如何提高
激光打標機在玻璃上的質量和應用一項新技術使得利用密封的CO2激光器在玻璃上直接打印出輪廓清晰的高質量標記成為可能,可以替代昂貴的固態激光器和傳統的玻璃打標方式(25W CO2激光器可以滿足玻璃上打標的大部分要求)。
CO2激光是通過破壞玻璃表面來給玻璃做標記的,所以允許玻璃上有一定數量的裂紋。然而,過多的裂紋會導致標記不清晰,材料強度的潛在削弱,更嚴重的是,基底的松動。 這些問題可以通過在標記過程中精確控制材料中的裂紋數量來避免。
控制玻璃表面裂紋的種類和數量有三種方法:
第一種方法是采用多次激光照射;
第二種方法是用離散點形成環形裂紋;
第三種方法是產生龜裂的表面裂紋。
一次激光照射可以在玻璃上產生輪廓清晰的可見標記,但裂紋和應力圖形的方向會擴展到垂直于激光運動的方向。 在標記打印后的短時間內甚至幾天內,這些垂直于激光運動方向的裂紋會形成新的裂紋,這些裂紋會擴散到原標記附近的區域形成碎片,從而影響標記的清晰度。 使用多重激光輻射,通過熱傳導加熱與標記區域相鄰的區域,使得在這些區域中形成應力梯度,并且降低了二次斷裂的可能性。 這種方法在標記鈉鈣玻璃和硼硅酸鹽玻璃時非常有效。 通過初級激光輻射標記熔融石英玻璃和應時玻璃更有效,因為這兩種材料的膨脹系數非常低。
第二種方法是用一系列環形裂紋形成字符、條形碼、正方形或長方形碼等形碼圖案。 玻璃通過加熱和冷卻循環產生低密度環形裂紋。 當玻璃受熱時,它會膨脹并擠壓周圍的材料。當溫度上升到玻璃的軟化點時,玻璃迅速膨脹,形成從玻璃表面突出的低密度材料圓頂。 加熱后,玻璃收縮到初始表面位置,但這個弛豫時間是整個低密度形成的時間,使得不可能回到軟化溫度前的初始位置。 采用三種不同的打標方式,用CO2激光對玻璃進行打標,即多次激光通過;離散點形成環形裂紋和裂紋狀表面裂紋。
因為光斑的能量是高斯的,所以光斑中心的溫度更高。 當這個高溫區回到初始位置時,環形裂紋的中心就形成在這個區域。 在低密度形成區域和標準密度區域之間的接合處形成穩定的環形裂紋。 本方法適用于普通光學材料和鋼化玻璃、化學強化玻璃或普通鈉鈣浮法玻璃上的標記。
第三種方法也采用同樣的加熱冷卻過程,改變一定體積玻璃的表面。 然而,第三種方法中使用的斑點的尺寸相對較大,并且在兩個密度區域的交界處的邊界不如環形裂紋方法的邊界清晰 由這種方法產生的標記不是立即可見的,并且在晶格裂紋開始沿著激光標記區域出現之前需要一點壓力。 用生成的無屑裂紋條紋填充圖案,形成字符、圖形和各種編碼。 因為這種方法要求表面純凈,可以用高質量的汽車玻璃印出清晰的標記。