一种玻璃黑色打标的激光加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光标刻玻璃技术领域，特别是涉及一种玻璃黑色打标的激光加工装置。
【背景技术】
[0002]打标是生产工艺中广泛应用的一种技术。激光打标是利用适当能量密度的、会聚在工件表面的激光光束对目标表面扫描，使材料发生物理或化学的变化，在表面上形成痕迹，从而形成标记的过程。它属于一种非接触的打标方式。与传统的加工方法(如喷墨打印、电火花加工、机械刀刻等)相比，具有应用范围广、打标速度快、性能稳定、质量高、运行成本低、环境污染小、易于用计算机控制及与其它设备实现同步运转等优点。因此，激光打标已成为激光重要的应用领域之一。
[0003]激光打标技术可用于透明材料的标刻，在传统激光透明材料打标中，目前主要采用CO2激光器直接进行打标，标示的对比度不高，在浅色材质上难以识别。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种打标质量良好，标记耐腐蚀耐高温，并且实现玻璃的黑色打标，方便实用，成本低，具有高识别度的一种玻璃黑色打标的激光加工装置。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]本实用新型一种玻璃黑色打标的激光加工装置，包括有工作台、石墨片、玻璃基片、激光束、振镜，其中石墨片固定在工作台上，玻璃基片固定在石墨片上方并紧密接触，激光束通过振镜照射在石墨片与玻璃基片的交界面处。
[0007]上述待标刻的玻璃片通过定位件元件固定在工作台上。
[0008]本实用新型由于采用石墨背刻打标技术，在激光束的作用下，石墨片被剧烈烧蚀，从而在玻璃基片上形成沉积层，该沉积层结合接触面处的瞬时高温高压作用，从而增强玻璃基片对激光能量的吸收，使得激光焦点附近玻璃温度不断升高，使得玻璃表面的浅层被去除掉，然后石墨粒子结合到被烧蚀出的浅层中，实现玻璃基片的黑色打标。
[0009]本实用新型的优点和积极效果是:因为二维码识别是借助于光的反射原理，白色和黑色对光的反射差别最大，所以在玻璃上实现黑色打标也利于标记的扫描和识别。所带来的积极效果是有利于开拓激光打标技术在玻璃甚至是透明材料上实现有色打标的应用；此外，该方法所标刻的标记耐腐蚀耐高温，而且打标耗材成本低，打标质量好。本实用新型实现了玻璃的黑色打标，是一种设计巧妙，性能优良，方便实用，加工成本低的玻璃激光黑色打标的方法和加工装置。
【附图说明】
[0010]图1是玻璃黑色激光打标的示意图。
[0011]在图中:1.工作台，2.石墨片，3.玻璃基片，4.激光束，5.振镜
【具体实施方式】
[0012]实施例:
[0013]本实用新型的装置示意图如图1所示，一种玻璃黑色打标的激光加工装置，包括有工作台1、石墨片2、玻璃基板3、激光束4、振镜5，其中石墨片2固定在工作台I上表面，玻璃基片3固定在石墨片2的上表面并紧密接触，激光束4通过振镜5照射在石墨片2与玻璃基片3的交界面处。
[0014]本实施例中，上述待标刻的玻璃基片通过定位件元件固定在工作台上。
[0015]本实施例中，产生激光束4的激光器的波长为1064nm、脉宽为200ns、能量密度为58J/cm2、频率为50KHz、扫描速度为100mm/s、扫描次数100次。
[0016]本实施例中，上述激光焦点采用不同的离焦量，可以获得不同的打标颜色和对比度。
[0017]上述激光波长范围为355?2526nm ;上述激光脉宽大于等于4ns ;上述激光能量密度范围I?200J/cm2;上述激光频率范围O?ΙΟΟΟΚΗζ ;上述激光扫描速度范围100?2000mm/min,激光焦点处于一定的位置。
[0018]本实用新型一种玻璃黑色打标的激光加工装置，包括以下步骤:
[0019]I)在工作台I上水平固定石墨片2 ；
[0020]2)将玻璃基片3固定在石墨片2上表面，并使玻璃基片3的下表面与石墨片2的上表面紧密接触；
[0021]3)将激光束4辐照在玻璃基片3与石墨片2的交界面上；激光束4连续作用下，并结合安装工件的工作台I沿着Z向直线运动和振镜5沿着X/Y方向扫描，实现对玻璃基片的标刻。
[0022]4)在激光标刻完成后，取下玻璃基片3，使用超声波清洗机中加入适量的去离子水，对玻璃基片3清洗3分钟，得到激光黑色打标后的玻璃基片3。
[0023]最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种玻璃黑色打标的激光加工装置，其特征在于，包括有工作台(I)、石墨片(2)、玻璃基片(3)、激光束(4)、振镜(5)，其中石墨片(2)固定在工作台(I)上表面，玻璃基片(3)固定在石墨片(2)的上表面并紧密接触，激光束(4)通过振镜(5)照射在石墨片(2)与玻璃基片(3)的交界面处。2.根据权利要求1所述的一种玻璃黑色打标的激光加工装置，其特征在于，上述的工作台(I)可以沿Z向直线运动。3.根据权利要求1所述的一种玻璃黑色打标的激光加工装置，其特征在于，上述的振镜(5)可沿着X/Y方向扫描，实现对玻璃基片(3)的黑色打标。4.根据权利要求1至3所述的一种玻璃黑色打标的激光加工装置，其特征在于，上述的激光波长为1064nm、激光脉宽范围50?200ns、激光能量密度范围100?200J/cm2、激光频率范围50?200kHz、激光扫描速度范围100?600mm/s。
【专利摘要】本实用新型是一种玻璃黑色打标的激光加工装置，主要包括：石墨片、激光束、振镜、玻璃基片、工作台；石墨片放置在工作台上，玻璃基片放置在石墨片上方并紧密接触，激光束通过振镜照射在石墨片与玻璃基片的交界面处。石墨片被剧烈烧蚀在玻璃基片上形成沉积层，该沉积层结合接触面处的瞬时高温高压，增强玻璃基片对激光能量的吸收，使得激光焦点附近玻璃温度不断升高，使得玻璃表面的浅层被去除掉，然后石墨粒子结合到被烧蚀出的浅层中，实现玻璃基片的黑色打标。本实用新型打标装置所加工标刻质量好、标记耐水耐腐蚀耐高温，本实用新型打标装置操作简单，方便实用，具有较高的加工速率，且加工成本极低。
【IPC分类】C03C23/00
【公开号】CN204676001
【申请号】CN201520374316
【发明人】江伟, 谢小柱, 魏昕, 胡伟
【申请人】广东工业大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月28日