专利名称：铝制品的阳极氧化处理层的标记方法
技术领域：
本发明涉及到在一种部件表面作标记的方法，该部件包括在权利要求1的前序部分中所限定的具有一种阳极氧化处理外层的铝或其合金的衬底。本发明还涉及到由权利要求9的前序部分所限定的具有阳极氧化表面的部件。
由日本公开的申请号为07204871的专利申请可知一种在铝阳极氧化处理层上作标记的方法。首先将铝处理层涂黑，即在处理层的孔隙中导入黑色颜料。然后，着色的阳极氧化处理层由激光照射。被照射地方的阳极氧化处理层因此被除去，故而得到了与仍保留的黑色的阳极氧化处理层的背景相反的白色的标记。这一方法的缺点是在标记的区域没有阳极氧化处理层，所以这里的铝层不能得到保护。这可能会导致例如标记区域的腐蚀，从而削弱了标记的材料性能和清晰度。
日本公开的申请号为6-256993的专利申请描述了一种方法，其中，通过对制品再次进行阳极氧化处理来抵消这一问题。但是，随之带来的是必须要进行另一次阳极氧化步骤的缺点。
法国实用新型2 649 628中公开了一种一开始就具有阳极氧化处理层的铝制品，接着在其上提供了一种不抗激光辐射的涂层，在其上通过激光照射在阳极氧化处理层上进行标记。但是其缺点是该阳极氧化处理层要配置另一涂层，这需要额外的成本。而且，这一涂层通常不具有像阳极氧化处理层一样大的抗损坏性、硬度、而磨性和耐热性。
德国专利195 09 497的开始的章节提到了一种方法和部件。它描述具有标记的电熨斗的阳极氧化处理过的底板，其中的阳极氧化处理层通过激光照射几乎完全沿至少一条线除去，使得包括氧化铝、铝或其中包含氮的铝合金的转换层通过表面处理后保留阳极氧化处理层而形成。转换层形成防止腐蚀的保护层。尽管保留的转换层形成一保护层且防止毗连所形成的标记的阳极氧化处理层部分断开，但这种对阳极氧化处理层作标记的方法的不足之处在于标记形成了阳极氧化处理层厚度实际上降低了25-70(μm)，这一缺点不利于将该层用作如电熨斗的滑动层在欧州专利申请0 121 150中提供了具有通过激光束形成的标记的阳极氧化处理层、其在阳极氧化处理层中添加了例如葡萄糖水化物、乙酸钴、乙酸锌、硝酸锌、碳酸铅、碳酸铬、钒酸铵、硝酸镍或乙酸镍等物质，当具有高能量密度的激光束作用在其上时进行对照脱色。这一方法的缺点是必须进行特殊的处理以在激光辐射影响下添加对照脱色的物质，且在激光辐射影响下添加对照脱色的物质的必要性阻止了阳极氧化处理层的着色。
根据本发明，可以通过在如权利要求1所进行的在阳极氧化处理层上提供标记的方法来实现该目的。本发明还可能体现在权利要求9所述的部件中。
由于激光束至少较大部分透过阳极氧化处理外层，且主要在接近衬底的阳极氧化处理外层的局部区域引起至少一个可视特性的改变，位于更向外的阳极氧化处理层的区域完全或基本上保持不变，同时所提供的标记在完全或基本上无变化的阳极氧化处理层上保持可见。阳极氧化处理层的保护效果不会或基本上不会因此降低，且该层基本上如进行标记以前一样在其外侧保持没有不平整。另外，没有必要为提供标记而在阳极氧化处理层中加入另外的物质，所以，免除了为之而要求进行的处理且不需要进行与其它着色处理相矛盾的处理。
在从属权利要求中已明确说明了本发明的特殊的实施例。
图1是电熨斗底部的仰视图，以及图2到图4是具有标记的部件的放大不同倍数的剖面图。
底部1是由基本上为板状的由铝合金制成的衬底6和形成底部1的熨烫表面8的阳极氧化处理外层7构成。这在图2到图4的剖面图中示出，这些图分别为按625倍、2500倍和10,000倍的放大倍数的显微图。
形成标记3到5的表面8的区域可以从表面8的其它部分由人眼可视地区分，因为其具有不同于表面8的临近和其它部分的对应的可视特性的可视特性。本例中形成标记3到5的表面8的区域的不同的可视特性是这些区域的色度和光泽。这些区域在色度上是灰黑到黑且在一定程度上比底部1的表面的其它部分的光泽少。如果底部1的表面8如用电解着色，则标记3到5的区域同样会有从底部1的表面8的其它部分的颜色偏离的颜色。例如，根据表面8的形式和标记3到8与表面8的其它部分的对照度，例如，可以使形成标记3到5的区域的光泽相同于表面8的其它部分的光泽。
该部件存在的不同的可视特性仅位于区域9，在区域9中阳极氧化处理外层7接近衬底6。正如尤其从图2可以看出的那样，在区域10中和从区域10向表面8的邻近部分过渡的区域处的外表面8没有显出比表面8的其它部分更明显的不平整性。它带来如下优点使得标记3到5没有对底部1的滑动性能产生不利的影响，且使得标记3到5没有提供任何堆积脏物的机会。
另外，区域10内的阳极氧化处理层7的厚度基本上等于区域10外的阳极氧化处理层的厚度，所以在标记3到5区域的阳极氧化处理层7的保护作用基本上和标记外的上述涂层的保护作用相等。
本例中的标记的区域10的改变了的可视特性至少可以从以下其中一个方面得到解释-阳极氧化处理层7和衬底6间的边界层11在标记3到5的区域10比在表面8的邻近部分具有更大的粗糙度，-区段9具有空腔12(见图3和4)或至少比表面8的邻近部分的对应区段具有更多的空腔，且-区段9的材料具有不同的结构，例如比表面8的相应的邻近的部分区段的材料具有不同的晶体结构。
