[發明專利]一種氧化鋯陶瓷表面激光標記方法及激光設備

有效

• 申請號: 202010201727.1
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111347164B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 陳登;胡述旭;曹洪濤;呂啟濤;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/402;B23K26/70
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發明提供了一種氧化鋯陶瓷表面激光標記方法及激光設備，氧化鋯陶瓷表面激光標記方法，包括：將氧化鋯陶瓷定位并固定；調整工作激光的焦點，使工作激光的焦點落在氧化鋯陶瓷的表面，工作激光采用綠光皮秒激光；對氧化鋯陶瓷的表面進行坐標定位；設置工藝參數，工藝參數包括工作激光的掃描速度、平均功率、填充線間距和重復頻率，使工作激光沿著預定標記圖案對氧化鋯陶瓷表面進行標記。激光設備包括工作臺組件、加工組件、調節組件、及控制組件。與傳統的陶瓷表面標記方法相比，本方案的方法工藝流程更加簡單，加工效率高，精度高，且加工區域損傷小，能使標記質量更高，并且可以減少污染，提高自動化程度。

技術領域

本發明屬于激光加工技術領域，尤其涉及一種氧化鋯陶瓷表面激光標記方法及激光設備。

背景技術

隨著5G通信技術的發展，全國已公布52個5G試商用城市名單，5G技術最顯著特點是信號傳輸速度快(傳輸速度為4G的10-100倍)，因其將采用3Ghz以上的頻譜，其毫米波的波長很短，若5G終端采用常用的金屬外殼會有非常嚴重的信號干擾，而陶瓷材料具有無信號屏蔽、硬度高、觀感強及接近金屬材料的優異散熱性等特點使其成為手機企業進軍5G時代的重要選擇。

現有的陶瓷加工手段，根據加工原理的不同，可以分為機械加工方法、電火花加工方法、超聲加工方法、激光加工方法等。機械加工的主要方法有車削、鉆削、磨削、研磨和拋光,其優點在于速度快，成本低，但同時普遍存在著易使陶瓷材料碎裂的問題，無法滿足定點、復雜結構、高精度的加工要求。電火花加工是利用電火花放電產生擊穿作用進行刻蝕去除的加工過程。其優點是成本低，能進行精密加工。缺點是電火花加工過程中不斷地產生氣體、材料屑末和碳黑等污染物，且難以排出，容易對加工效率、加工結果和環境造成不利的影響。超聲加工方法是靠磨料的沖擊作用實現材料的去蝕，首先工具在電流的驅動下超聲頻小振幅的振動，迫使分散在工作液中的磨料對材料表面反復不停地進行沖擊，逐漸使材料表面發生碎裂，進而脫離材料基體，實現去除。優點在于結構簡單，缺點是加工速度較慢，不同材料需要不同的磨料，并且對于工具的磨損較為嚴重。以上方法均無法滿足對黑色氧化鋯陶瓷表面的加工需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種氧化鋯陶瓷表面激光標記方法及激光設備，能夠實現對黑色氧化鋯陶瓷表面高效、高精度、高質量的標記加工。

為解決上述技術問題，本發明是這樣實現的，提供一種氧化鋯陶瓷表面激光標記方法，包括：

將所述氧化鋯陶瓷定位并固定；

調整工作激光的焦點，使所述工作激光的焦點落在所述氧化鋯陶瓷的表面，所述工作激光采用綠光皮秒激光；對所述氧化鋯陶瓷的表面進行坐標定位；

設置工藝參數，所述工藝參數包括所述工作激光的掃描速度、平均功率、填充線間距和重復頻率，使所述工作激光沿著預定標記圖案對所述氧化鋯陶瓷表面進行標記。

進一步地，所述將所述氧化鋯陶瓷定位并固定包括：根據所述氧化鋯陶瓷的大小和高度制作定位治具，用所述定位治具將所述氧化鋯陶瓷固定于加工工位。

進一步地，還包括：在對所述氧化鋯陶瓷表面進行標記前制作所述預定標記圖案。

進一步地，所述設置工藝參數包括：將所述掃描速度設置為100-300mm/s，將所述平均功率設置為4-4.8w，將所述填充線間距設置為0.0001-0.001mm，將所述激光重復頻率設置為300-800KHz。

進一步地，所述氧化鋯陶瓷為黑色氧化鋯陶瓷。

進一步地，所述工作激光的波長為532nm，脈沖寬度10ps。