本文引见了激光在铝材表面高亮镭雕的哄骗,缠绕3C行业电子产物表面logo标记,概述陈说了高亮镭雕的全制程剖析与工艺成效。
铝合金材质凭仗高强度、耐刮度、品质较轻等特点,已成为金属条记本最遍及的外壳材质抉择,方今市售绝大遍及的金属轻浮本产物采纳5系和6系的铝合金来创造外壳,5系与6系铝合金由于合金紧要元素不同,在材料硬度、蔓延率、热处置方法等特点上也有所差别。图1罕见铝合金条记本形状
依据条记本外壳上不同的材质特点,外面处置方法有:拉丝、喷砂、阳极、NIL纳米压印等等。在理论临盆中,外壳长实行品牌LOGO标记工艺必不行少,保守工艺紧要为开字模、冲压凹槽、采办LOGO再粘贴的工序贴标,关节琐碎且工艺繁杂。跟着3C电子产物商场须要不停延长,为寻觅logo标记效率与漂亮工艺打破,越来越多新兴加工工艺浮现,此中激光高亮镭雕工艺则是最新加工工艺代表,节减人力物力成本的同时,可餍足表面漂亮慷慨、亮度高。
图2激光高亮镭雕上风
激光高亮镭雕采纳高功率W持续脉冲激光器,高功率持续光(理论加工功率w)的高热量将喷砂后高低不平的表面融平,生成精细的氧化层,材料表面平坦度大大抬高,反光能耐巩固,材料表面显露出镜面反光成效。打标先后元素成份和含量并无较大的差别,且衡量地域不同会影响元素成份的微质变动,表明铝合金高亮打标可是材料表面宏观机关变动,并无化学反映的形成。图3材料标记先后表面成份变动
经过扫描电镜拍的表面描写图(如图4)可看到标记先后铝材表面的宏观变动:铝材表面喷砂后,材料表面粗拙不平,镭雕后的高亮地域表面平坦度更高。
图4金相机关图
方今市道上罕用的高亮镭雕笔电外壳有两种全加工工艺制程,离别以下图所示:
图5笔电外壳的2种全加工工艺制程
制程1为先镭雕后阳极,制程2为先阳极后镭雕,由于制程2须要先破阳再镭雕高亮,破阳会对产物自己形成损伤,是以方今行业中均抉择制程1,采纳先镭雕后阳极的方法实行外壳LOGO处置。全加工工艺制程中的喷砂工艺是指操纵高速砂流的冲锋影响来处置金属表面,包含算帐和粗化金属表面,进而使铝及铝合金零件表面能赢得确定的洁净度和粗拙度,既能够改革零件表面的机器本能,抬高零件的抗疲惫性,还能够补充零件原生表面和涂层之间的附出力。喷砂罕用砂子材质分为铁砂、陶瓷砂、锆砂、玻璃砂等。喷砂颗粒巨细分为80目、目、目、目、目等等,目是指在1英寸的单元长度内罗列的孔径或颗粒数目,数字越大代表砂子越细,则喷砂完素材表面更平滑细腻。尝试测试喷砂目,高亮镭雕后表面粗拙度约为1.2-1.4μm;喷砂目,高亮镭雕后表面粗拙度约为0.3-0.4μm,表面粗拙度越小,则高亮镭雕后LOGO表面越平坦平滑。且为了餍足产业喷砂的良率请求,喷砂目不能统统覆盖材料表面划痕等,是以方今行业上多抉择喷目砂实行高亮镭雕。在一切加工工艺制程中,阳极关节正常采纳H2SO4阳极氧化法,在材料表面生成精细的阳极氧化膜,具备补充耐腐化性、抬高硬度、表面绝缘等影响,阳极制程中染色可染成多种颜色,如某手机的玫瑰金、粉色、蓝色等等,起到妆饰影响。图6阳极工艺引见
