专利名称：基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于低功率激光，在陶瓷类或上有陶瓷釉等硅酸盐类物质上进行打标和雕刻的装置，属于激光加工领域。
背景技术：
传统的在陶瓷表面加工图案方法，是指在泥坯完成后在表面涂上或画上有颜色的陶瓷釉等涂料，然后再烧制方可完成。其缺点在于在烧制过程中泥坯的开裂或釉质的脱落都会导致图案的损坏。并且在烧制完成后图案不能修改。激光标刻技术在图案质量和图案自由度方面是对传统技术的一次重大改进。
现有的基于激光的陶瓷表面打标和雕刻装置通常采用功率在50W以上的二氧化碳激光器，配合扫描振镜或数控加工头，直接将激光引导照射在陶瓷表面进行标刻，且标刻的线条形式单一，美观程度一般。
现有的基于激光的陶瓷标刻技术要求激光器能输出很大功率(一般在20W以上)，装置庞大复杂造价昂贵，并且需要庞大的冷却设备，随之而来的是设备造价以及能耗的增加，同时由于陶瓷对激光的反射及散射，大功率激光具有较高的危险性，大功率激光器在陶瓷材料上进行标刻从耗能和成本上考虑都是不适合的。
实用新型内容
本实用新型解决了现有技术中低功率(<20W)激光无法在陶瓷表面进行标刻的问题，提供了一种基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装置。实现了用低功率激光在陶瓷表面标刻比较复杂的图形，降低了陶瓷标刻的成本和能耗，实现了在陶瓷烧制完成之后再进行外观的改变的过程，并且相对传统烧制方法大大提高了制造的灵活度和速度。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案 一种基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装置包括控制输出信号频率的计算机、激光器，计算机与激光器通过数据线连接，激光器上设置有一个伸出的激光控制系统，位于激光控制系统正下方的，是用于放置基底材料和覆盖材料的加工平台。
所述的激光器，可以是光纤激光器、Nd:YAG固体激光器或二氧化碳激光器，所使用的激光为连续激光或脉冲激光。
所述的激光控制系统，依具体的图形和材料的不同，可以是扫描振镜或数控激光加工头。
本实用新型的工作原理是激光器发出激光，激光束照射到扫描振镜或
直接由数控激光加工头输出，扫描振镜或加数控激光工头由计算机控制，使得激光可以在加工平台上的基底材料表面按所需图形走过一定路径。
激光束照射在基底材料表面的覆盖层上，由于激光携带的大量能量使得在覆盖材料与基底材料之间产生大量的热，由此发生伴随光化学反应的热化学反应，并伴有炸裂的啪啪声或剧烈燃烧的嗞嗞声，并有烟雾产生。
用此方法生成的标刻痕迹经过水、酒精、砂纸、超声波清洗等方法均不会被去除或破坏。
使用该装置可以使用很低功率的激光，并且可以保持相对较高的加工速度，产生的标刻痕迹边缘清晰，线条锐利，可以应用在陶瓷成品的后期利用，如个性化装潢等方面。并且可以提高生产效率，降低劳动强度。
附图为本实用新型的基本构造系统示意图
l-计算机，2-激光器，3-激光控制系统，4-加工平台，5-基底材料，6-覆盖材料。
具体实施方式
如图所示，本实用新型的一种低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装置的基本构造主要包括控制输出信号频率的计算机l、 二氧化碳激光器2，计算
机1与二氧化碳激光器2通过数据线连接，二氧化碳激光器2上设置有一个伸出的激光控制系统3，本处选用的是数控激光加工头，位于数控激光加工头正下方的，是用于放置基底材料5和覆盖材料6的加工平台4。
在计算机1中导入要标刻的图形或文字，应用图形生成软件，使之转换成为数控激光加工头匹配的控制软件能够识别的文件格式。将基底材料放置在加工平台4上，保持基底材料5上表面与激光束焦点所在水平面处于同一平面，将覆盖材料6覆盖于基底材料表面。调整激光功率和扫描速度，激光功率范围在5W至50W之间，扫描速度范围为5-60mm/s，优选25-35mm/s，打开二氧化碳激光器2，激光控制系统将根据计算机1输出的图形信号进行标刻。扫描完成后移去覆盖材料6;用酒精或水擦拭基底材料5表面，留下清晰锐利的扫描路径组成的线条和图案。
有必要在此指出的是本实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术熟练人员可以根据上述本实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。
所述的激光器2，还可以选用光纤激光器或Nd:YAG固体激光器，使用的激光为连续激光或脉冲激光。
所述的激光控制系统3，还可以是扫描振镜。
权利要求1、一种基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装置，包括控制输出信号频率的计算机(1)和激光器(2)，其特征在于，计算机(1)与激光器(2)通过数据线连接，激光器(2)上设置有一个伸出的激光控制系统(3)，位于激光控制系统(3)正下方的，是用于放置基底材料(5)和覆盖材料(6)的加工平台(4)。
2、 根据权利要求1所述的一种基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装 置，其特征在于，所述的激光器(2)，可以是光纤激光器、Nd:YAG固体激光 器或二氧化碳激光器中的一种，所使用的激光为连续激光或脉冲激光。
3、 根据权利要求1所述的一种基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装 置，其特征在于，所述的激光控制系统(3)，依具体的图形和材料的不同， 可以是扫描振镜，也可以是激光数控加工头。
专利摘要本实用新型公开了一种基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻的装置，属于激光加工领域。一种基于低功率激光的陶瓷表面打标和雕刻装置，包括控制输出信号频率的计算机(1)和激光器(2)，其特征在于，计算机(1)与激光器(2)通过数据线连接，激光器(2)上设置有一个伸出的激光控制系统(3)，位于激光控制系统(3)正下方的，是用于放置基底材料(5)和覆盖材料(6)的加工平台(4)。由于本实用新型采用低功率激光作为光源，设备简单成本低廉，能耗低，放热量少，在加工过程中不需要庞大的冷却装置，并且由于可以采用扫描振镜控制的方法，标刻速度快，图案清晰美观。
文档编号B28D1/00GK201261223SQ20082011019
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者吕鹏飞, 威 杨, 陈继民 申请人:北京工业大学