CN110091069B - 激光退镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光退镀方法，该方法包括以下步骤：固定原始产品，使原始产品的目标区域正对于激光器的激光头；调整激光焦点相对于目标区域的位置；设置激光镭射参数；获取视野图像，根据视野图像中的目标区域确定镭射图形；向目标区域的表面输送压缩空气，并根据镭射图形去除目标区域，以得到目标产品。该激光退镀方法能够确定目标区域的轮廓图形，从而激光头能够根据轮廓图形准确地去除目标区域，避免影响固定区域，再加上在镭射的过程中会向目标区域输送压缩空气，以防产生的金属粉尘堆积在第一基材和还未去除的目标区域上而影响退镀效果。该激光退镀方法不仅实现精准退镀，避免出现退镀失误而产生不良品，还能提高产品的加工效率。

Description

激光退镀方法

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，尤其涉及一种激光退镀方法。

背景技术

在工业领域，很多产品的生产过程中都会用到金属镀膜工艺，以满足特定的功能或外观的要求。通常，金属镀膜工艺主要包括镀膜与退镀两大步骤，需要先在基材上覆上一层完整的金属镀层，再将基材部分区域上的金属层去除，最终得到符合生产要求的产品。

目前，去除金属镀层的技术主要包括电解退镀法和曝光显影退镀法，在使用电解退镀法时，需要将产品浸泡在化学试剂中，这种方法很难控制退镀的边界，良品率较低。而曝光显影退镀法的操作流程较为复杂，需要经历制作掩膜、显影、蚀刻等一系列步骤，从而导致产品的加工效率较为低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光退镀方法，旨在解决传统的退镀方法造成的良品率低、产品加工效率低的问题。

一种激光退镀方法，包括以下步骤：

固定原始产品，使所述原始产品的目标区域正对于激光器的激光头，所述原始产品包括层叠设置的基材层及金属镀层，所述基材层包括相互连接的第一基材及第二基材，所述金属镀层包括相互连接的目标区域及固定区域，所述目标区域设于所述第一基材上，所述固定区域设于所述第二基材上；

调整激光焦点相对于所述目标区域的位置；

设置激光镭射参数；

获取视野图像，根据所述视野图像中的所述目标区域确定镭射图形，所述镭射图形与所述目标区域的轮廓图形一致；

向所述目标区域的表面输送压缩空气，并根据所述镭射图形去除所述目标区域，以得到目标产品。

在其中一个实施例中，所述激光焦点位于所述目标区域的上表面。

在其中一个实施例中，设置激光镭射参数的步骤，具体包括：

构建初始图形；

根据所述初始图形设置打标速度、激光频率、激光功率及填充密度。

在其中一个实施例中，所述打标速度为500-3000mm/s，所述激光频率为20-100KHz，所述激光功率为0.4-4W，所述填充密度为0.005-0.04mm。

在其中一个实施例中，获取视野图像，根据所述视野图像确定镭射图形的步骤，具体包括：

CCD相机拍摄所述原始产品，以获取所述视野图像，所述视野图像包括所述目标区域及部分所述固定区域；

根据所述视野图像，将所述初始图形转化为所述镭射图形。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

抽尘装置收集由所述压缩空气传送的金属粉尘。

在其中一个实施例中，所述抽尘装置的抽尘速度大于所述压缩空气的输送速度。

在其中一个实施例中，在根据所述镭射图形去除所述目标区域，以得到目标产品，并向所述目标区域的表面输送压缩空气的步骤之后，还包括：

清洗并烘干所述目标产品。

在其中一个实施例中，烘干温度为40℃-120℃。

在其中一个实施例中，所述激光器为波长为355nm的紫外纳秒激光器。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述的激光退镀方法，采用激光镭射的方式进行退镀，相比于传统的电解退镀法和曝光显影退镀法，这种方式效率更高、精度更高。而且，该激光退镀方法能够确定目标区域的轮廓图形，从而激光头能够根据轮廓图形准确地去除目标区域，避免影响固定区域，再加上在镭射的过程中会向目标区域输送压缩空气，以防产生的金属粉尘堆积在第一基材和还未去除的目标区域上而影响退镀效果。因此，该激光退镀方法不仅能够实现精准退镀，避免出现退镀失误而产生不良品，还能提高产品的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

