[发明专利]一种激光去除蓝宝石表面镀层的工艺方法

说明书

本发明属于蓝宝石表面处理技术领域，尤其涉及一种激光去除蓝宝石表面镀层的工艺方法，该方法包括如下步骤：1）用治具固定蓝宝石，并使其待去除部分悬空，将有镀层的一面朝上，使有镀层的一面面对激光器光源；2）调整激光头至蓝宝石表面的距离控制激光作用至蓝宝石表面的光斑大小；3）设定激光标刻的标刻图案、图案填充方式、填充角度与激光器工艺参数；4）采用激光打标机进行激光标刻去除镀层，同时采用压缩空气以一定的倾斜角度输送到蓝宝石表面，并通过机械控制使压缩空气来回反复旋转，使蓝宝石表面无粉尘堆积。本发明通过激光标刻对蓝宝石表面镀层进行去除，工艺操作简便，精度高，易于控制，去除效果好且不易伤及底面基材。

技术领域

本发明属于蓝宝石表面处理技术领域，尤其涉及一种激光去除蓝宝石表面镀层的工艺方法。

背景技术

蓝宝石晶体硬度高，仅次于金刚石达莫氏9级，在高温下具有较好的稳定性,熔点为2030℃，并且具有耐磨性好、透光率高、介电常数高、导电性好等优点，常用于高科技领域，正逐渐成为智能终端保护玻璃的热门材料。近年来，蓝宝石已在智能手表、智能手机与高端电脑屏幕中占有一席之地。随着科技进一步发展，人们已不满足单调的透明玻璃，而是希望在终端玻璃产品上显示出多样化的精美图案。

目前在蓝宝石表面镀膜的材料一般为油墨、钛、镉等。镀油墨涂层的方法一般是在常温下喷涂后高温烘烤使其固化，由于其在低温流动性较大，难以形成图案；镀钛、镉等稀有金属涂层一般使用物理气相沉积法（PVD），图案难以控制。故选择在蓝宝石表层镀膜后再进行部分去膜处理，以得到相应的图案。机械去膜方法极易在蓝宝石表面留下残留，无法去除干净；传统的耐酸印刷工艺流程多、刻蚀痕迹较明显，精度低；黄光的曝光显影工艺过程复杂，需使用大量酸液与碱液，不利于环境保护。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种工艺操作简便、精度高、易于控制的激光去除蓝宝石表面镀层的工艺方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种激光去除蓝宝石表面镀层的工艺方法，该方法包括如下步骤：

步骤一，用治具固定蓝宝石，并使其待去除部分悬空，将有镀层的一面朝上，使有镀层的一面面对激光器光源；

步骤二，调整激光头至蓝宝石表面的距离控制激光作用至蓝宝石表面的光斑大小；

步骤三，设定激光标刻的标刻图案、图案填充方式、填充角度与激光器工艺参数；

步骤四，采用激光打标机进行激光标刻去除镀层，同时采用压缩空气作为保护气体以一定的倾斜角度输送到蓝宝石表面，并通过机械控制使压缩空气来回反复旋转，使蓝宝石表面无粉尘堆积。

进一步地，激光器光束作用在蓝宝石表面上的光斑大小为其最小光斑的1~1.5倍。

进一步地，所述蓝宝石表面的镀层为油墨，钛或镉，镀层厚度为20~100μm

进一步地，所述激光打标机所采用的激光器为紫外皮秒激光器，波长为355nm，脉宽＜10ps。

进一步地，去除镀层时，激光峰值功率为1~5W，频率为300~600KHZ。

进一步地，压缩空气通过管道输送至蓝宝石表面，其倾斜角为15~45°，同时在水平方向上来回反复旋转角度为180~360°。

进一步地，去除镀层时，激光束照射在蓝宝石表面镀层中，镀层吸收能量先气化至空气中，后固化成粉末，同时压缩气体的输送来防止粉末堆积在蓝宝石表面及边缘，完成蓝宝石表面镀层的去除。

进一步地，标刻图案为待去除镀层的部分，选择对标刻图案进行直线填充的方式标刻，填充线条间距为0.005~0.01mm。

进一步地，图案填充的方式为快速填充、单线填充或双线填充，填充角度为0~90°。