MOPA激光器不銹鋼打彩系列故事（1）

　　ICCSZ訊   （文章來(lái)源：杰普特）前言，隨著激光應(yīng)用技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用激光在不銹鋼上打印出各種炫彩奪目的色彩，這一應(yīng)用已逐漸進(jìn)入人們的視野。而這些看似縹緲奇幻的色彩，是否有跡可循?如何調(diào)整參數(shù)才能迅速得到想要的色彩?這一應(yīng)用又對(duì)激光光源有著怎樣的要求?且跟隨小編的腳步，一起走進(jìn)MOPA激光器不銹鋼彩色打標(biāo)的精彩世界，一探究竟吧!

　　不銹鋼顯色原理

　　人的眼睛之所以能分辨出各種不一樣的顏色，其實(shí)是因?yàn)楫?dāng)光照射到物體表面時(shí)，反射不同波長(zhǎng)的光，這些不同波長(zhǎng)的光被肉眼細(xì)胞捕捉，經(jīng)過(guò)大腦處理分辨，就產(chǎn)生了不同顏色的感覺(jué)。回歸到不銹鋼這種材質(zhì)，經(jīng)過(guò)激光處理過(guò)后可以得到的各種色彩，其道理都是一樣的。

　　從物理性狀來(lái)分析不銹鋼顯色的原理，不銹鋼被激光加工前后發(fā)生的變化不外乎三種方式：一是生成有色氧化物;二是經(jīng)化學(xué)、電化學(xué)或激光作用下，在不銹鋼表面生成一層極薄的無(wú)色透明氧化膜，氧化膜產(chǎn)生干涉效應(yīng)，則可在表面顯出色彩;三是同時(shí)存在有色氧化物和氧化膜的一種混合態(tài)。

　　MOPA激光器不銹鋼彩色打標(biāo)

　　深圳市杰普特電子技術(shù)有限公司(JPT Electronics)生產(chǎn)的激光產(chǎn)品，屬于MOPA結(jié)構(gòu)，而MOPA激光器優(yōu)勢(shì)則在于它的脈寬和頻率為獨(dú)立可調(diào)，調(diào)整其中一項(xiàng)并不會(huì)影響其他激光參數(shù)，這是Q-switch結(jié)構(gòu)激光器所不具備。而MOPA結(jié)構(gòu)這種特性，給不銹鋼彩色標(biāo)刻帶了無(wú)限種可能。在實(shí)際打標(biāo)操作中，脈寬，頻率，功率，速度，填充方式，填充間距，延時(shí)參數(shù)等這些因素都會(huì)影響色彩效果。這些參數(shù)的影響，會(huì)使得顏色變化的特征并不唯一，卻又是相互聯(lián)系，相互影響的。

　　親愛(ài)的讀者們，看到這么多激光設(shè)置參數(shù)是不是頓時(shí)頭就大了，無(wú)從下手?先別激動(dòng)，小編會(huì)通過(guò)一系列的小文章來(lái)為您詳解這些不同參數(shù)對(duì)不銹鋼打彩的影響。

　　今天小編給大家?guī)?lái)的是關(guān)于頻率和功率對(duì)不銹鋼打彩的規(guī)律探究。

　　前文有講到，脈寬和頻率，是MOPA激光器的特點(diǎn)，相互獨(dú)立可調(diào);并且，這兩個(gè)參數(shù)在不銹鋼打彩上也是最具特色的兩個(gè)參量，他們之間的相互配合，能夠調(diào)出一個(gè)多彩的世界。今天我們故事介紹的主角，是他們中的一個(gè)，以及一個(gè)標(biāo)刻輔助參量——頻率與功率。

　　說(shuō)起功率，大家一定不陌生，它是能夠影響激光單脈沖輸出最主要最直觀的控制變量。經(jīng)過(guò)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，在不銹鋼打彩時(shí)，頻率在和脈寬進(jìn)行“較量”，頻率這一參數(shù)對(duì)色彩變化的影響更為豐富些。如果將頻率和功率放在一起，在某些條件下會(huì)出現(xiàn)以下這樣的規(guī)律：在密集填充間距、中等脈寬、高頻(填充間距<0.005mm;脈寬45ns-100ns;頻率≥300kHZ)的情況下，功率由小增大，在不銹鋼上表現(xiàn)出來(lái)的顏色呈現(xiàn)出很規(guī)則的變化特征：黃色，紅色，藍(lán)色，綠色直至綠色慢慢變深。如下圖所示(@60ns,0.001mm弓形填充，F(xiàn)=163mm場(chǎng)鏡)

　　(橫向功率為25%，30%，35%，40%，45%，50%，55%，60%，65%)

　　從上圖可以看出，隨著頻率功率的變化，色彩變化呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。這種規(guī)律在改變填充間距時(shí)，也一樣適用。

　　如下圖所示(@60ns，0.005mm弓形填充，F(xiàn)=163mm場(chǎng)鏡)

　　(橫向功率為30%，35%，40%，45%，50%，55%，60%)

　　至此可以看到，在密集填充間距、中等脈寬、高頻為前提，填充的變化對(duì)應(yīng)顏色的改變作用顯得較小，而更多的色彩變化是由頻率及功率所帶來(lái)的作用。換句話(huà)說(shuō)，這些顏色上的差異，主要受激光本身單脈沖能量以及它在鋼片上的光斑重疊率所影響，并且反應(yīng)到不銹鋼的顯色方式里去，就是呈現(xiàn)出如圖片上所見(jiàn)的規(guī)律性變化。

　　在這篇系列文章(1)中所介紹的頻率與功率的改變對(duì)色彩的影響，雖然不能代表整個(gè)打彩工藝中的色彩特征，但在標(biāo)刻應(yīng)用時(shí)，也能在一定的參數(shù)范圍中，提供一些參考價(jià)值。在后續(xù)的文章里，會(huì)慢慢為大家揭秘更多激光影響規(guī)律。務(wù)必關(guān)注我們以得到更新更細(xì)的資料。