其中：

图1为原始产品的剖视图；

图2为一实施方式的激光退镀方法的流程图；

图3为图2所示的激光退镀方法中步骤S400的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。

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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，一实施方式的原始产品10包括层叠设置的基材层100及金属镀层200，基材层100包括相互连接的第一基材110及第二基材120，金属镀层200包括相互连接的目标区域210及固定区域220，目标区域210设于第一基材110上，固定区域220设于第二基材120上。在本实施方式中，原始产品10主要为应用在移动终端中的天线结构，第一基材110的材料与第二基材120的材料不同，其中，第一基材110为塑胶材质，第二基材120为金属材质。

请参考图1及图2,，本实施方式提供了一种适用于原始产品10的激光退镀方法，用于去除第一基材110表面的目标区域210。

具体地，该激光退镀方法主要包括以下步骤：

步骤S100，固定原始产品10，使原始产品10的目标区域210正对于激光器的激光头，这样激光头发射的激光束能够直接作用于目标区域210，更好地保证去除效果和去除精度。

在本实施方式中，可以通过定位治具对原始产品10进行固定。另外，激光器采用的是为波长为355nm的紫外纳秒激光器，该激光器的功率最大可达5W。在其他实施方式中，也可以选用其他类型的激光器，例如红外激光器，CO₂激光器等等。

步骤S200，调整激光焦点相对于目标区域210的位置。具体到本实施方式中，需要使得原始产品10位于激光的正焦处，也即激光焦点位于目标区域210的上表面，此时，激光形成在目标区域210的上表面的光斑面积最小，这样能过提高镭射精度。在其他实施方式中，激光焦点相对于目标区域210的位置还可以根据原始产品10的实际类型进行调整。

步骤S300，设置激光镭射参数，这里所说的激光镭射参数，主要包括打标速度、激光频率、激光功率及填充密度，其中，打标速度为500-3000mm/s，激光频率为20-100KHz，激光功率为0.4-4W，填充密度为0.005-0.04mm。激光镭射参数影响着退镀后第一基材110表面的平整度，而将激光镭射参数设计在前述范围内，能够确保镭射精度，提高第一基材110表面的平整度。可以理解的是，对于不同类型的原始产品10，需要采用合适的激光镭射参数。

在本实施方式中，在设置打标速度、激光频率、激光功率及填充密度等激光镭射参数之前，需要先构建初始图形，初始图形可以为任意形状，既可以是三角形、长方形、菱形、圆形等规则图形，也可以是不规则图形，这里不做唯一限定。

步骤S400，获取视野图像，根据视野图像中的目标区域210确定镭射图形，镭射图形与目标区域210的轮廓图形一致，因此，步骤S400主要用于确定镭射路径。

具体地，如图1及图3所示，步骤S400包括以下步骤：

步骤S410，CCD相机拍摄原始产品10，以获取视野图像，在本实施方式中，视野图像包括目标区域210及部分固定区域220。

CCD相机与激光头连接，像素为500W，对原始产品10进行拍照后便能获得视野图像，视野图像中所呈现的结构为原始产品10的局部结构，其包括第一基材110、目标区域210、部分第二基材120以及部分固定区域220，也即，视野图像中所呈现的原始产品10的局部结构的尺寸需大于目标区域210的尺寸。因此，不难理解，CCD相机的选择需要根据目标区域210的尺寸来确定，同时，还得兼顾退镀精度的要求。通常来说，在CCD相机的视野大小相同的前提下，单个像素点的尺寸越小，镭射时所能达到的精度越高，而在单个像素点的尺寸相同的前提下，CCD相机的视野越小，镭射时所能达到的精度越高。

在其他实施方式中，视野图像还可以包含原始产品10的全部结构。

步骤S420，根据视野图像，将初始图形转化为镭射图形。由于第一基材110的材质不同于第二基材120，因此通过识别第一基材110，便能确定第一基材110上的金属镀层即为需要去除的目标区域210，从而也就能准确地得到镭射图形，以确定激光镭射路径。

需要说明的是，本实施方式的激光退镀方法同样适用于第一基材110的材质与第二基材120的材质相同的原始产品10，在确定目标区域210前，可以采用一定的方式对第一基材110和第二基材120进行区分，例如在第一基材110上贴附不同于第二基材120颜色的标记物等。

步骤S500，向目标区域210的表面输送压缩空气，并根据镭射图形去除目标区域210，以得到目标产品。本实施方式的激光器配备了振镜组件，振镜组件能够改变激光的扫描路径，从而实现激光高速精准地沿着镭射图形扫描进而去除目标区域210的目的。

