一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法，包括以下步驟：第一步，設(shè)置半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)，然后再拋光銀制品上進行第一次打標(biāo)；第二步，修改激光打標(biāo)機參數(shù)，并進行第二次打標(biāo)。本發(fā)明所述的在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法經(jīng)過二次或二次以上的不同功率、不同頻率、不同速度的疊加激光蝕刻，標(biāo)記線段的不規(guī)則凹槽分布密度大幅度增加，達到70/MM以上，凹槽與凹槽存在重疊、交叉，大幅度提高了漫反射程度，標(biāo)記的邊緣更加清晰，使標(biāo)記區(qū)域與非標(biāo)記區(qū)的反射光線形成強烈的邊緣對比，從而增強了白銀表面的掃描識別率。
【專利說明】一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光打標(biāo)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]激光是一種利用受激輻射(能級躍遷)、具有高亮度、高能以及單色、單向、單相位等頻率、方向性能指標(biāo)十分優(yōu)異的光源。相對于普通光源來說，一是其方向照度比普通光源強千萬倍；二是能量高度集中，可以作用于一個細微點，光波被材料吸收產(chǎn)生瞬間高壓、高溫，溫度可以高達幾萬到幾百萬度的高溫；三是波長限制在不到萬分之一納米的譜段，單色性能優(yōu)異；四是相干性好，不同頻率光線的干涉現(xiàn)象小。激光也是光，本身雖然能量集中，但是溫度并不高。利用激光的這些優(yōu)異特性，通過激光照射，材料表面照射部位吸收光波的能量，轉(zhuǎn)化為熱能，瞬間產(chǎn)生高壓、高溫，對材料進行燒蝕，從而蝕刻出標(biāo)記。在白銀表面，通過激光的蝕刻，在蝕刻的局部，高溫高壓使白銀快速汽化電離，周圍的空氣也瞬間電離，一方面每一個快速脈沖的激光點，白銀制品表面移除5至100μιη?，形成不規(guī)則曲面凹槽，大量的凹槽匯集起來就是標(biāo)記圖案，并形成漫反射，便于掃描識別；同時，汽化后的離子態(tài)銀與空氣中的硫、氧等離子體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，激光脈沖經(jīng)過后，氣態(tài)銀的化合物一部分蒸發(fā)掉，一部分快速凝固，積淀在凹槽。銀的化合物，積淀的量很小，蒸發(fā)掉的損耗也極小，不影響出廠檢測標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]為了防止假冒、肉眼識別，許多產(chǎn)品的制造商已經(jīng)采用諸如二次防偽、第二層撕開即報廢的紙質(zhì)二維碼印制品，用來防偽。在部件表面上的激光標(biāo)記通常包括制造、設(shè)計、發(fā)行單位以及品名、產(chǎn)地、品牌、含量、生產(chǎn)序列號等信息，這些信息同樣可以做成二維碼來標(biāo)志。白銀是貴金屬，價格不菲，一旦假冒，無論是消費者還是制造商、銷售商，損失都是很大的。如何在白銀表面采用激光打標(biāo)技術(shù)蝕刻包含上述信息的二維碼，可以為掃描機、手機掃描識別，并且最大限度地防偽，讓消費者放心購買，讓制造商放心回購，就需要一種特殊的標(biāo)記方法，該標(biāo)記要易于讀取，難于復(fù)制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的的技術(shù)問題是提供一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法，該方法采用激光在拋光的白銀制品表面、以二次以上不同的工藝技術(shù)在同一標(biāo)記上疊加打標(biāo)的手法，標(biāo)記高分辨率、能長時間保留且不影響產(chǎn)品美觀。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法，包括以下步驟:
第一步，將銀制品固定在半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的工位上，并設(shè)置半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)，然后在拋光銀制品上進行第一次打標(biāo)。第一次打標(biāo)時半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)設(shè)置為:焦距:160ΜΜ脈沖寬度=1-1Ous脈沖頻率:3-8KHz 激光電流:9.4-10.4A 激光頻率:2-5KHz 移動速度:150-250mm/s 是否填充:填充填充角度:60° -90°
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1謹。
[0006]標(biāo)記，可以使一個線段，也可以是一個區(qū)域。肉眼看起來的一個線段標(biāo)記，其實是細微的一個區(qū)域。填充是對一個輪廓線閉合的區(qū)域內(nèi)部進行激光脈沖標(biāo)記，閉合區(qū)域可以有多個，不同閉合標(biāo)記區(qū)塊可以嵌套，也可以是相互獨立的，但不可以交叉。如果不選擇填充，激光僅標(biāo)記閉合區(qū)域外圍的輪廓線，等于是對線的標(biāo)記，而不標(biāo)記區(qū)域內(nèi)部面積。采用填充激光，增加了激光點的密度，既使激光蝕刻更加充分，標(biāo)記更加清晰，增強識別能力，同時，提高了漫反射的程度。填充線分布要均勻。如果二維碼的信息量大，閉合標(biāo)記區(qū)域密度就大，不同閉合區(qū)域之間的距離就短。在二維碼信息密度大于40字節(jié)/平方厘米的情況下宜采用單向填充，防止燒蝕冷卻凝固殘留物跨界，干擾不同閉合區(qū)域之間的清晰界面，造成無法識別。
