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激光设备在玻璃上打标的方法及优点

            激光设备在玻璃上打标一般来说有三种方法可用于控制玻璃表面上产生的裂纹类型和数量:

            第一种方法是采用多次激光辐射;
      第二种方法是采用离散点形成环状裂纹;
      第三种方法是产生龟裂状表面裂纹。                
        采用一次激光辐射可在玻璃上产生一种轮廓鲜明的可见标记,但是裂纹和应力图案的方向将向垂直于激光移动的方向扩展。标记打印后短时间内甚至几天后,这些垂直于激光移动方向的裂纹将形成新的裂纹,扩展到原标记外附近区域形成碎片,从而影响标记的清晰度。利用多次激光辐射,使与标记区域相邻的区域通过热传导被加热,从而使这些区域形成应力梯度,减少二次破裂的可能性。采用这种方法在钠钙玻璃和硼硅酸盐玻璃上打标十分有效。一次激光辐射在熔成氧化硅玻璃和石英玻璃上打标比较有效,因为这两种材料膨胀系数很低。
        第二种方法是利用一系列环状裂纹形成文字、条形码、方块或矩形码以及其他形状码图案。玻璃通过加热和冷却循环产生低密度环状裂纹。玻璃加热时产生膨胀挤压周围材料,当温度升高到玻璃软化点温度时,玻璃快速膨胀形成一个低密度材料的凸出玻璃表面的圆顶。
        由于光斑能量呈高斯分布,因此光斑中心处的温度较高。当这个高温区回到接近起始位置时,在这个区域形成环状裂纹的中心。在低密度形成区和标准密度区之间的接合处形成稳定的环状裂纹。这种方法适合于在普通光学材料和回火玻璃、化学增强玻璃或者普通钠钙浮法玻璃上打标。
        第三种方法也是采用同样的加热和冷却过程,都是使某一特定体积的玻璃表面发生变化。但是第三种方法所用光斑的尺寸比较大,在两种密度区域接合处的界线没有环状裂纹方法那样分明。这种方法产生的标记不是立即就能看得见的,要求稍微加压之后才开始沿激光标记区域产生格状裂纹。用所产生的无碎片龟裂状条纹填充图案形成文字、图形和各种码。因为这种方法要求纯质表面,所以用高质量的汽车玻璃能打印出清晰的标记。
        激光设备在玻璃打标领域具有以下优点:
        1、维护成本低,激光打标是非接触式打标,不受通常模具打标的疲劳使用寿命的限制,在批量加工使用中的维护成本极低。
        2、使用精密工作台能进行精细微加工,使用显微统或摄像系统,能对被加工表面状况进行观察或监控。
        3、加工产品精细、美观,激光标刻能在各种金属与非金属表面形成的具有立体效果的字面。激光标刻的文字字形端正工整,线条流畅大方,字体美观雅致,所刻团不失真;能保持原图的创作风格及图形原有的神韵。采用激光标刻的产品,美观、大方,具有很好的视觉效果。
        4、可穿过透光物质(如石英、玻璃),对其内部零部件进行加工。
        5、使用范围广,激光打标可以在钢铁、铝、铜、钛、金银等不同金属与合金的表面及陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、木材到呢个各种非金属的表面刻下永久标记。
        6、可靠性高,打标深度<=8mm,激光标记具有抗磨损,不褪色的优点,标记清晰、持久、永不磨灭。
        7、采用激光打标技术制作出的标记仿制和更改都非常困难,在一定程度上具有很好的防伪作用。
        8、标记灵活,由于激光和计算机技术的结合,用户只要在计算机上编程,即可实现激光打标输出,并可随时变换打标设计,从根本上替代传统的模具制作过程,为缩短产品升级换代周期及柔性生产提供了有利工具。
        9、打标速度快,速度可达3000-7000mm/s,甚至达到9000mm/s,通过的打标过程均可以在数秒内完成。一个标准计算机键盘的打标可以在12秒内完成。激光打标系统均配备计算机控制系统,可以与高速流水生产线灵活配合。
        10、无污染,无噪音,无耗材,节省能源。
        11、操作简单,使用违纪数控技术能实现自动化加工,能用于生产线上对零部件进行高速度、高效率地加工,能作为柔性加工系统中的一部分。
        12、非接触式打标,没有机械力,加工材料不变形,受损小。
        13、可以利用棱镜、反射镜系统、光纤系统或波导管系统将光束聚集到工件的内表面或倾斜表面上进行加工。
        14、打标精度高,激光打标的点直径可达0.02mm,最小打标字符0.5mm。

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