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1、在某些情况下，正确操作某些二极管泵浦 Nd:YAG 和 Nd:YVO4 固体激光器的输出对基材进行打标，能使今天 的激光用户在各种不同的塑料及金属材料表面通过打 标获得清晰，具有高对比度的黑白或彩色印记。 塑料打标 使用这些激光器用于塑料打标应用已经成为被工业各 部门广泛接受。近年来的激光器销售主要同喷墨技术 竞争，在系统销售总量方面获得了相当的份额，而且 迹象表明市场份额将继续扩张。这一成功的原因来自 许多方面，包括拥有成本的减少，这包括墨盒成本， 储存及废弃带来的成本，另外使标记持久性及一致性 得到提升。 跟墨水沉积技术以及那些通过应用彩色粉末或薄膜的 技术不同的是，Nd:YAG 或 Nd
2、:YVO4 激光器使塑料颜色 改变这一典型物理效果同聚合体在氧环境中发生热分 解（高温分解）反应有关。 使用的技术，依赖于基层的结构，以及最后所需达到 的效果，因而可能因具体应用的不同而有所区别。在 直接炭化应用（聚合物的热分解产生深色标记）中， 通过使用高频设置获得高平均功率；在被称为泡沫的 应用中通过低频设置获得高峰值功率脉冲，使融化的 聚合物重新凝固后形成可见的凸起标记；在被称为平 滑冷打标应用（见图 1）中，使表面下的氧化钛层发生 光致还原反应。 图 1：在白色塑料牛耳标上的打标印记 被认为是能激光打标的（可产生有对比度图案或文字） 聚合物是那些能够吸收激光的波长并将光转化为热能 的材
3、料。不幸的是，大部分聚合物对传统商用激光器 发出的光束都或多或少透明这意味着激光光束穿透材 料而不被吸收。但是，对塑料进行激光打标是一项令 人期待已久的应用，因而塑料配方设计师和母料供应 商们如今开发出了许多化学反应，允许激光束同聚合 物发生有效的反应，而材料本身的物理特性不会在反 应之后发生改变。图 2 显示出聚合物中的色素及氧化 物如何提高红外到紫外区域不同波长激光束的吸收 率，从而得到最适合用于激光打标的塑料。 图 2：加入色素后的吸收率 在大多数情况下，这种方法都能带来具有良好对比度 及锐度的打标效果。有种说法是，没有任何一种添加 剂能解决所有的打标需求，例如在亮背景上打出深色 标记或
4、正好相反。同样值得一提的是，即使使用了色 素添加剂，也不可能在单一的聚合物上产生不同的色 彩，因而最终的打标效果通常保持单色，只可能有颜 色深浅的区别。 虽然受到这种限制，但一种有趣的基于获得介于黑白 之间不同程度灰色调的应用，正被采用对聚碳酸酯材 质的 ID 卡进行打标。在这种情况下，不同等级的灰色 能通过以像素为单位精确调整激光器的参数例如脉冲 能量及脉冲持续时间来获得。这是一项快速发展的技 术，因为激光打标能带来高度的安全性和防伪效果。 金属的彩色打标 不同于塑料的是，对金属进行打标能通过激光束能量 来改变表层材料的颜色，获得一种真实的装饰效果。 这一效果能够在作阳极电镀后的表面及未被处
5、理的表 面获得。第一个例子当中，在氧化层中发生了薄膜干 涉因而得到彩色的效果，这一氧化层沉积在阳极电镀 后得到的光洁表面上。 图 3：金属盘上的彩色标记 控制激光脉冲参数能产生不同厚度的新氧化层，从而 产生不同的色彩（见图 4）。以这种方式，能获得不超 过 2 到 3 种完全不同的色彩。 图 4：通过控制氧化程度，进行金属的彩色打标 图 5：通过使用 Nd:YVO4 激光器在不锈钢原材料表面获 得的一些色彩 图 6：经阳极电镀处理后的光滑金属表面得到的装饰元 素 相比之下，在金属原材料表面能够产生各种色彩，这 使 Nd:YAG 和 Nd:YVO4 激光器的使用成为了一种真正的 装饰工具（见图
6、5）。在本例当中，之所以能产生不同 的颜色，同使用多条激光路径作用于同一区域并设置 不同激光参数，从而获得表面衍射格栅有关。用于此 类应用的激光器必须能够进行广泛的频率范围，速度， 功率，间距设置，焦距等等方面的设置。 这一新的打标技术带来了在珠宝及徽章制造等装饰性 领域应用的可能性（见图 6）。同其他技术不同的是， 在这些场合用激光彩色打标，是完全不会褪色且没有 生物排异反应的，因而能够被用于隐蔽处及三维表面 的打标。 结论： 使用 DPSSNd:YAG 和 Nd:YVO4 激光器生成具对比度的彩 色标记是一种可行的选择，可广泛用于需要灵活性及 环保工具的各个领域，生产清晰，易读及不褪色的标 记。特别是用于无法采用传统技术实现的领域，这种 技术能确保重复精度并降低耗材带来的运行成本。 防伪防窜货 防伪标签 0 罔鵼咖