在白銀表面增強(qiáng)掃描識(shí)別率的激光打標(biāo)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光打標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在白銀表面增強(qiáng)掃描識(shí)別率的激光打標(biāo)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光是一種利用受激福射(能級(jí)躍遷)、具有尚殼度、尚能以及單色、單向、單相位等頻率、方向性能指標(biāo)十分優(yōu)異的光源。相對(duì)于普通光源來(lái)說(shuō)，一是其方向照度比普通光源強(qiáng)千萬(wàn)倍;二是能量高度集中，可以作用于一個(gè)細(xì)微點(diǎn)，光波被材料吸收產(chǎn)生瞬間高壓、高溫，溫度可以高達(dá)幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)度的高溫;三是波長(zhǎng)限制在不到萬(wàn)分之一納米的譜段，單色性能優(yōu)異；四是相干性好，不同頻率光線的干涉現(xiàn)象小。激光也是光，本身雖然能量集中，但是溫度并不高。利用激光的這些優(yōu)異特性，通過(guò)激光照射，材料表面照射部位吸收光波的能量，轉(zhuǎn)化為熱能，瞬間產(chǎn)生高壓、高溫，對(duì)材料進(jìn)行燒蝕，從而蝕刻出標(biāo)記。在白銀表面，通過(guò)激光的蝕刻，在蝕刻的局部，高溫高壓使白銀快速汽化電離，周圍的空氣也瞬間電離，一方面每一個(gè)快速脈沖的激光點(diǎn)，白銀制品表面移除5至lOOyriti，形成不規(guī)則曲面凹槽，大量的凹槽匯集起來(lái)就是標(biāo)記圖案，并形成漫反射，便于掃描識(shí)別；同時(shí)，汽化后的離子態(tài)銀與空氣中的硫、氧等離子體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，激光脈沖經(jīng)過(guò)后，氣態(tài)銀的化合物一部分蒸發(fā)掉，一部分快速凝固，積淀在凹槽。銀的化合物，積淀的量很小，蒸發(fā)掉的損耗也極小，不影響出廠檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]為了防止假冒、肉眼識(shí)別，許多產(chǎn)品的制造商已經(jīng)采用諸如二次防偽、第二層撕開(kāi)即報(bào)廢的紙質(zhì)二維碼印制品，用來(lái)防偽。在部件表面上的激光標(biāo)記通常包括制造、設(shè)計(jì)、發(fā)行單位以及品名、產(chǎn)地、品牌、含量、生產(chǎn)序列號(hào)等信息，這些信息同樣可以做成二維碼來(lái)標(biāo)志。白銀是貴金屬，價(jià)格不菲，一旦假冒，無(wú)論是消費(fèi)者還是制造商、銷售商，損失都是很大的。如何在白銀表面采用激光打標(biāo)技術(shù)蝕刻包含上述信息的二維碼，可以為掃描機(jī)、手機(jī)掃描識(shí)別，并且最大限度地防偽，讓消費(fèi)者放心購(gòu)買，讓制造商放心回購(gòu)，就需要一種特殊的標(biāo)記方法，該標(biāo)記要易于讀取，難于復(fù)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在白銀表面增強(qiáng)掃描識(shí)別率的激光打標(biāo)方法，該方法采用激光在拋光的白銀制品表面、以二次以上不同的工藝技術(shù)在同一標(biāo)記上疊加打標(biāo)的手法，標(biāo)記高分辨率、能長(zhǎng)時(shí)間保留且不影響產(chǎn)品美觀。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種在白銀表面增強(qiáng)掃描識(shí)別率的激光打標(biāo)方法，包括以下步驟:
第一步，將銀制品固定在半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)的工位上，并設(shè)置半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)的參數(shù)，然后在拋光銀制品上進(jìn)行第一次打標(biāo)。第一次打標(biāo)時(shí)半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)的參數(shù)設(shè)置為:焦距:160MM脈沖寬度:1-1Ous 脈沖頻率:3-8KHz 激光電流:9.4-10.4A 激光頻率:2-5KHz 移動(dòng)速度:150-250mm/s 是否填充:填充填充角度:60°-90°
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:lmm。
