基于纳秒光纤激光器的彩色打标工艺研究

刘晓飞， 张堃， 王丽荣， 张宁

（中山火炬职业技术学院，广东 中山528436）

关健词：激光标刻；颜色；薄膜干涉；影响

0 引 言

激光打标主要有两种方法：掩模打标、扫描激光打标。掩模打标是激光首先通过掩模，再到加工表面，通过光学设备使特定图案投射到加工表面。通常这种标记方法需要使用高能脉冲激光束。另一种方法是用两个电流计反射镜将聚焦激光束移到工件表面，每个反射镜在给定方向上偏转激光束。通过对反射镜的适当控制，可以获得所需的激光束轨迹。对于传统的金属颜色标记方法，使用激光源的优点是它对金属样品的物理化学性质进行局部的改变，不会对材料的性能产生影响。在正常的大气条件下，材料在激光加热过程中的表面改性，会导致金属表面的氧化进而产生颜色变化。因此，获得给定颜色与激光束的工作参数、金属工件的物理特性和环境条件有关。主要的工作参数是光束功率、扫描速度、光束频率、光斑直径，要获得具有所需颜色特征的给定输出，必须通过改变激光束的工作参数进行多次实验。

目前国内外大多数的研究是用Nd:YAG和光纤激光器进行的，以确定表面粗糙度、表面反射系数、标记对比度等工艺参数。一些作者认为表面金属着色与块状氧化物颜色的组成有关。Limulko等在不锈钢上通过用光纤激光加热表面获得颜色，他们将颜色建模为小颜色像素的有效和，并给出能量、颜色和氧化层厚度之间的定性关系；……