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传统玻璃标刻向纳秒紫外绿光激光玻璃标刻转变

传统玻璃标刻向纳秒紫外绿光激光玻璃标刻转变

发布时间:
2022/04/14
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传统玻璃标刻向纳秒紫外绿光激光玻璃标刻转变

 


众所周知,玻璃除了具有良好的透视、透光性,一般抗拉强度远小于抗压强度,是典型的脆性材料。同时玻璃的热稳定性较差,急冷急热易发生炸裂。又因其较高的化学稳定性,对酸碱盐及化学试剂和气体都有较强的抵抗能力,从而使用传统工艺对玻璃进行加工时总是有持续性和稳定性上的不足,拿玻璃标刻来说,激光在玻璃标刻上有何优势呢?

1 · 传统玻璃加工方式
在玻璃标刻方面,传统的加工工艺主要有丝网印刷,热加工法、刻蚀法:

丝网印刷
玻璃丝网印刷,就是利用丝网印版,使用玻璃釉料,在玻璃制品上进行装饰性印刷。

热加工法
即将成型的玻璃重新加热到需要的温度并保温一定时间对玻璃进行加工,除开本身因玻璃加工工程中的高温问题,由于玻璃的热稳定性较差,在加工过程中往往容易出现玻璃炸裂的情况。

刻蚀法
玻璃蚀刻指用氢氟酸等腐蚀玻璃,形成图案。将玻璃涂上石蜡,然后用工具在石蜡上刻画图案,再往上面涂上氢氟酸,就能得到玻璃蚀刻图案。一方面氢氟酸易挥发容易造成污染,同时整体工艺也较复杂。


2 · 激光玻璃标刻
激光玻璃标刻主要有玻璃表面雕刻和玻璃内雕。玻璃表面雕刻是利用激光能量破坏玻璃表面;玻璃内雕则是在玻璃内部产生小碎点,由光的散射而呈现白色,区别只在于将激光的焦点调整至玻璃表面或内部:

激光标刻
当激光聚焦点的激光能量密度大于使玻璃破坏的临界值(损伤阈值)时可进行雕刻。同时,激光的能量密度加工区前后均低于玻璃的破坏阈值,通过已经设定好的计算机程序控制焦点位置,则可在玻璃表面或内部雕刻出特定的形状,且使玻璃的其余部分保持完好。


激光打黑
纳秒激光单独作用于玻璃上是无法标记上黑色的。为了能在玻璃上标记黑色,我们需要借助靶材料,这种方法是利用激光透过玻璃与靶材相互作用,克服玻璃无法直接吸收激光脉冲的缺陷。主要有激光诱导等离子体刻蚀——不锈钢、铜等金属材料 ;与激光背部湿法刻蚀——甲苯、丙酮等有机溶剂。