[0007]激光擴展軸從激光起始點建立絕對坐標(biāo)系，平行方向為X軸，垂直方向為Y軸。填充的角度是激光擴展軸在填充區(qū)域移動的方向與X軸之間的夾角，與X軸方向平行移動，夾角就是O度，反轉(zhuǎn)的情況下就是180度，可以在0-180度之間調(diào)節(jié)，選擇傾角以及在各次打標(biāo)時選擇不同傾角的目的是增加在填充區(qū)域形成凹槽分布的不規(guī)則性，增加凹槽分布密度，都是為了增強漫反射。
[0008]反轉(zhuǎn)是指激光擴展軸向相反的方向運動。之所以能夠完整按照事先設(shè)計的標(biāo)記圖案進行激光燒蝕，依賴于擴展軸從激光起始點開始建立絕對坐標(biāo)系，按照一定方向移動，把整個標(biāo)記區(qū)域進行激光蝕刻。采用反轉(zhuǎn)，實質(zhì)是對標(biāo)記區(qū)域的空白背景進行激光蝕刻，這樣背景就成為圖案，而圖案反顧來則成為背景，當(dāng)信息密度較大時，是為了提高標(biāo)記漫反射面積，這樣漫反射光線強度和效率就高，邊界清晰。
[0009]在采用反轉(zhuǎn)的情況下，由于背景與圖案之間轉(zhuǎn)換了角色，原有的背景變成圖案進行激光標(biāo)記，整個標(biāo)記區(qū)域與非標(biāo)記區(qū)域存在的邊界，邊界與原有的背景是連成一片的。二維碼為正方形區(qū)域，為了標(biāo)示邊界，設(shè)置激光標(biāo)記的邊界參數(shù)為距四周各1MM。
[0010]第二步，修改半導(dǎo)體激光打標(biāo)機參數(shù)，并進行第二次打標(biāo)。第二次打標(biāo)的參數(shù)設(shè)置為:激光電流:9.4-10.4A
激光頻率:8-12KHz
移動速度:300-600mm/s
是否填充:填充填充角度:60° -90°
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1謹。
[0011]第一次打標(biāo)選擇較低的功率參數(shù)。在標(biāo)記區(qū)域激光照射瞬間，在高溫、瞬間高壓作用下，激光點的部分白銀被汽化、電離，部分被熔化成液態(tài)，首先形成近似球面凹槽，凹槽的線段密度8-34/MM，每個凹槽沒有交叉和重疊。
[0012]通過高溫高壓的燒蝕，部分銀汽化蒸發(fā)，部分氣態(tài)以及液態(tài)的離子態(tài)銀與空氣中的離子態(tài)硫化學(xué)反應(yīng)生成硫化銀，部分液態(tài)銀因時間不足未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。液態(tài)銀具有表面張力，向外拱起，照射過后迅速凝固在凹槽。同時，每個凹槽積淀了部分凝固的硫化銀。此時的凹槽呈黑色，既影響美觀，并且容易被擦拭、清洗掉。這樣，凹槽原有的近似球面的曲面就被破壞成不規(guī)則表面，并且與拋光的界限邊緣成一定弧度，光線照射后形成的反射為漫反射。
[0013]此時，凹槽的線段密度還不足以形成被手機掃描軟件識別的清晰的標(biāo)記邊緣，達不到分辨率要求。同時，該凹槽群連接形成的標(biāo)記還有相當(dāng)比例的區(qū)域未被激光照射，其反射的光線為鏡面反射，整體漫反射程度還比較低，導(dǎo)致掃描識別率低。因此需要進行第二次打標(biāo)。
[0014]第二次打標(biāo)時，其他未標(biāo)注調(diào)整的參數(shù)不變，標(biāo)的物不得有任何位移，并保證激光的標(biāo)記區(qū)域與第一次打標(biāo)時重疊。然后開始打標(biāo)。在更高的功率水平上，本身作用于材料會產(chǎn)生更高的溫度和電離，瞬間電壓更加高，而此時激光作用的對象是硫化銀，黑色的硫化銀光線吸收率比白銀高出數(shù)百倍，因此產(chǎn)生的瞬間溫度非常高，使硫化銀與氧氣發(fā)生快速的反應(yīng)，生成硫酸銀，溫度越高，反應(yīng)越快，反應(yīng)速度成快速上升到快速下降的曲線分布，激光過后的凹槽又快速冷卻，在硫酸銀表面形成鈍化膜，起到了保護作用，不易被擦拭和清洗。白色的硫酸銀進一步提高標(biāo)記與非標(biāo)記區(qū)的界限和反射光線色差，有利于掃描識別。
[0015]為使打標(biāo)效果更理想，可多次重復(fù)第二步，重復(fù)第二步時也需改變打標(biāo)時的激光頻率與移動速度。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果:本發(fā)明所述的在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法經(jīng)過二次或二次以上的不同功率、不同頻率、不同速度的疊加激光蝕刻，標(biāo)記線段的不規(guī)則凹槽分布密度大幅度增加，達到70/MM (線密度)以上，凹槽與凹槽存在重疊、交叉，大幅度提高了漫反射程度，標(biāo)記的邊緣更加清晰，使標(biāo)記區(qū)域與非標(biāo)記區(qū)的反射光線形成強烈的邊緣對比，從而增強了白銀表面的掃描識別率。

【具體實施方式】
[0017]實施例1
激光器為半導(dǎo)體激光打標(biāo)機。
[0018]本實施例的在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法，包括以下步驟:首先將銀制品固定在半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的工位上，然后設(shè)置半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)如下:
