كيفية تحقيق لون الليزر على الزجاج؟

تعد علامة الليزر على الزجاج لتحقيق أنماط ملونة عبارة عن تقنية متطورة تدمج البصريات وعلوم المواد والتحكم في العمليات. على الرغم من التحديات التي يمثلها الزجاج’تتيح هشاشة S والشفافية والختام الكيميائي وتعديلات معلمات الليزر المبتكرة وطرق معالجة المواد علامات متعددة الألوان عن طريق التغلب على القيود أحادية اللون التقليدية. فيما يلي تحليل مفصل للطرق والمبادئ التقنية:

I. ليزر-آليات التفاعل الزجاجي

تعتمد علامة الليزر على الزجاج في المقام الأول على التغييرات الهيكلية المستحثة حرارياً على السطح أو داخل المادة. كمواد غير متبلورة ، الزجاج’يسمح الموصلية الحرارية المنخفضة بتراكم الطاقة الموضعي ، وتوليد ميكرو-الشقوق ، المسام ، أو تحولات الطور. في حين أن علامة الليزر التقليدية تستغل هذه التأثيرات لإنشاء علامات بيضاء أو شفافة ، فإن تحقيق اللون يتطلب تقنيات إضافية:  

1-السيطرة على الكراك والآثار البصرية

   تعديل دقيق لمعلمات الليزر (على سبيل المثال ، تردد النبض ، كثافة الطاقة ، سرعة المسح) يولد micro-الشقوق أو الهياكل النانوية على سطح الزجاج. هذه الهياكل تنتج اللون عن طريق تداخل الضوء أو الحيود. على سبيل المثال ، تعديل ثاني أكسيد الكربون₂ فترات مسح الليزر والطاقة لإنشاء مباريات الكراك بالقرب من أطوال موجية الضوء المرئية (380–750 نانومتر) تمكين الطول الموجي-انعكاس اللون محدد.  

2. الطلاء الكيميائي والليزر-ردود الفعل المستحثة

   الطلاء الخاص (على سبيل المثال ، أكاسيد معدنية أو مواد حساسة) المطبق على الأسطح الزجاجية تخضع لتغيرات الألوان الكيميائية أو الفيزيائية تحت تشعيع الليزر. على سبيل المثال ، الفضة-أيون-تحتوي على طلاءات من الجسيمات النانوية البلازمية تحت تسخين الليزر ، وإنتاج الألوان من خلال الرنين البلازما السطحي الموضعي (LSPR) الآثار.  

الثاني. التقنيات الرئيسية للعلامات الملونة

1. المعالجة الطبقات وتعديل المعلمة

   تعديل الطاقة والتردد: قوة منخفضة/عالي-أشعة الليزر التردد تحفز الأكسدة الضحلة أو الجزئية-تشققات (أزرق/الأشكال الخضراء)في حين أن الطاقة العالية/قليل-تولد إعدادات التردد هياكل أعمق (أحمر/نغمات الذهب).  

   متعددة-علامة الطبقة: تطبيقات الليزر المتكررة مع معلمات متفاوتة تعزز تشبع اللون من خلال التراكم الحراري والطبقة الهيكلية.  

2. الطلاء المتخصص والبريد-يعالج  

   قبل-الطبقات الوظيفية المطلية: الطبقات الضوئية أو الحرارية المتوسطة (على سبيل المثال ، ثاني أكسيد التيتانيوم) تغيير اللون على الإثارة بالليزر.  

   بريد-صباغة علامات: أصباغ تتسلل بالليزر-ولدت micro-تشققات عبر الحركة الشعرية ، وخلق أنماط ملونة دائمة.  

3.  

   أشعة الليزر الفائق السرعة (على سبيل المثال ، ليزر FeMtoSecond) إنشاء 3D micro/الهياكل النانوية داخل الزجاج ، وتوليد الألوان الهيكلية من خلال التأثيرات البلورية الضوئية أو حيود Bragg. هذه الصبغة-الطريقة الحرة تضمن ECO-الود واستقرار اللون.  

ثالثا. خطوات العملية ودراسات الحالة  

1. قبل-العلاج والتنظيف  

   يجب تنظيف الأسطح الزجاجية تمامًا لإزالة الملوثات التي تؤثر على التصاق الطلاء أو امتصاص الليزر.  

2. تطبيق الطلاء  

   الطبقات الوظيفية (على سبيل المثال ، أفلام أكسيد المعادن أو البوليمرات الحساسة للضوء) يتم تطبيقها عن طريق الرش أو الرقيقة-ترسب الفيلم ، مع سماكة النانو الأمثل لتأثيرات الألوان.  

3. تحسين معلمة الليزر  

   شارك₂ الليزر (10.6 μم): مثالي للصودا-الزجاج الليمون ، وتوليد علامات بيضاء عبر طرق الكراك الحلقي ؛ جنبا إلى جنب مع الصباغة لتحويل اللون.  

   الأشعة فوق البنفسجية (355 نانومتر): تمكين عالية-التفاعلات الكيميائية الضوئية الدقيقة للزجاج الشفاف ، مناسبة للتصميمات المعقدة.  

4. بعد-المعالجة والعلاج  

   تثبيت الصبغة (المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية أو العلاج الحراري) يضمن المتانة. تتطلب حلول الألوان الهيكلية الحماية من الأضرار الميكانيكية للهياكل المجهرية.  

رابعا. التحديات والاتجاهات المستقبلية  

1. القيود الفنية  

   اتساق اللون: الاختلافات في مادة الطلب على تكوين الزجاج-تحسين المعلمة المحددة.  

   التكلفة والكفاءة: نفقات عالية للطلاء المتخصصين وعلامة ثلاثية الأبعاد تعيق الإنتاج الضخم.  

2. اتجاهات الابتكار  

   منظمة العفو الدولية-أنظمة التحكم المدفوعة: تعديل المعلمة التكيفية عبر التعلم الآلي لأنواع الزجاج المتنوعة والأنماط المعقدة.  

   سابقة بمعنى البِيْئَة-الطلاءات الودية: تطوير قابلة للتحلل أو غير-الطلاء السامة محاذاة مع التصنيع الأخضر.  

خامسا التطبيقات  

1. الفنون الزخرفية: أنماط ملونة مخصصة على الأواني الزجاجية والمصابيح والقطع الفنية. 

2. وضع العلامات الصناعية: رموز السلامة وأرقام الدُفعات على زجاج السيارات.  

3-التزوير: عالية-نهاية الخمور/زجاجات مستحضر مع العبث-علامات ألوان إثبات.  

من خلال الاستفادة من هذه التقنيات ، يوفر علامة الليزر حلولًا متعددة الاستخدامات لعلامات الزجاج الملونة. بينما تبقى العقبات التقنية ، تعد التقدم في المواد والتكنولوجيات بالليزر بتطبيقات صناعية وفنية أوسع في المستقبل.