[0006]標(biāo)記，可以使一個(gè)線段，也可以是一個(gè)區(qū)域。肉眼看起來(lái)的一個(gè)線段標(biāo)記，其實(shí)是細(xì)微的一個(gè)區(qū)域。填充是對(duì)一個(gè)輪廓線閉合的區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行激光脈沖標(biāo)記，閉合區(qū)域可以有多個(gè)，不同閉合標(biāo)記區(qū)塊可以嵌套，也可以是相互獨(dú)立的，但不可以交叉。如果不選擇填充，激光僅標(biāo)記閉合區(qū)域外圍的輪廓線，等于是對(duì)線的標(biāo)記，而不標(biāo)記區(qū)域內(nèi)部面積。采用填充激光，增加了激光點(diǎn)的密度，既使激光蝕刻更加充分，標(biāo)記更加清晰，增強(qiáng)識(shí)別能力，同時(shí)，提高了漫反射的程度。填充線分布要均勻。如果二維碼的信息量大，閉合標(biāo)記區(qū)域密度就大，不同閉合區(qū)域之間的距離就短。在二維碼信息密度大于40字節(jié)/平方厘米的情況下宜采用單向填充，防止燒蝕冷卻凝固殘留物跨界，干擾不同閉合區(qū)域之間的清晰界面，造成無(wú)法識(shí)別。
[0007]激光擴(kuò)展軸從激光起始點(diǎn)建立絕對(duì)坐標(biāo)系，平行方向?yàn)閄軸，垂直方向?yàn)閅軸。填充的角度是激光擴(kuò)展軸在填充區(qū)域移動(dòng)的方向與X軸之間的夾角，與X軸方向平行移動(dòng)，夾角就是O度，反轉(zhuǎn)的情況下就是180度，可以在0-180度之間調(diào)節(jié)，選擇傾角以及在各次打標(biāo)時(shí)選擇不同傾角的目的是增加在填充區(qū)域形成凹槽分布的不規(guī)則性，增加凹槽分布密度，都是為了增強(qiáng)漫反射。
[0008]反轉(zhuǎn)是指激光擴(kuò)展軸向相反的方向運(yùn)動(dòng)。之所以能夠完整按照事先設(shè)計(jì)的標(biāo)記圖案進(jìn)行激光燒蝕，依賴于擴(kuò)展軸從激光起始點(diǎn)開(kāi)始建立絕對(duì)坐標(biāo)系，按照一定方向移動(dòng)，把整個(gè)標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行激光蝕刻。采用反轉(zhuǎn)，實(shí)質(zhì)是對(duì)標(biāo)記區(qū)域的空白背景進(jìn)行激光蝕刻，這樣背景就成為圖案，而圖案反顧來(lái)則成為背景，當(dāng)信息密度較大時(shí)，是為了提高標(biāo)記漫反射面積，這樣漫反射光線強(qiáng)度和效率就高，邊界清晰。
[0009]在采用反轉(zhuǎn)的情況下，由于背景與圖案之間轉(zhuǎn)換了角色，原有的背景變成圖案進(jìn)行激光標(biāo)記，整個(gè)標(biāo)記區(qū)域與非標(biāo)記區(qū)域存在的邊界，邊界與原有的背景是連成一片的。二維碼為正方形區(qū)域，為了標(biāo)示邊界，設(shè)置激光標(biāo)記的邊界參數(shù)為距四周各1MM。
[0010]第二步，修改半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)參數(shù)，并進(jìn)行第二次打標(biāo)。第二次打標(biāo)的參數(shù)設(shè)置為:激光電流:9.4-10.4A
激光頻率:8-12KHz 移動(dòng)速度:300-600mm/s 是否填充:填充填充角度:60°-90°
填充線分布:平均分布是否反轉(zhuǎn):反轉(zhuǎn)距四周各:1mm。
[0011]第一次打標(biāo)選擇較低的功率參數(shù)。在標(biāo)記區(qū)域激光照射瞬間，在高溫、瞬間高壓作用下，激光點(diǎn)的部分白銀被汽化、電離，部分被熔化成液態(tài)，首先形成近似球面凹槽，凹槽的線段密度8-34/MM，每個(gè)凹槽沒(méi)有交叉和重疊。
[0012]通過(guò)高溫高壓的燒蝕，部分銀汽化蒸發(fā)，部分氣態(tài)以及液態(tài)的離子態(tài)銀與空氣中的離子態(tài)硫化學(xué)反應(yīng)生成硫化銀，部分液態(tài)銀因時(shí)間不足未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。液態(tài)銀具有表面張力，向外拱起，照射過(guò)后迅速凝固在凹槽。同時(shí)，每個(gè)凹槽積淀了部分凝固的硫化銀。此時(shí)的凹槽呈黑色，既影響美觀，并且容易被擦拭、清洗掉。這樣，凹槽原有的近似球面的曲面就被破壞成不規(guī)則表面，并且與拋光的界限邊緣成一定弧度，光線照射后形成的反射為漫反射。
[0013]此時(shí)，凹槽的線段密度還不足以形成被手機(jī)掃描軟件識(shí)別的清晰的標(biāo)記邊緣，達(dá)不到分辨率要求。同時(shí)，該凹槽群連接形成的標(biāo)記還有相當(dāng)比例的區(qū)域未被激光照射，其反射的光線為鏡面反射，整體漫反射程度還比較低，導(dǎo)致掃描識(shí)別率低。因此需要進(jìn)行第二次打標(biāo)。
[0014]第二次打標(biāo)時(shí)，其他未標(biāo)注調(diào)整的參數(shù)不變，標(biāo)的物不得有任何位移，并保證激光的標(biāo)記區(qū)域與第一次打標(biāo)時(shí)