焦距:160MM 脈沖寬度:8us 脈沖頻率:6KHz 激光電流:10.4A 激光頻率:5KHz 移動速度:150mm/s 是否填充:填充填充角度:75°
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1mm ；
完成第一次打標(biāo)后，修改打標(biāo)機參數(shù)如下:
激光電流:10.4A 激光頻率:12KHz 移動速度:300mm/s 是否填充:填充填充角度:75°
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1mm ；
其他未標(biāo)注調(diào)整的參數(shù)不變，標(biāo)的物不得有任何位移，并保證激光的標(biāo)記區(qū)域與第一次打標(biāo)時重疊，再進行第二次打標(biāo)。
[0019]第一次打標(biāo)后的凹槽密度34/MM，第二次打標(biāo)后的凹槽密度達78/MM。
[0020]實施例2
本實施例的在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法，包括以下步驟:首先將銀制品固定在半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的工位上，然后設(shè)置半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)如下:
焦距:160MM 脈沖寬度:5us 脈沖頻率:4KHz 激光電流:10A 激光頻率:4KHz 移動速度:180mm/s 是否填充:填充填充角度:75。
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1mm ；
完成第一次打標(biāo)后，修改打標(biāo)機參數(shù)如下:
激光電流:10A 激光頻率=1KHz 移動速度:450mm/s 是否填充:填充填充角度:75°
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1mm ；
其他未標(biāo)注調(diào)整的參數(shù)不變，標(biāo)的物不得有任何位移，并保證激光的標(biāo)記區(qū)域與第一次打標(biāo)時重疊，再進行第二次打標(biāo)。
[0021]第一次打標(biāo)后的凹槽密度32/MM，第二次打標(biāo)后的凹槽密度達74/MM。
[0022]
實施例3
本實施例的在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法，包括以下步驟:首先將銀制品固定在半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的工位上，然后設(shè)置半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)如下:
焦距:160MM 脈沖寬度:4us 脈沖頻率:6KHz 激光電流:9.4A 激光頻率:2KHz 移動速度:250mm/s 是否填充:填充填充角度:75。
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1mm ；
完成第一次打標(biāo)后，修改打標(biāo)機參數(shù)如下:
激光電流:9.4A 激光頻率:8KHz 移動速度:600mm/s 是否填充:填充填充角度:75。
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1mm ；
其他未標(biāo)注調(diào)整的參數(shù)不變，標(biāo)的物不得有任何位移，并保證激光的標(biāo)記區(qū)域與第一次打標(biāo)時重疊，再進行第二次打標(biāo)。
[0023]第一次打標(biāo)后的凹槽密度30/MM，第二次打標(biāo)后的凹槽密度達71/MM。
【權(quán)利要求】
1.一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標(biāo)方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步，將銀制品固定在半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的工位上，并設(shè)置半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)，然后在拋光銀制品上進行第一次打標(biāo)；第一次打標(biāo)時半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)設(shè)置為: 焦距:160MM 脈沖寬度=1-1Ous 脈沖頻率:3-8KHz 激光電流:9.4-10.4A 激光頻率:2-5KHz 移動速度:150-250mm/s 是否填充:填充 填充角度:60° -90° 填充線分布:平均分布 是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn) 距四周各:1mm ； 第二步，修改半導(dǎo)體激光打標(biāo)機的參數(shù)，并進行第二次打標(biāo)，第二次打標(biāo)的參數(shù)設(shè)置為: 激光電流:9.4-10.4A 激光頻率:8-12KHz 移動速度:300-600mm/s 是否填充:填充 填充角度:60° -90° 填充線分布:平均分布 是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn) 距四周各:1謹。
【文檔編號】B23K26/36GK104070289SQ201310100276
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】楊產(chǎn)華 申請人:江蘇犇銀貴金屬有限公司