[发明专利]利用激光在铝合金阳极层表面打标的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工技术，尤其涉及一种利用激光在铝合金阳极层表面打标的设备及方法。

背景技术

现有的在铝合金表面打标的工艺，通常包括如下步骤：用激光在阳极层表面打标，待显示白色后，再对打标后的铝合金阳极进行阳极处理；边打标边吹气，以在该阳极形成氧化膜保护层；增加特殊物质，激光照射后产生变化，形成对比鲜明的效果。但是，上述的加工方法存在一定的缺陷，主要体现在：一是在激光作用区阳极层被完全除去，导致该区域的铝合金质金属层没有得到很好的保护，因此该区域容易被腐蚀，其强度很难保证；二是要加入辅助材料或进行二次处理，比较费时，不利于工业生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用激光在铝合金阳极层表面打标的设备及方法，以使在打标的同时能够在阳极层打标区域形成致密的保护膜，而不需要破坏表面阳极层及阳极层的属性强度，即可形成光滑、颜色对比鲜明、没有触感的打标标记。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用激光在铝合金阳极层表面打标的设备，包括红色指示灯，光路防护罩，还包括激光器、可调扩束镜、振镜头和光学透镜；其中：

激光器，用于为激光加工材料表面提供光源；

可调扩束镜，用于将激光源发出的光扩大，提高激光的传输特性以使其更好地将激光汇聚到材料表面；

红色指示灯，用于定位指示；

振镜头，由电机和光学部件组合而成，用于利用电机带动镜片偏转式的激光按照电脑给定的指定位置进行定位；

光学透镜，用于使激光光束在某一平面聚焦到点的激光光斑特性一致；

光路防护罩，用于密封光路。

其中，所述的激光器为脉冲激光器，其脉冲波长为1000nm～1100nm。

所述的激光器的脉宽为2ns～20ns。

一种利用激光在铝合金阳极层表面打标的方法，包括：

A、启动在铝合金阳极层表面打标的设备；

B、根据被加工的铝合金的阳极层厚度，调整激光器的脉冲波长和脉冲宽度；

C、当激光束透过可调扩束装置，经处理后的脉冲激光再通过光学透镜聚焦在所述铝合金的阳极层表面，利用所述激光器发出的激光束对铝合金的阳极层表面进行打标。

本发明所提供的利用激光在铝合金阳极表层打标的设备及方法，具有以下优点：与现有的工艺相比，其打出的标记颜色为墨黑色，因此能使打标区域与非打标区域形成鲜明对比，而且能够在打标后的区域不破坏铝合金表面的阳极层，既保证了打标区域的强度，又可有效避免被腐蚀。打标后的铝合金表面，外观漂亮，适合工业生产。

附图说明

图1为打标后的铝合金板（如笔记本电脑外壳）示意图；

图1A为铝合金板经激光打标加工前后的放大效果对比图；

图2为本发明铝合金板经激光打标后的剖面结构示意图；

图2A为图2所示材料经激光打标后的厚度测量数据示意图；

图3为本发明激光打标设备的结构示意图。

【主要部件符号说明】

1：铝合金板（如笔记本电脑外壳）

2：非打标区域

3：打标区域（即激光加工区域）

4：阳极层表面

5：阳极层

6：阻挡层

7：基材

8：激光器

9：可调扩束镜

10：红色指示灯

11：振镜头

12：光学透镜

13：光路防护罩。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。

本发明的基本原理：采用一种由纳秒级的激光器、可调扩束系统、检测系统和软件控制集成一体的专为铝合金表面阳极层打标的设备，利用该激光器发出的激光束对金属尤其是铝合金材料的阳极层表面进行打标，当激光束透过可调扩束装置，经处理后的脉冲光再通过光学透镜聚焦，利用软件控制，设置适当的速度、频率，最后在激光的作用下在铝合金的阳极层表面形成光滑的黑色效果。

图1为打标后的铝合金板（如笔记本电脑外壳）示意图，如图1所示，在铝合金板1的表面，打标后的区域非常明显，外壳非打标区域2，保持着铝合金的原样，打标区域3颜色呈黑色。用色差计检测L值为29～31，a值为0.6～0.96，b值为1.5～2.3。相比较其他的阳极膜区域其亮度较低，有非常鲜明的对比度。