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提高激光打标机在玻璃上的质量和应用
来源: 激光打标机 时间:2023-02-27
 如何提高激光打标机在玻璃上的质量和应用一项新技术使得利用密封的CO2激光器在玻璃上直接打印出轮廓清晰的高质量标记成为可能,可以替代昂贵的固态激光器和传统的玻璃打标方式(25W CO2激光器可以满足玻璃上打标的大部分要求)。  CO2激光是通过破坏玻璃表面来给玻璃做标记的,所以允许玻璃上有一定数量的裂纹。然而,过多的裂纹会导致标记不清晰,材料强度的潜在削弱,更严重的是,基底的松动。  这些问题可以通过在标记过程中精确控制材料中的裂纹数量来避免。  
控制玻璃表面裂纹的种类和数量有三种方法:

第一种方法是采用多次激光照射;

第二种方法是用离散点形成环形裂纹;

第三种方法是产生龟裂的表面裂纹。  

一次激光照射可以在玻璃上产生轮廓清晰的可见标记,但裂纹和应力图形的方向会扩展到垂直于激光运动的方向。  在标记打印后的短时间内甚至几天内,这些垂直于激光运动方向的裂纹会形成新的裂纹,这些裂纹会扩散到原标记附近的区域形成碎片,从而影响标记的清晰度。  使用多重激光辐射,通过热传导加热与标记区域相邻的区域,使得在这些区域中形成应力梯度,并且降低了二次断裂的可能性。  这种方法在标记钠钙玻璃和硼硅酸盐玻璃时非常有效。  通过初级激光辐射标记熔融石英玻璃和应时玻璃更有效,因为这两种材料的膨胀系数非常低。  

第二种方法是用一系列环形裂纹形成字符、条形码、正方形或长方形码等形码图案。  玻璃通过加热和冷却循环产生低密度环形裂纹。  当玻璃受热时,它会膨胀并挤压周围的材料。当温度上升到玻璃的软化点时,玻璃迅速膨胀,形成从玻璃表面突出的低密度材料圆顶。  加热后,玻璃收缩到初始表面位置,但这个弛豫时间是整个低密度形成的时间,使得不可能回到软化温度前的初始位置。  采用三种不同的打标方式,用CO2激光对玻璃进行打标,即多次激光通过;离散点形成环形裂纹和裂纹状表面裂纹。  

因为光斑的能量是高斯的,所以光斑中心的温度更高。  当这个高温区回到初始位置时,环形裂纹的中心就形成在这个区域。  在低密度形成区域和标准密度区域之间的接合处形成稳定的环形裂纹。  本方法适用于普通光学材料和钢化玻璃、化学强化玻璃或普通钠钙浮法玻璃上的标记。  

第三种方法也采用同样的加热冷却过程,改变一定体积玻璃的表面。  然而,第三种方法中使用的斑点的尺寸相对较大,并且在两个密度区域的交界处的边界不如环形裂纹方法的边界清晰  由这种方法产生的标记不是立即可见的,并且在晶格裂纹开始沿着激光标记区域出现之前需要一点压力。  用生成的无屑裂纹条纹填充图案,形成字符、图形和各种编码。  因为这种方法要求表面纯净,可以用高质量的汽车玻璃印出清晰的标记。  

 

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