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激光在合成樹脂材料上的應用

發布時間:2019-01-08

隨著激光器和激光加工技術的發展,激光在合成樹脂材料上的應用越來越多,包含IT、汽車、航空航天、電子和醫學等很多領域。由于社會分工日益細化及部分產品同質性越來越強,差異性越來越小,產品制造商除了制造優質的產品外,越來越注重通過加工技術獲得承載自身信息和實現產品信息可追溯的需要。同時客戶需要節約成本并提高制造效率,而激光在合成樹脂上日益呈現出其獨特的優勢,因此選擇激光加工工藝這種方式的也越來越多。

隨著激光技術和合成樹脂成型技術的不斷創新?貝林激光順應市場需求,相繼推出了多脈寬、多頻率、多功率的優質可靠的納秒激光器,以滿足客戶需求,基于貝林激光器的實際應用經驗,我們對樹脂加工的原理以及激光對樹脂的影響進行了簡單總結。

1)樹脂刻印、發色的原理

材料在接收到光能時都會發生“反射”、“吸收”和“透過”的現象,這些現象也成為激光刻印、激光加工中的核心要素。其中,最重要的是材料對光能的吸收,材料吸收光能,直接破壞材料表面物質的化學鍵,使被加工過的地方呈現出與其他地方不同的物理特性。

a:多層材料表層剝離

材料特點:樹脂基底,油漆表層

加工特點:低平均功率,小單脈沖能量,高頻率,多角度填充,高速度掃描

推薦激光器類型:高頻低功率紫外脈沖激光器

此類材料的油漆表層一般比較薄,基底材料對紫外光比較敏感,所以(因此?)加工能量不宜太大,否則會損傷基底材料;多角度填充主要是保證剝離均勻、徹底。

實例:物理按鍵

b:同質材料表層剝離

材料特點:垂直材料表面方向物理性質一致

加工特點:高頻快速掃描,表層直接氣化

此類材料加工的難點是控制剝離深度,剝離深度要均勻,被剝離表面顏色要均勻,這些都可以通過調整掃描速度和頻率來控制。

實例:樹脂表層剝離

c :材料表面發色

激光通過在樹脂上照射使工件本身發色。

不同的樹脂材料,激光使其發色的原理也不一樣,主要以下幾種方式

1)起泡型:用較低的激光能量通過分子結構的破壞引起顏色的改變和表面重構,標記部分顏色略凸起于基材表面。

2)雕刻型:通過將局部溫度升高至材料的熔點以上,使之熔化,然后重新凝固,表面將以蝕刻的形式出現。如圖片1所示

3)色彩雕刻型:激光強度相對要高,通過對表面材料的局部蒸發產生脊狀溝,材料的碳化引起顏色的改變。如圖片2所示

4)色彩性:用足夠短波長的激光,使材料分子鏈斷裂從而改變顏色,也可以通過添加定量的添加劑提高標記的對比度。如圖片3所示

圖片1 圖片2 圖片3

類別

掃描速度(mm/s)

加工頻率(khz)

脈沖寬度

(ns)

填充間距

(mm)

標記次數

(N)

圖片1

1200

30

25

0.02

2

圖片2

3000

40

15

0.03

2

圖片3

800

65

8

0.01

4

2)激光對樹脂的影響

對材質的吸收率因波長而異,4紅外(1064),綠光(532),紫外(355)對不同樹脂材質透過率的實驗數據圖,由此可知紫外、綠光激光對PVCABS、聚苯乙烯的透過率均低、吸收率均高,可進行良好的刻印。

4

作為替代印刷和傳統切割的新型工藝,激光加工技術會在合成樹脂的加工方面以其獨特的優越性和廣泛的實用性,被越來越多領域所采用。此外,合成樹脂制造工藝的進步會加快激光加工的發展。貝林激光將以不斷創新的精神加速滿足市場需求,推動激光器加工行業的快速發展,相信在不久的將來,貝林激光也會在樹脂加工等領域創造更好的業績。

蘇州貝林激光有限公司成立于2007年,致力于研發、生產、銷售各類工業級固體激光器及超短脈沖激光器。產品主要有納秒激光器、皮秒激光器和飛秒激光器三大系列,波長有355nm、532nm及1064nm等。 貝林激光本著“為客戶創造價值”的經營理念,注重研發,嚴控品質,產品得到了客戶和市場好評,現已發展成年產量上千臺的國內品牌,并遠銷美國、歐洲、日本、韓國…

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