一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法
【专利摘要】本发明提供一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，采用光纤激光器对不锈钢装饰板进行激光刻纹，所述光纤激光器的激光头三维方向采用伺服系统控制；通过对激光器能量大小的改变，频率的控制，使得不锈钢装饰板表面发生高温物理或化学的变化形成各种颜色,使得最终得到的图案呈现3D效果。
【专利说明】
一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种不锈钢装饰板的图案雕刻方法，具体涉及一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法。
【背景技术】
[0002]现有的不锈钢装饰板雕刻出来的图案简单，色彩单一，且对于厚度要求很高，对于薄款的不锈钢装饰板雕刻图案比较困难，成功率较低。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，采用激光刻纹的工艺，使得产品款式更加丰富，别具创意、更显高雅，并明显提升档次。且刻纹部位没有明显色差，过度平滑。
[0004]技术方案:一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，采用光纤激光器对不锈钢装饰板进行激光刻纹，所述光纤激光器的激光头三维方向采用伺服系统控制;通过对激光器能量大小的改变，频率的控制，使得不锈钢装饰板表面发生高温物理或化学的变化形成各种颜色，使得最终得到的图案呈现3D效果;所述激光器能量大小、频率和产生颜色之间的对应关系:重复频率1-1000KHZ可调，光学质量(M2)小于1.5，光电效率30%，波长0-106411111，重复频率与波长比值关系能直接反应颜色从浅至深，渐变色的过程。
[0005]进一步的，每段波长对应颜色，0-600是蓝色，600-900是红色。
[0006]进一步的，所述光纤激光器激光驱动力100W，激光头总功率1000W，激光刻纹深度
0.12mm,能刻纹的最薄不锈钢板厚度为0.6mm。
[0007]进一步的，所述光纤激光器的激光头三维方向采用伺服系统控制，连接误差为土
0.0lmm，激光头运行速度为0.6-0.8m/s。
[0008]进一步的，所述光纤激光器采用8-12个激光头，所有激光头同时压下时与不锈钢装饰板距离在4.5-5.5mm之间。
[0009]进一步的，所述光纤激光器的激光管采用水冷方式，每个激光管及高压包使用寿命大于2000小时。
[0010]进一步的，所述不锈钢装饰板，在激光刻纹加工前，需除油、除水、表面使用白纸隔开，之后放入光纤激光器内进行激光刻纹。
[0011 ]进一步的，对于厚度为0.6mm的不锈钢装饰板，在激光刻纹加工前，先除油、除水、表面使用白纸隔开，之后放入光纤激光器内进行激光刻纹，激光刻纹时，光纤激光器激光能量为单位脉冲0.5焦耳，脉宽20ns，重复频率20HZ，光斑直径5um，能量密度:2.546J/cm2，平均功率50.3ff/cm2，峰值功率密度1.27E土08W/cm2 ；第一遍Z轴激光头进给量0.08mm，第二遍Z轴激光头进给量为0.12mm。
[0012]有益效果:
[0013]1、激光刻纹深度在0.12-0.5mm，同一板面可以深度不一致。
[0014]2、刻纹部位没有明显色差，过度平滑。
[0015]3、产品表面每500mm*500mm内，直径达到0.3mm的疵点数量不得超过3个，且轻微不醒目。
[0016]4、产品表面无翘曲变形，无划伤、折痕、凹凸、毛刺、油污、指纹等缺陷
【具体实施方式】
[0017]激光刻纹是利用高能量密度的激光束直接在各种材料或产品上，使其表面发生物理或化学的变化，从而获得任意复杂且清晰细腻的图案的标记方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上，使材料迅速汽化，形成凹坑。随着激光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断，激光束也就在材料表面加工成了一个指定的图案，同时可控制雕刻图文的深浅，是一种现代工艺同高科技结合的新型印制及加工方法，产品经激光刻纹后，将使产品款式更加丰富，别具创意、更显高雅，并明显提升档次。
[0018]本发明实施例主要研究的内容:
[0019]1、激光能量的控制
[0020]采用全世界最先进的光纤激光器，激光驱动力100W，激光头总功率1000W，激光刻纹深度0.12mm,能刻纹的最薄不锈钢板厚度为0.6mm。
[0021]2、三维控制X，Y，Z方向的控制量
[0022]光纤激光器的激光头三维方向采用伺服系统控制，连接误差为±0.01mm，激光头运行速度0.7m/s可调节。
[0023]3、颜色的控制
