CN217142697U

CN217142697U - 紫外激光辅助的塑料表面打标装置

Info

Publication number: CN217142697U
Application number: CN202122666235.2U
Authority: CN
Inventors: 张�杰; 陶沙; 秦国双
Original assignee: Inno Laser Technology Corp ltd
Current assignee: Inno Laser Technology Corp ltd
Priority date: 2021-11-02
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2031-11-02

Abstract

本实用新型实施例公开了紫外激光辅助的塑料表面打标装置，包括紫外激光器、光学器件以及着色装置，所述紫外激光器与所述光学器件连接，所述光学器件的下方放置有塑料样品，所述着色装置位于所述光学器件的一侧。通过实施本实用新型实施例的装置可实现塑料材料表面的不同需求的打标，以构建不同颜色塑料表面的高对比度的标识。

Description

紫外激光辅助的塑料表面打标装置

技术领域

本实用新型涉及打标装置技术领域，尤其涉及紫外激光辅助的塑料表面打标装置。

背景技术

激光已经广泛用于各种材料的标识，成为激光最广泛的应用。打标的目的就是在材料表面特定区域形成视觉上与周围变化。这种变化可以颜色差异，也可以形貌的差异。

传统的打标主要采用打印的方式，即通过打印机把不同颜色的墨汁打印到样品上，属于二维增材打标，这种方式的颜色多样性且通用性强；但是耗费大量化学材料，时间久了标签会脱色；而激光打标主要是利用激光与材料相互作用对材料表面进行特定的结构去除，属于二维减材打标，虽然无需耗材，工艺简单；但是色彩单一，标识比度低对材料颜色的依赖度高；金属、玻璃材料、半导体材料、基于聚合物的板以及管材等往往多种颜色，对于深色的聚合物材料，紫外激光可以通过“激光漂白”的方式实现高对比度标识。但是对于浅色的聚合物，激光可以通过诱导表面结构化实现“激光黑化”来实现对比度标识，但是效果往往不佳导致对比度低，呈现灰色。

所以聚合物材料的彩色标识，仅仅使用激光是很难实现的，如果直接采用外来颜色的直接打印，又存在一个外来材料和本体材料的颜色与结构匹配的问题。

因此，有必要设计一种新的装置，实现塑料材料表面的不同需求的打标，以构建不同颜色塑料表面的高对比度的标识。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供紫外激光辅助的塑料表面打标装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供紫外激光辅助的塑料表面打标装置，包括紫外激光器、光学器件以及着色装置，所述紫外激光器与所述光学器件连接，所述光学器件的下方放置有塑料样品，所述着色装置位于所述光学器件的一侧。

其进一步技术方案为：还包括传送结构，所述传送结构位于所述光学器件的下方，且所述塑料样品放置在所述传送结构上。

其进一步技术方案为：所述着色装置设于所述传送结构的上方。

其进一步技术方案为：所述光学器件包括依序连接的扩束镜、振镜以及场镜。

其进一步技术方案为：所述着色装置包括喷墨着色装置。

其进一步技术方案为：所述着色装置包括印刷着色装置。

其进一步技术方案为：所述着色装置包括浸湿着色装置。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过设置紫外激光器、光学器件以及着色装置，利用紫外激光器发出的紫外激光，经过光学器件后，对塑料样品的表面进行改进，除色和加工出微纳结构，此后，由着色装置对除色后的微纳结构进行着色，形成对应的标识，实现塑料材料表面的不同需求的打标，以构建不同颜色塑料表面的高对比度的标识。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的工作子流程示意图；

图5为本实用新型实施例提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的工作子流程示意图；

图中标识说明：

10、紫外激光器；20、扩束镜；30、振镜；40、场镜；50、塑料样品；60、传送结构；70、喷墨着色装置；71、印刷着色装置；72、浸湿着色装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例一提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的结构示意图，该紫外激光辅助的塑料表面打标装置可以运用在对塑料样品50进行打标识的场景中，针对有色和无色塑料表面的简单有效的复合式激光打印打标技术，实现不同颜色塑料表面的高对比度的标识，该装置的可靠性高，装置体积小，成本低，结构简单，使用方便。可广泛用于稳定的批量生产。

请参阅图1，上述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置包括紫外激光器10、光学器件以及着色装置，紫外激光器10与光学器件连接，光学器件的下方放置有塑料样品50，着色装置位于光学器件的一侧。

