[发明专利]一种RGB三原色的激光彩色打标系统

说明书

一种RGB三原色的激光彩色打标系统，所述系统包括激光器、扩束镜、反射镜、激光聚焦镜、送粉系统、红色送粉头、绿色送粉头和蓝色送粉头，所述激光器的输出侧安置有扩束镜，所述扩束镜输出侧安置有反射镜，所述反射镜下方安置有激光聚焦镜，所述激光器输出光和激光聚焦镜的光轴相互垂直，所述送粉系统与所述红色送粉头、绿色送粉头和蓝色送粉头均连接，所述红色送粉头、绿色送粉头、蓝色送粉头和激光聚焦镜的输出侧均位于加工工位内。本发明提供了一种工艺调试方便、可重复性较好的RGB三原色的激光彩色打标系统。

技术领域

本发明属于激光打标技术领域，涉及一种RGB三原色的激光彩色打标系统。

背景技术

近几年来随着激光技术的快速发展，激光技术的应用水平逐渐提高，不仅成为现在工业生产过程中不可替代的一个重要组成部分，同时优异的性能特点正在逐渐引领现在的加工制造迈向新的台阶。

激光打标作为激光应用的一个重要应用方向，在现在的标记加工中有着举足轻重的作用。采用一定强度的聚焦激光束按照给定轨迹对工件进行局部照射，使表层材料熔化、汽化或发生颜色变化，从而留下永久性标记。不仅可以打出各种文字、符号和图案，同时加工的字符大小可以从毫米到微米量级，这就使得激光标记可以实现更加精细的标记加工。与传统印刷、电镀或喷漆等传统工艺相比，激光打标具有应用范围广、不产生机械压力和机械变形、不易被擦除、修改、抗刮、抗磨、工序少、成本低、无污染、无腐蚀、加工速度快、加工重复性好、加工质量高、加工灵活性好、可进行高分辨率的缩微打标等优势。

但是激光打标是蒸发表层物质漏出深层物质，或者通过表层物质的化学物理变化标记出痕迹，或通过光能烧掉部分物质，标识图案或文字的加工方式。对于非金属材料来说，只能是通过氧化作用标记出黑色或者漏出深层物质的颜色，底层是什么颜色标记出来的就是什么颜色，是无法标记出其他彩色的，通常都是单色。而对于部分金属材料如不锈钢、钛等金属，尽管可以通过改变激光打标的工艺参数，例如激光功率、功率密度、重复频率、扫描速度、扫描方式和打标次数等来改变产生的颜色形成多彩标识，获得一种真实的装饰效果。但是由于金属彩色打标的效果对激光能量和环境因素变化比较敏感，造成工艺存在调试困难，可重复性差等问题，因此金属彩色打印工艺未能获得广泛的应用。

发明内容

为了克服已有激光打标系统通常只能单色打标，即使对于某些金属材料能进行彩色打标，也存在着工艺调试困难、可重复性差的不足，本发明提供了一种使用范围广、工艺调试方便、可重复性较好的RGB三原色的激光彩色打标系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种RGB三原色的激光彩色打标系统，所述系统包括激光器、扩束镜、反射镜、激光聚焦镜、送粉系统、红色送粉头、绿色送粉头和蓝色送粉头，所述激光器的输出侧安置有扩束镜，所述扩束镜输出侧安置有反射镜，所述反射镜下方安置有激光聚焦镜，所述激光器输出光和激光聚焦镜的光轴相互垂直，所述送粉系统与所述红色送粉头、绿色送粉头和蓝色送粉头均连接，所述红色送粉头、绿色送粉头、蓝色送粉头和激光聚焦镜的输出侧均位于加工工位内。

进一步，所述加工工位中，以激光聚焦镜输出的激光束为中心轴，中心轴圆周方向均匀对称地分布红色送粉头、绿色送粉头、蓝色送粉头，送粉管道的中心线汇聚于激光束的中点。

再进一步，所述激光器为增益介质为Nd:YAG的半导体泵浦固体激光器或者光纤激光器。

更进一步，所述扩束镜采用伽利略式三倍扩束镜，扩束镜由二个镜片组成，包括一个输入的凹透镜和一个输出的凸透镜，输入镜将虚焦点光束传输给输出镜，二镜片两面镀有1064nm窄带增透膜。

所述反射镜采用熔融石英基底，镀有1064nm高反膜，用于将水平传输的激光反射成竖直方向传输。

所述激光聚焦镜采用焦距为150mm的熔融石英材料的多片透镜组。