[发明专利]一种基于金属材料表面着色技术的着色方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于金属材料表面着色技术的着色方法及装置，根据待加工材料的可氧化特性，通过低功率激光器加热待加工区域材料，通以辅助性氧化气体作为氧化剂，利用低功率的纳秒脉冲激光产生的瞬间高温使待加工区域材料与氧化剂发生快速可控的氧化反应，激光使得材料表面发生可控氧化后，会产生一层透明或半透明的氧化层薄膜，根据光化学作用以及薄膜干涉效应，由于选取不同的激光参数，因此会在加工后材料表面显出不同的颜色。利用本发明提供的方法及装置，能够实现钛合金等材料表面或者珠宝表面的着色加工，起到保护内部金属的作用，能够提高金属或者珠宝的耐磨损、耐腐蚀性能。

主权项

1.一种基于金属材料表面着色技术的着色装置，其特征在于，所述着色装置包括：计算机(1)、激光器(2)、扩束镜(3)、X-Y扫描振镜(4)、聚焦透镜(5)、激光光斑(6)、喷气管(7)、喷气管阀门(8)、工件(9)和工作台(10)；/n所述计算机(1)分别与所述激光器(2)、所述X-Y扫描振镜(4)和所述工作台(10)连接；所述扩束镜(3)设置在所述激光器(2)的出射光路上；所述X-Y扫描振镜(4)设置在所述扩束镜(3)的出射光路上；所述聚焦透镜(5)设置在所述X-Y扫描振镜(4)的出射光路上；所述工件(9)固定在所述工作台(10)上；所述喷气管(7)固定安装在所述工作台(10)的一侧；所述喷气管阀门(8)设置在所述喷气管(7)上；所述激光器(2)产生的激光光束的激光功率小于等于7W；/n所述着色装置工作时，所述激光器(2)射出的激光光束依次通过所述扩束镜(3)、所述X-Y扫描振镜(4)以及所述聚焦透镜(5)后形成所述激光光斑(6)；所述激光光斑(6)聚焦在所述工件(9)表面的待加工区域材料上；所述喷气管(7)喷出的氧化剂汇聚于所述激光光斑(6)处；在激光的作用下，所述待加工区域材料的温度迅速升高，进而与所述氧化剂发生氧化反应，生成相应的赋有色彩的氧化层薄膜。/n