在白銀表面增強掃描識別率的激光打標方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及激光打標技術領域，特別涉及一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標方法。
【背景技術】
[0002]激光是一種利用受激福射(能級躍遷)、具有尚殼度、尚能以及單色、單向、單相位等頻率、方向性能指標十分優異的光源。相對于普通光源來說，一是其方向照度比普通光源強千萬倍;二是能量高度集中，可以作用于一個細微點，光波被材料吸收產生瞬間高壓、高溫，溫度可以高達幾萬到幾百萬度的高溫;三是波長限制在不到萬分之一納米的譜段，單色性能優異；四是相干性好，不同頻率光線的干涉現象小。激光也是光，本身雖然能量集中，但是溫度并不高。利用激光的這些優異特性，通過激光照射，材料表面照射部位吸收光波的能量，轉化為熱能，瞬間產生高壓、高溫，對材料進行燒蝕，從而蝕刻出標記。在白銀表面，通過激光的蝕刻，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，一方面每一個快速脈沖的激光點，白銀制品表面移除5至lOOyriti，形成不規則曲面凹槽，大量的凹槽匯集起來就是標記圖案，并形成漫反射，便于掃描識別；同時，汽化后的離子態銀與空氣中的硫、氧等離子體發生化學反應，激光脈沖經過后，氣態銀的化合物一部分蒸發掉，一部分快速凝固，積淀在凹槽。銀的化合物，積淀的量很小，蒸發掉的損耗也極小，不影響出廠檢測標準。
[0003]為了防止假冒、肉眼識別，許多產品的制造商已經采用諸如二次防偽、第二層撕開即報廢的紙質二維碼印制品，用來防偽。在部件表面上的激光標記通常包括制造、設計、發行單位以及品名、產地、品牌、含量、生產序列號等信息，這些信息同樣可以做成二維碼來標志。白銀是貴金屬，價格不菲，一旦假冒，無論是消費者還是制造商、銷售商，損失都是很大的。如何在白銀表面采用激光打標技術蝕刻包含上述信息的二維碼，可以為掃描機、手機掃描識別，并且最大限度地防偽，讓消費者放心購買，讓制造商放心回購，就需要一種特殊的標記方法，該標記要易于讀取，難于復制。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標方法，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在同一標記上疊加打標的手法，標記高分辨率、能長時間保留且不影響產品美觀。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種在白銀表面增強掃描識別率的激光打標方法，包括以下步驟:
第一步，將銀制品固定在半導體激光打標機的工位上，并設置半導體激光打標機的參數，然后在拋光銀制品上進行第一次打標。第一次打標時半導體激光打標機的參數設置為: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:反轉距四周各:lmm。
[0006]標記，可以使一個線段，也可以是一個區域。肉眼看起來的一個線段標記，其實是細微的一個區域。填充是對一個輪廓線閉合的區域內部進行激光脈沖標記，閉合區域可以有多個，不同閉合標記區塊可以嵌套，也可以是相互獨立的，但不可以交叉。如果不選擇填充，激光僅標記閉合區域外圍的輪廓線，等于是對線的標記，而不標記區域內部面積。采用填充激光，增加了激光點的密度，既使激光蝕刻更加充分，標記更加清晰，增強識別能力，同時，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，閉合標記區域密度就大，不同閉合區域之間的距離就短。在二維碼信息密度大于40字節/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，干擾不同閉合區域之間的清晰界面，造成無法識別。
[0007]激光擴展軸從激光起始點建立絕對坐標系，平行方向為X軸，垂直方向為Y軸。填充的角度是激光擴展軸在填充區域移動的方向與X軸之間的夾角，與X軸方向平行移動，夾角就是O度，反轉的情況下就是180度，可以在0-180度之間調節，選擇傾角以及在各次打標時選擇不同傾角的目的是增加在填充區域形成凹槽分布的不規則性，增加凹槽分布密度，都是為了增強漫反射。
[0008]反轉是指激光擴展軸向相反的方向運動。之所以能夠完整按照事先設計的標記圖案進行激光燒蝕，依賴于擴展軸從激光起始點開始建立絕對坐標系，按照一定方向移動，把整個標記區域進行激光蝕刻。采用反轉，實質是對標記區域的空白背景進行激光蝕刻，這樣背景就成為圖案，而圖案反顧來則成為背景，當信息密度較大時，是為了提高標記漫反射面積，這樣漫反射光線強度和效率就高，邊界清晰。
[0009]在采用反轉的情況下，由于背景與圖案之間轉換了角色，原有的背景變成圖案進行激光標記，整個標記區域與非標記區域存在的邊界，邊界與原有的背景是連成一片的。二維碼為正方形區域，為了標示邊界，設置激光標記的邊界參數為距四周各1MM。
[0010]第二步，修改半導體激光打標機參數，并進行第二次打標。第二次打標的參數設置為:激光電流:9.4-10.4A
激光頻率:8-12KHz 移動速度: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:反轉距四周各:1mm。
[0011]第一次打標選擇較低的功率參數。在標記區域激光照射瞬間，在高溫、瞬間高壓作用下，激光點的部分白銀被汽化、電離，部分被熔化成液態，首先形成近似球面凹槽，凹槽的線段密度8-34/MM，每個凹槽沒有交叉和重疊。
[0012]通過高溫高壓的燒蝕，部分銀汽化蒸發，部分氣態以及液態的離子態銀與空氣中的離子態硫化學反應生成硫化銀，部分液態銀因時間不足未發生化學反應。液態銀具有表面張力，向外拱起，照射過后迅速凝固在凹槽。同時，每個凹槽積淀了部分凝固的硫化銀。此時的凹槽呈黑色，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，凹槽的線段密度還不足以形成被手機掃描軟件識別的清晰的標記邊緣，達不到分辨率要求。同時，該凹槽群連接形成的標記還有相當比例的區域未被激光照射，其反射的光線為鏡面反射，整體漫反射程度還比較低，導致掃描識別率低。因此需要進行第二次打標。
[0014]第二次打標時，其他未標注調整的參數不變，標的物不得有任何位移，并保證激光的標記區域與第一次打標時