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不锈钢激光打标彩色效果分析

发布时间:2019-07-24

【摘要】:

激光打标机,可以镭雕白色,黑色不奇怪,但是镭射各种彩色的激光打标机或许朋友们比较少见吧?

        激光打标机,可以镭雕白色,黑色不奇怪,但是镭射各种彩色激光打标机或许朋友们比较少见吧?


       不锈钢材料彩色激光打标的研究,主要是针对激光设备生产企业开拓激光打标机的应用领域,拓展打标机的销售市场为目的的研究;同时,对不锈钢制品行业来说,应用彩色激光打标可添加标记图形的色彩斑斓性,可大幅面提升不锈钢制品的产品附加值,增强国内不锈钢制品的国际竞争力。


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        目前国内在不锈钢打标领域的拓展上出现了不锈彩色打标的新工艺开发。但目前对这方面的研究工作还极少,企业的主要工作都只限于对彩色激光打标的实际操作和调试上,很少进行理论的研究和机理的分析。激光打标作为彩色不锈钢加工的新工艺,目前正处于实验阶段。虽然也有少量的实际生产应用,但因为工艺的不完善,对扩大生产造成了阻碍。为扩大不锈钢材料彩色激光打标的实际应用,开展该领域的研究课题显得尤为重要。

        

        不锈钢的显色原理,及不锈钢彩色激光打标中色彩变化与激光能量的对应关系,找出影响打标色彩的主要激光参数,具体研究内容如下:

        

        研究颜色的本质,方便理解彩色不锈钢的显色原理。


        研究彩色不锈钢显色的原理,有三种显色方式:一是生成有色氧化物;二是经化学、电化学或激光作用下,在不锈钢表面生成一层很薄的无色透明氧化膜,氧化膜产生干涉效应,则可在表面显出色彩;三是同时存在有色氧化物和氧化膜的一种混合态。


        研究激光与材料的相互作用,包括金属材料对激光的吸收以及激光对材料的加热过程。通过彩色激光打标实验,观察不锈钢彩色激光打标样品的表面显微结构,分析其打标过程的变化。


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        研究激光作用下,不锈钢表面产生的激光热效应。通过激光热效应方程的推算,得出激光能量密度与薄膜厚度成正比关系。实验证明随着激光能量的递增,不锈钢表面的彩色按下面的颜色顺序发生变化:橙-红-紫-蓝-绿蓝-蓝绿-绿-黄绿-黄-橙-红…。


        激光设备生产企业设计专用的不锈钢彩色激光打标机有指导意义。目前通用的彩色激光打标机打标参数为:电流、脉冲重复频率、脉宽、点间距,线间距和打标速度等,与激光生成不锈钢彩色之间没有很直接的对应关系,可将打标参数更改为与不锈钢表面颜色变化有直接影响的参数,如:激光能量,脉冲重复频率、脉宽等,减少可变化参数,提高调节生成颜色的简易性和可靠性,让不锈钢激光彩色打标进入批量的工业化生产成为可能。

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