[實用新型]一種玻璃黑色打標的激光加工裝置

有效

• 申請號: 201520374316.7
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN204676001U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 江偉;謝小柱;魏昕;胡偉
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C03C23/00
• 分類號: C03C23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及激光標刻玻璃技術領域，特別是涉及一種玻璃黑色打標的激光加工裝置。

背景技術

打標是生產工藝中廣泛應用的一種技術。激光打標是利用適當能量密度的、會聚在工件表面的激光光束對目標表面掃描，使材料發生物理或化學的變化，在表面上形成痕跡，從而形成標記的過程。它屬于一種非接觸的打標方式。與傳統的加工方法(如噴墨打印、電火花加工、機械刀刻等)相比，具有應用范圍廣、打標速度快、性能穩定、質量高、運行成本低、環境污染小、易于用計算機控制及與其它設備實現同步運轉等優點。因此，激光打標已成為激光重要的應用領域之一。

激光打標技術可用于透明材料的標刻，在傳統激光透明材料打標中，目前主要采用CO₂激光器直接進行打標，標示的對比度不高，在淺色材質上難以識別。

實用新型內容

本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種打標質量良好，標記耐腐蝕耐高溫，并且實現玻璃的黑色打標，方便實用，成本低，具有高識別度的一種玻璃黑色打標的激光加工裝置。

本實用新型的技術方案是：

本實用新型一種玻璃黑色打標的激光加工裝置，包括有工作臺、石墨片、玻璃基片、激光束、振鏡，其中石墨片固定在工作臺上，玻璃基片固定在石墨片上方并緊密接觸，激光束通過振鏡照射在石墨片與玻璃基片的交界面處。

上述待標刻的玻璃片通過定位件元件固定在工作臺上。

本實用新型由于采用石墨背刻打標技術，在激光束的作用下，石墨片被劇烈燒蝕，從而在玻璃基片上形成沉積層，該沉積層結合接觸面處的瞬時高溫高壓作用，從而增強玻璃基片對激光能量的吸收，使得激光焦點附近玻璃溫度不斷升高，使得玻璃表面的淺層被去除掉，然后石墨粒子結合到被燒蝕出的淺層中，實現玻璃基片的黑色打標。

本實用新型的優點和積極效果是：因為二維碼識別是借助于光的反射原理，白色和黑色對光的反射差別最大，所以在玻璃上實現黑色打標也利于標記的掃描和識別。所帶來的積極效果是有利于開拓激光打標技術在玻璃甚至是透明材料上實現有色打標的應用；此外，該方法所標刻的標記耐腐蝕耐高溫，而且打標耗材成本低，打標質量好。本實用新型實現了玻璃的黑色打標，是一種設計巧妙，性能優良，方便實用，加工成本低的玻璃激光黑色打標的方法和加工裝置。

附圖說明

圖1是玻璃黑色激光打標的示意圖。

在圖中：1.工作臺，2.石墨片，3.玻璃基片，4.激光束，5.振鏡

具體實施方式

實施例：

本實用新型的裝置示意圖如圖1所示，一種玻璃黑色打標的激光加工裝置，包括有工作臺1、石墨片2、玻璃基板3、激光束4、振鏡5，其中石墨片2固定在工作臺1上表面，玻璃基片3固定在石墨片2的上表面并緊密接觸，激光束4通過振鏡5照射在石墨片2與玻璃基片3的交界面處。

本實施例中，上述待標刻的玻璃基片通過定位件元件固定在工作臺上。

本實施例中，產生激光束4的激光器的波長為1064nm、脈寬為200ns、能量密度為58J/cm²、頻率為50KHz、掃描速度為100mm/s、掃描次數100次。

本實施例中，上述激光焦點采用不同的離焦量，可以獲得不同的打標顏色和對比度。

上述激光波長范圍為355～2526nm；上述激光脈寬大于等于4ns；上述激光能量密度范圍1～200J/cm²；上述激光頻率范圍0～1000KHz；上述激光掃描速度范圍100～2000mm/min，激光焦點處于一定的位置。

本實用新型一種玻璃黑色打標的激光加工裝置，包括以下步驟：

1)在工作臺1上水平固定石墨片2；

2)將玻璃基片3固定在石墨片2上表面，并使玻璃基片3的下表面與石墨片2的上表面緊密接觸；

3)將激光束4輻照在玻璃基片3與石墨片2的交界面上；激光束4連續作用下，并結合安裝工件的工作臺1沿著Z向直線運動和振鏡5沿著X/Y方向掃描，實現對玻璃?基片的標刻。?

4)在激光標刻完成后，取下玻璃基片3，使用超聲波清洗機中加入適量的去離子水，對玻璃基片3清洗3分鐘，得到激光黑色打標后的玻璃基片3。

最后應當說明的是，以上內容僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，本領域的普通技術人員對本實用新型的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。