阳极制程中对阳极后高亮成效影响最大的为“化抛”这一制程,化抛功夫越长,阳极后板材表面亮度越高,高亮镭雕的LOGO亮度越低。抉择化抛功夫约为80s,化抛后板材亮度为70左右,阳极银色后亮度为20便可。化抛在高亮镭雕中的工艺按次不同,则阳极后高亮的打标成效也不太雷同:化抛的三种制程按次为:制程1:镭雕-----化抛-----阳极,镭雕后表面粗拙度:0.52μm,阳极后表面亮度-GU;制程2:化抛-----镭雕-----阳极,镭雕后表面粗拙度:2.64μm,阳极后表面亮度60-80GU;制程3:化抛-----镭雕-----化抛-----阳极,镭雕后表面粗拙度:0.46μm,阳极后表面亮度-GU。由于采纳制程3补充了一起工艺制程,且对表面粗拙度改革不显然,是以行业上更多采纳制程1实行LOGO处置,若须要更亮的LOGO,则可抉择制程3。在实行条记本表面高亮镭雕理论操纵经过中,激光器可采纳高功率W持续脉冲光纤激光器,依据镭雕的LOGO或妆饰斑纹的巨细可抉择不同表率的振镜:若LOGO尺寸mm,则采纳通光孔径为φ14mm的振镜加后聚焦透镜,和φ10mm振镜比拟,φ14mm振镜中偏转镜片能担当更大的激光功率,有助于抬高做战寿命;可若LOGO尺寸mm,则采纳大幅面的前聚焦3D振镜,一次加工成型。图7华工激光高亮镭雕做战及手艺目标不同焦距的透镜直接影响聚焦光斑的巨细,透镜焦距越大,聚焦光斑越大,光斑的能量密度越小。透镜的紧要设置抉择有F=Qmm,F=Qmm。图8不同透镜标记成效及比拟
透镜巨细影响打方向成效和参数,透镜越大,能量密度越小,须要打方向功率越大。从图8所示的透镜镭雕成效而言,F=Qmm透镜打标后表面更为平坦,但由于透镜打出亮度较低,且哄骗工率较大,不提倡抉择大透镜。采纳W脉冲持续光纤激光器,高功率的激光能量将铝合金材料表面融平。该激光器可输出持续光或脉冲光,是以可离别对喷砂铝和阳极铝实行高亮处置,喷砂铝直接用持续光实行高亮镭雕,阳极铝则须要先用脉冲光对阳极层实行破阳,再用持续光实行高亮镭雕。图9喷砂铝高亮成效
图10阳极铝高亮成效
图11为3D概括仪经过相机扫描表面高度差,打标面与未打标面的高度差为0.15μm,打标险些无深度且打标后表面更平坦,未打标面表面较粗拙。
图11打标先后高度差变动
图12则展现激光打标前表面粗拙度为1.28μm,激光打标后表面粗拙度为0.25μm,激光打标后表面粗拙度更低。
图12激光标记先后粗拙度变动
由图13阳极铝和喷砂铝的高亮镭雕工艺成效比拟可得,用喷砂铝直接实行镭雕成效更佳。
图13阳极铝与喷砂铝高亮成效比拟
方今高亮镭雕工艺已最先哄骗在条记本外壳LOGO制做上,其高亮度、无手感、低调奢侈的质感已赢得用户的爱好。不但为3C行业,通常铝制产物的表面都可哄骗高亮镭雕来替代保守的LOGO制程,比方电子烟行业等等。激光工艺与保守贴合工艺比拟,激光标记的高精度特点,更合用于繁杂图形的加工,援手悉数格式的矢量图,更轻易完竣弯角、边际等场所的标记。激光高亮镭雕工艺凭仗其加工高效率与高精度,显著优化笔电临盆经过中的工艺制程,哄骗成本下降30%。在越来越多行业不停革故鼎新的大处境下,高亮镭雕的哄骗也远不只此,华工激光也力求于将激光标记工艺哄骗到更广漠的哄骗途景中。
文章来历:华工激光
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