ガラスでカラーレーザーマーキングを実現する方法は？

29 Mar, 2025 5:54pm

カラフルなパターンを実現するためのガラスでのレーザーマーキングは、光学系、材料科学、プロセス制御を統合する洗練されたテクノロジーです。ガラスによってもたらされる課題にもかかわらず’Sの脆弱性、透明性、化学的不活性、革新的なレーザーパラメーターの調整、および材料処理方法により、従来の単色の制限を克服することにより、マルチカラーマーキングが可能になります。以下は、方法と技術原則の詳細な分析です。

I.レーザー-ガラス相互作用メカニズム

ガラスのレーザーマーキングは、主に表面または材料内の熱誘発構造変化に依存しています。アモルファス材料として、ガラス’s熱伝導率が低いと、局所的なエネルギーの蓄積が可能になり、マイクロが生成されます-亀裂、毛穴、または相転移。従来のレーザーマーキングは、これらの効果を活用して白または半透明のマークを作成しますが、色を達成するには追加のテクニックが必要です。

1。マイクロ-亀裂制御と光学効果

レーザーパラメーターの正確な調整 (たとえば、パルス周波数、エネルギー密度、スキャン速度) マイクロを生成します-ガラス表面の亀裂またはナノ構造。これらの構造は、光干渉または回折を介して色を生成します。たとえば、調整co₂ 目に見える光波長の近くに亀裂間隔を作成するためのレーザースキャン間隔とパワー (380–750nm) 波長を有効にします-特定の色の反射。

2。化学コーティングとレーザー-誘導反応

特別なコーティング (たとえば、金属酸化物または感光性材料) ガラス表面に適用されると、レーザー照射下で化学的または物理的な色の変化があります。たとえば、銀-イオン-レーザー加熱の下でプラズモニックナノ粒子を形成し、局所的な表面プラズモン共鳴を介して色を生成するコーティングを封じ込める (LSPR) 効果。

ii。カラフルなマーキングのための重要なテクノロジー

1。レイヤード処理とパラメーターの調整

パワーと周波数変調：低出力/高い-周波数レーザーは浅い酸化またはマイクロを誘導します-ひび割れ (青/緑色の色合い)、高出力です/低い-周波数設定により、より深い構造が生成されます (赤/ゴールドトーン)。

マルチ-層マーキング：さまざまなパラメーターを備えた繰り返されるレーザーアプリケーションは、熱蓄積と構造層の層によって色の飽和を高めます。

2。特殊なコーティングとポスト-処理

事前-コーティングされた機能層：フォトクロミックまたはサーモクロミック中間層 (たとえば、二酸化チタン) レーザー励起時に色を変更します。

役職-染色のマーク：染料はレーザーに浸透します-生成されたマイクロ-毛細血管作用による亀裂、永続的な色のパターンを作成します。

3。3Dマーキングと構造カラーテクノロジー

超高速レーザー (たとえば、フェムト秒レーザー) 3Dマイクロを作成します/ガラス内のナノ構造は、フォトニッククリスタル効果またはブラッグの回折を通して構造色を生成します。この染料-フリーメソッドはエコを保証します-親しみやすさと色の安定性。

iii。プロセスステップとケーススタディ

1。pre-治療とクリーニング

コーティングの接着またはレーザー吸収に影響を与える汚染物質を除去するには、ガラス表面を徹底的に洗浄する必要があります。