在部件1的表面8上设置的标记是在为形成标记3到5而设计的区域10用激光束照射发生的，以使至少在被照射的区域10的表面8的一个可视特性发生改变，且可以得到由人眼观察到的可见标记3到5。在这里，该激光束至少较大程度地穿透该阳极氧化处理层7，且基本上仅仅在阳极氧化处理层7与衬底6连接之处的区段9中产生上述可视特性的改变。
为了使激光束穿过该阳极氧化处理层而不被吸收到这样的程度，以致引起该阳极氧化处理层7上发生改变，该激光束的波长最好位于700到1400nm的范围内。当该激光束的波长在1000和1100nm之间，尤其是在1064nm时，所得到的结果是特别有利。
更加有利的是当该激光是一种脉冲激光且脉冲宽度小于30ns，优选地小于20ns时，以实现仅仅在外层7与衬底6连接之处的区段9的设想的改变，尤其是防止对区段9外的阳极氧化处理层7的任何侵蚀。
采用激光束进行的处理引起区段9的材料的局部熔化和再次的固化，因此实现了外层7和衬底6间的边界层11的粗糙度的改变。另外，在区段9中形成了空腔12，且区段9的材料通过局部加热使其至少一部分转换成不同的结构。
权利要求
1.一种在部件(1)的表面(8)提供标记(3到5)的方法，该部件(1)包括铝或其合金并具有阳极氧化处理外层(7)的衬底(6)，该方法包括用激光束照射上述表面(8)的区域(10)，以使上述区域(10)中的上述表面(8)的至少一个可视特性改变，且得到可用人眼观察的可见标记(3到5)，其特征在于上述激光束至少较大程度地穿透上述阳极氧化处理外层(7)，且基本上只是局部地在上述阳极氧化处理外层(7)与上述衬底(6)连接之处的区段(9)中产生上述至少一个可视特性方面的上述变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述激光束的波长在700到1400nm的范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于上述激光束的波长在1000到1100nm的范围内。
4.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其特征在于上述激光束是脉冲激光束。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于上述激光束具有小于30ns且最好是小于20ns的脉冲宽度。
6.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其特征在于对上述局部区段(9)的材料进行了熔化和再次固化的处理，因此引起了上述外层(7)和上述衬底(6)之间的边界层(11)的粗糙度的变化。
7.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其特征在于空腔(12)形成在上述区段(9)内。
8.根据上述权利要求中的任何一个所述的方法，其特征在于材料在上述区段(9)局部地被加热，且至少部分地呈现不同的结构。
9.一种部件，包括铝或其合金制成的且具有形成部件(1)的表面(8)的阳极氧化处理外层(7)的衬底(6)，同时上述表面(8)的一个区域(10)至少具有一个不同于相应的上述表面(8)的邻近部分的可视特性的可视特性，且形成可用人眼观察到的可见标记(3到5)，其特征在于上述部件(1)基本上只是局部地在上述衬底(6)与阳极氧化处理外层(7)连接之处的区段(9)中显示上述至少一个可视特性方面的上述变化。
10.如权利要求9所述的部件，其特征在于在上述区域(10)内的上述外层(7)和上述衬底(6)间的边界层(11)具有比上述表面(8)的相邻部分中更大的粗糙度。
11.如权利要求9或10所述的部件，其特征在于上述区段(9)至少比上述表面(8)相邻部分的相应区段(9)具有更多的空腔。
12.根据上述的权利要求9到11的任一个所述的部件，其特征在于上述区段(9)的材料与上述表面(8)的相邻部分的相应区段(9)的材料相比具有不同的晶体结构。
全文摘要
在包括铝或其合金制成的且具有阳极氧化处理外层(7)的衬底(6)的部件(1)的表面(8)上,提供标记(3到5)、由激光束照射表面(8)的该区域(10),以使上述区域(10)的表面(8)至少一个可视特性改变,且可以得到人眼能够观察到的标记(3到5)。该激光束至少在很大程度上穿透该阳极氧化处理外层(7),且基本上只是局部地在上述衬底(6)与阳极氧化处理外层(7)连接之处的区段(9)中引起上述至少一个可视特性方面的变化。
文档编号B44C1/22GK1336878SQ00802646
公开日2002年2月20日 申请日期2000年11月6日 优先权日1999年11月11日
发明者K·K·耶奥 申请人:皇家菲利浦电子有限公司