利用紫外激光器10发出的紫外激光，经过光学器件后，对塑料样品50的表面进行改进，除色和加工出微纳结构，此后，由着色装置对除色后的微纳结构进行着色，形成对应的标识，结构简单，实现塑料材料表面的不同需求的打标，以构建不同颜色塑料表面的高对比度的标识。

在一实施例中，请参阅图1，上述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置还包括传送结构60，传送结构60位于光学器件的下方，且塑料样品50放置在传送结构60上。

在本实施例中，传送结构60包括但不局限于输送链。

传送结构60可以实现塑料样品50的移动，从光学器件的下方移动至着色装置下进行着色，全自动移动塑料样品50，效率高。

在一实施例中，请参阅图1，上述的着色装置设于传送结构60的上方。

具体地，上述的光学器件包括依序连接的扩束镜20、振镜30以及场镜40。

紫外激光器10发出的紫外激光光束依序经过扩束镜20、振镜30和场镜40后在塑料样品50的表面进行改性、除色和加工出微纳结构。

在本实施例中，着色装置包括喷墨着色装置70。

请参阅图2，图2为本实用新型实施例二提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的结构示意图，本实施例二与实施例一的区别在于：着色装置包括印刷着色装置71。

请参阅图3，图3为本实用新型实施例三提供的紫外激光辅助的塑料表面打标装置的结构示意图；本实施例三与实施例一的区别在于：着色装置包括浸湿着色装置72。

本实施例结合了紫外激光打标和着色形成标识技术可实现图形可控、颜色可选择的多功能打标采用常规通用成熟的紫外激光打标系统，设备简单；采用常规通用成熟的液相喷墨打印或者涂料印刷的着色系统，设备简单；激光打标系统和着色系统集成，就可以组成一个聚合物的表面按照颜色设计要求的复合标识系统。上述的塑料样品50包括除橡胶和硅胶外的所有挤压和拉伸成型的板材和管材。塑料样品50的颜色可为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及白。

具体地，紫外激光辅助的塑料表面打标装置的工作流程如下：

紫外激光器10发出的激光光束经过光学器件后，对塑料样品50的表面改性，按照预设的标识图案在塑料样品50的表面进行除色，并产生微纳结构；把除色后的微纳结构的表面与外部添加染料溶液接触，通过着色装置在激光除色的微纳结构进行着色和固化，以生成标识。

请参阅图4，在本实施例中，微纳结构是指经过紫外激光光束对塑料样品50的表面改性，按照预设的标识图案在塑料样品50的表面进行除色后形成的结构。

具体地，除色的过程实则为漂白的过程。

请参阅图5，具体地，把漂白的微纳结构表面与外部添加染料溶液接触，通过喷墨打印或印刷打印或浸涂打印方式选择性的在漂白的微纳结构区域着色和固化，产生永久标记。固化的过程具体是采用干燥固色的方式。

在本实施例中，所述紫外激光器10发出的激光光束的波长为355nm。该激光光束的脉宽为纳秒、亚纳秒、皮秒。

在一实施例中，所述紫外激光器10发出的激光光束的重复频率为10kHz至2000kHz。

上述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置，通过设置紫外激光器10、光学器件以及着色装置，利用紫外激光器10发出的紫外激光，经过光学器件后，对塑料样品50的表面进行改进，除色和加工出微纳结构，此后，由着色装置对除色后的微纳结构进行着色，形成对应的标识，实现塑料材料表面的不同需求的打标，以构建不同颜色塑料表面的高对比度的标识。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.紫外激光辅助的塑料表面打标装置，其特征在于，包括紫外激光器、光学器件以及着色装置，所述紫外激光器与所述光学器件连接，所述光学器件的下方放置有塑料样品，所述着色装置位于所述光学器件的一侧。

2.根据权利要求1所述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置，其特征在于，还包括传送结构，所述传送结构位于所述光学器件的下方，且所述塑料样品放置在所述传送结构上。

3.根据权利要求2所述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置，其特征在于，所述着色装置设于所述传送结构的上方。

4.根据权利要求1所述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置，其特征在于，所述光学器件包括依序连接的扩束镜、振镜以及场镜。

5.根据权利要求1所述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置，其特征在于，所述着色装置包括喷墨着色装置。

6.根据权利要求1所述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置，其特征在于，所述着色装置包括印刷着色装置。

7.根据权利要求1所述的紫外激光辅助的塑料表面打标装置，其特征在于，所述着色装置包括浸湿着色装置。