镭射的过程中不可避免的会产生金属粉尘，向目标区域210的表面输送压缩空气不仅能够起到降低原始产品10温度的作用，以防原始产品10受热变形，还能确保金属粉尘不会覆盖在第一基材110的表面以及还未去除的目标区域210的表面，以免影响第一基材110的表面平整度和对剩余的目标区域210镭射的精确度。

进一步，为了有效地收集金属粉尘，防止金属粉尘四处飞溅，还可以在存储有压缩空气的机构的对面设置抽尘装置，以收集由压缩空气传送来的金属粉尘。

在本实施方式中，抽尘装置的抽尘速度大于压缩空气的输送速度，以确保金属粉尘的收集效果，具体地，抽尘装置的抽尘速度为20m/s，压缩空气的输送速度为10m/s。

可以理解的是，在其他实施方式中，抽尘装置也可以省略。

步骤S600，清洗并烘干目标产品。镭射结束后，可以通过水洗或超声波清洗设备对目标产品进行清洗，以去除遗留在目标产品表面的金属粉尘。清洗结束后，为提高生产效率，可以对目标产品进行烘干操作，烘干的温度为40℃-120℃，避免温度过低而达不到烘干的效果，或者温度过高而造成目标产品受热变形。在其他实施方式中，也可以对经过清洗的目标产品进行自然风干。另外，对于较为干净的目标产品，也可以直接用无尘布蘸酒精进行轻轻擦拭。需要注意的是，无论是手动擦拭还是清洗操作，都需要控制力度，以免破坏第一基材110表面的平整度。

值得一提的是，激光退镀方法并不限于本实施方式中的描述，有的步骤可以根据原始产品10的实际类型省略，有的步骤之间的顺序可以调换，例如，步骤S200和步骤300的顺序可以调换。

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申请专利范围的限制。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 (9)

1.一种激光退镀方法，其特征在于，包括以下步骤：

固定原始产品，使所述原始产品的目标区域正对于激光器的激光头，所述原始产品包括层叠设置的基材层及金属镀层，所述基材层包括相互连接的第一基材及第二基材，所述金属镀层包括相互连接的目标区域及固定区域，所述目标区域设于所述第一基材上，所述固定区域设于所述第二基材上，所述第一基材为塑胶材质，所述第二基材为金属材质；

调整激光焦点相对于所述目标区域的位置；

设置激光镭射参数；

获取视野图像，根据所述视野图像中的所述目标区域确定镭射图形，所述镭射图形与所述目标区域的轮廓图形一致；

向所述目标区域的表面输送压缩空气，并根据所述镭射图形去除所述目标区域，以得到目标产品；

获取视野图像，根据所述视野图像确定镭射图形的步骤，具体包括：

CCD相机拍摄所述原始产品，以获取所述视野图像，所述视野图像包括所述目标区域及部分所述固定区域；

根据所述视野图像，将初始图形转化为所述镭射图形。

2.根据权利要求1所述的激光退镀方法，其特征在于，所述激光焦点位于所述目标区域的上表面。

3.根据权利要求1所述的激光退镀方法，其特征在于，设置激光镭射参数的步骤，具体包括：

构建初始图形；

根据所述初始图形设置打标速度、激光频率、激光功率及填充密度。

4.根据权利要求3所述的激光退镀方法，其特征在于，所述打标速度为500-3000mm/s，所述激光频率为20-100KHz，所述激光功率为0.4-4W，所述填充密度为0.005-0.04mm。

5.根据权利要求1所述的激光退镀方法，其特征在于，还包括步骤：

抽尘装置收集由所述压缩空气传送的金属粉尘。

6.根据权利要求5所述的激光退镀方法，其特征在于，所述抽尘装置的抽尘速度大于所述压缩空气的输送速度。

7.根据权利要求1所述的激光退镀方法，其特征在于，在根据所述镭射图形去除所述目标区域，以得到目标产品，并向所述目标区域的表面输送压缩空气的步骤之后，还包括：

清洗并烘干所述目标产品。

8.根据权利要求7所述的激光退镀方法，其特征在于，烘干温度为40℃-120℃。

9.根据权利要求1所述的激光退镀方法，其特征在于，所述激光器为波长为355nm的紫外纳秒激光器。

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