[0024]采用激光器能量大小的改变，频率的控制，高温物理或化学的变化形成各种颜色，呈现3D效果。能量大小、频率和产生颜色之间的对应关系:重复频率1-1000KHZ可调，光学质量(M2)小于1.5，光电效率30%，波长0-1064nm，重复频率与波长比值关系能直接反应颜色从浅至深，每段对应波长跨颜色，比如:0-600是蓝色，600-900是红色等，渐变色过程。
[0025]4、激光头的使用寿命
[0026]采用10个激光头，同时压下与板面距离控制在5mm之间，激光管采用水冷方式，每个激光管及高压包使用寿命保证在2000小时，保证激光刻纹板无明显变形。
[0027]本发明的关键技术
[0028]1、激光能量与板材变形量控制
[0029]最薄不锈钢板厚度为0.6mm，激光能量为单位脉冲0.5焦耳，脉宽20ns，重复频率20HZ，光斑直径5um。能量密度:2.546J/cm2，平均功率50.3ff/cm2，峰值功率密度1.27E 土08W/cm ο
[0030]2、不锈钢板的原材料
[0031]不锈钢板在激光刻纹加工前，对不锈钢表面需除油、除水、表面使用白纸隔开，防止擦伤，确保板材进入设备时是平行、平整状态。
[0032]3、Z轴激光头进给量的控制
[0033]激光头压下量与X轴、Y轴之间的匹配关系，0.6mm不锈钢板第一遍0.08mm;第二遍达到0.12mm。越厚板能量越小，变形量也越小。
[0034]本发明能够达到的主要技术指标
[0035]1、激光刻纹深度在0.12-0.5mm，同一板面可以深度不一致。
[0036]2、刻纹部位没有明显色差，过度平滑。
[0037]3、产品表面每500mm*500mm内，直径达到0.3mm的疵点数量不得超过3个，且轻微不醒目。
[0038]4、产品表面无翘曲变形，无划伤、折痕、凹凸、毛刺、油污、指纹等缺陷。
【主权项】
1.一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，采用光纤激光器对不锈钢装饰板进行激光刻纹，所述光纤激光器的激光头三维方向采用伺服系统控制;通过对激光器能量大小的改变，频率的控制，使得不锈钢装饰板表面发生高温物理或化学的变化形成各种颜色，使得最终得到的图案呈现3D效果;所述激光器能量大小、频率和产生颜色之间的对应关系:重复频率1-1000KHZ可调，光学质量小于1.5，光电效率30%，波长0-106411111，重复频率与波长比值关系能直接反应颜色从浅至深，渐变色的过程。2.根据权利要求1所述的一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，每段波长对应颜色，0-600是蓝色，600-900是红色。3.根据权利要求1所述的一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，所述光纤激光器激光驱动力100W，激光头总功率1000W，激光刻纹深度0.12mm，能刻纹的最薄不锈钢板厚度为0.6mm。4.根据权利要求1所述的一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，所述光纤激光器的激光头三维方向采用伺服系统控制，连接误差为±0.01mm，激光头运行速度为0.6-.0.8m/s5.根据权利要求1所述的一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，所述光纤激光器采用8-12个激光头，所有激光头同时压下时与不锈钢装饰板距离在4.5-5.5_之间。6.根据权利要求1所述的一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，所述光纤激光器的激光管采用水冷方式，每个激光管及高压包使用寿命大于2000小时。7.根据权利要求1所述的一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，所述不锈钢装饰板，在激光刻纹加工前，需除油、除水、表面使用白纸隔开，之后放入光纤激光器内进行激光刻纹。8.根据权利要求1所述的一种激光刻纹不锈钢装饰板的方法，其特征在于，对于厚度为.0.6mm的不锈钢装饰板，在激光刻纹加工前，先除油、除水、表面使用白纸隔开，之后放入光纤激光器内进行激光刻纹，激光刻纹时，光纤激光器激光能量为单位脉冲0.5焦耳，脉宽.20ns，重复频率20HZ，光斑直径5um，能量密度:2.546J/cm2，平均功率50.3ff/cm2，峰值功率密度1.27E 土 08W/cm2 ；第一遍Z轴激光头进给量0.08mm,第二遍Z轴激光头进给量为0.12mm。
【文档编号】B23K26/70GK106041311SQ201610349396
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】陈刚, 桑志宏, 黄立新
【申请人】海门市森达装饰材料有限公司