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MOPA激光器彩色打標應用-楚域光電

作者:楚域光電市場部來源:www.ogjmsk.icu 日期:2018年8月23日 09:42

MOPA激光器在不銹鋼上的彩色打標應用

隨著激光應用技術的不斷進步,利用激光在不銹鋼上打印出各種炫彩奪目的色彩,這一應用已逐漸進入人們的視野。而這些看似縹緲奇幻的色彩,是否有跡可循?如何調整參數才能迅速得到想要的色彩?這一應用又對激光光源有著怎樣的要求?

  不銹鋼顯色原理

  人的眼睛之所以能分辨出各種不一樣的顏色,其實是因為當光照射到物體表面時,反射不同波長的光,這些不同波長的光被肉眼細胞捕捉,經過大腦處理分辨,就產生了不同顏色的感覺。回歸到不銹鋼這種材質,經過激光處理過后可以得到的各種色彩,其道理都是一樣的。

  從物理性狀來分析不銹鋼顯色的原理,不銹鋼被激光加工前后發生的變化不外乎三種方式:一是生成有色氧化物;二是經化學、電化學或激光作用下,在不銹鋼表面生成一層極薄的無色透明氧化膜,氧化膜產生干涉效應,則可在表面顯出色彩;三是同時存在有色氧化物和氧化膜的一種混合態。

  MOPA激光器不銹鋼彩色打標

  MOPA激光器優勢則在于它的脈寬和頻率為獨立可調,調整其中一項并不會影響其他激光參數,這是Q-switch結構激光器所不具備。而MOPA結構這種特性,給不銹鋼彩色標刻帶了無限種可能。在實際打標操作中,脈寬,頻率,功率,速度,填充方式,填充間距,延時參數等這些因素都會影響色彩效果。這些參數的影響,會使得顏色變化的特征并不唯一,卻又是相互聯系,相互影響的。

 脈寬和頻率,是MOPA激光器的特點,相互獨立可調;并且,這兩個參數在不銹鋼打彩上也是最具特色的兩個參量,他們之間的相互配合,能夠調出一個多彩的世界。

  功率是能夠影響激光單脈沖輸出最主要最直觀的控制變量。經過測試后發現,在不銹鋼打彩時,頻率在和脈寬進行較量,頻率這一參數對色彩變化的影響更為豐富些。如果將頻率和功率放在一起,在某些條件下會出現以下這樣的規律:在密集填充間距、中等脈寬、高頻(填充間距<0.005mm;脈寬45ns-100ns;頻率≥300kHZ)的情況下,功率由小增大,在不銹鋼上表現出來的顏色呈現出很規則的變化特征:黃色,紅色,藍色,綠色直至綠色慢慢變深。如下圖所示(@60ns,0.001mm弓形填充,F=163mm場鏡)

  (橫向功率為25%30%35%40%45%50%55%60%65%)

  從上圖可以看出,隨著頻率功率的變化,色彩變化呈現出一定的規律。這種規律在改變填充間距時,也一樣適用。

  如下圖所示(@60ns0.005mm弓形填充,F=163mm場鏡)

  (橫向功率為30%35%40%45%50%55%60%)

  至此可以看到,在密集填充間距、中等脈寬、高頻為前提,填充的變化對應顏色的改變作用顯得較小,而更多的色彩變化是由頻率及功率所帶來的作用。換句話說,這些顏色上的差異,主要受激光本身單脈沖能量以及它在鋼片上的光斑重疊率所影響,并且反應到不銹鋼的顯色方式里去,就是呈現出如圖片上所見的規律性變化。

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該資訊的關鍵詞為:不銹鋼彩色標記 

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