、频率、点阵填充方式、脉冲宽度、扫描方式中的至少一种。配套调整上述参数中的一种或多种，找到对第二材料即金属及其表面膜层没有作用力的极限参数，把该极限参数定义为上限参数。当激光参数小于上限参数时，激光对第二材料及其表面的膜层没有作用力。然后找到对第一材料即塑胶及其表面膜层没有作用力的极限参数，把这个极限参数定义为下限参数。当激光参数大于下限参数时，激光对第一材料表面的膜层有作用力。最后在上限参数与下限参数之间找到一个最优参数配比，使得激光对第一材料表面的膜层有作用力而对第二材料的膜层没有作用力，进而可以去除第一材料表面的膜层，且对第一材料、第二材料及其表面的膜层没有损伤。本实施例中，激光波长范围为780nm～10650nm，功率范围为5W～100W。具体的，激光波长可以为1064nm，功率可以为15W。当激光波长为1064nm时，激光只对第一材料也即塑料表面的膜层产生作用，而对金属表面的膜层以及金属不会产生作用。

上述实施例提供的镭雕方法，通过调节激光参数，找到激光对第二材料及其表面膜层无作用力的上限参数和对第一材料及其表面膜层无作用力的下限参数，在上线参数与下限参数之间调节激光的参数，使得最终激光只对第一材料表面膜层有作用力而对第二材料表面膜层、第二材料以及第一材料无作用力。因此，在进行镭雕时，找到镭雕区域后，激光只与镭雕区域的膜层反应进而去除镭雕区域的膜层，不会对第二材料表面的膜层产生影响，避免了内缩的问题。同时，通过采取调节激光参数的手段，对遮蔽治具的精度要求不高，进而可以降低成本。

可以理解的是，上述实施例提供的镭雕方法不仅可用于形成手机中框，还可以用于其他需要选择性去除膜层的产品，例如摄像头装饰件、卡托、按键等，对于其他产品，激光调节的方法相同，本申请不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种镭雕方法，其特征在于，应用于表面具有PVD膜层的待加工件，所述方法包括：

提供待加工件，所述待加工件包括第一材料和第二材料，其中，所述第一材料包括塑胶，所述第二材料包括金属；所述提供待加工件包括：将所述塑胶和所述金属在水平方向上联结并加工，以使所述塑胶和所述金属一体成型形成中间件；于所述中间件表面沉积膜层，形成所述待加工件；

确认所述待加工件的镭雕区域，所述镭雕区域位于所述第一材料上及部分所述第二材料上；

调节激光器的激光参数，以使激光对所述第一材料表面的膜层有作用力而对所述第二材料表面的膜层无作用力，其中，所述激光参数包括激光功率、速率、频率、点阵填充方式、脉冲宽度、扫描方式中的至少一种；调节所述激光参数包括：调节所述激光参数至所述激光对所述第二材料及其表面的膜层无作用力，依此确定所述激光参数的上限参数；调节所述激光参数至所述激光对所述第一材料及其表面的膜层无作用力，依此确定所述激光参数的下限参数；根据所述上限参数和所述下限参数调节所述激光参数，以使所述激光参数对所述第一材料表面的膜层有作用力而对所述第二材料表面的膜层无作用力；

根据所述激光参数，所述激光器对所述镭雕区域进行激光镭雕，以去除所述镭雕区域表面的膜层。

2.根据权利要求1所述的镭雕方法，其特征在于，所述激光器包括Nd：YAG激光器。

3.根据权利要求2所述的镭雕方法，其特征在于，所述激光的波长范围为780nm~10650nm。

4.根据权利要求3所述的镭雕方法，其特征在于，所述激光的功率范围为5W~100W。

5.根据权利要求2所述的镭雕方法，其特征在于，所述激光器的泵浦方法包括光端面泵浦、电流泵浦、化学反应泵浦中任意一种。

6.根据权利要求2所述的镭雕方法，其特征在于，所述激光器设置有5轴旋转配件。

7.根据权利要求1-6中任一项所述镭雕方法，其特征在于，所述第一材料与所述第二材料通过纳米注塑方法或使用胶水粘结联结在一起。

8.根据权利要求7所述的镭雕方法，其特征在于，确认所述待加工件的镭雕区域的步骤包括：

通过相机采集所述待加工件的表面图像；

所述相机根据所述表面图像确认所述待加工件的镭雕区域。

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