隨著激光器和激光加工技術(shù)的發(fā)展，激光在合成樹(shù)脂材料上的應(yīng)用越來(lái)越多，包含IT、汽車、航空航天、電子和醫(yī)學(xué)等很多領(lǐng)域。由于社會(huì)分工日益細(xì)化及部分產(chǎn)品同質(zhì)性越來(lái)越強(qiáng)，差異性越來(lái)越小，產(chǎn)品制造商除了制造優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品外，越來(lái)越注重通過(guò)加工技術(shù)獲得承載自身信息和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息可追溯的需要。同時(shí)客戶需要節(jié)約成本并提高制造效率，而激光在合成樹(shù)脂上日益呈現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此選擇激光加工工藝這種方式的也越來(lái)越多。

隨著激光技術(shù)和合成樹(shù)脂成型技術(shù)的不斷創(chuàng)新，順應(yīng)市場(chǎng)需求，很多廠家相繼推出了多脈寬、多頻率、多功率的優(yōu)質(zhì)可靠的納秒激光器，以滿足客戶需求，基于貝林激光器的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)樹(shù)脂加工的原理以及激光對(duì)樹(shù)脂的影響進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié)。

1）樹(shù)脂刻印、發(fā)色的原理

材料在接收到光能時(shí)都會(huì)發(fā)生“反射”、“吸收”和“透過(guò)”的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象也成為激光刻印、激光加工中的核心要素。其中，最重要的是材料對(duì)光能的吸收，材料吸收光能，直接破壞材料表面物質(zhì)的化學(xué)鍵，使被加工過(guò)的地方呈現(xiàn)出與其他地方不同的物理特性。

a：多層材料表層剝離

材料特點(diǎn)：樹(shù)脂基底，油漆表層

加工特點(diǎn)：低平均功率，小單脈沖能量，高頻率，多角度填充，高速度掃描

推薦激光器類型：高頻低功率紫外脈沖激光器

此類材料的油漆表層一般比較薄，基底材料對(duì)紫外光比較敏感，所以（因此？）加工能量不宜太大，否則會(huì)損傷基底材料；多角度填充主要是保證剝離均勻、徹底。

實(shí)例：物理按鍵

b：同質(zhì)材料表層剝離

材料特點(diǎn)：垂直材料表面方向物理性質(zhì)一致

加工特點(diǎn)：高頻快速掃描，表層直接氣化

此類材料加工的難點(diǎn)是控制剝離深度，剝離深度要均勻，被剝離表面顏色要均勻，這些都可以通過(guò)調(diào)整掃描速度和頻率來(lái)控制。

實(shí)例：樹(shù)脂表層剝離

c ：材料表面發(fā)色

激光通過(guò)在樹(shù)脂上照射使工件本身發(fā)色。

不同的樹(shù)脂材料，激光使其發(fā)色的原理也不一樣，主要以下幾種方式

（1）起泡型：用較低的激光能量通過(guò)分子結(jié)構(gòu)的破壞引起顏色的改變和表面重構(gòu)，標(biāo)記部分顏色略凸起于基材表面。

（2）雕刻型：通過(guò)將局部溫度升高至材料的熔點(diǎn)以上，使之熔化，然后重新凝固，表面將以蝕刻的形式出現(xiàn)。如圖片1所示

（3）色彩雕刻型：激光強(qiáng)度相對(duì)要高，通過(guò)對(duì)表面材料的局部蒸發(fā)產(chǎn)生脊?fàn)顪?，材料的碳化引起顏色的改變。如圖片2所示

（4）色彩性：用足夠短波長(zhǎng)的激光，使材料分子鏈斷裂從而改變顏色，也可以通過(guò)添加定量的添加劑提高標(biāo)記的對(duì)比度。如圖片3所示

圖片1

圖片2

圖片3

2）激光對(duì)樹(shù)脂的影響

對(duì)材質(zhì)的吸收率因波長(zhǎng)而異，圖4紅外（1064），綠光（532），紫外（355）對(duì)不同樹(shù)脂材質(zhì)透過(guò)率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖，由此可知紫外、綠光激光對(duì)PVC、ABS、聚苯乙烯的透過(guò)率均低、吸收率均高，可進(jìn)行良好的刻印。

圖4

作為替代印刷和傳統(tǒng)切割的新型工藝，激光加工技術(shù)會(huì)在合成樹(shù)脂的加工方面以其獨(dú)特的優(yōu)越性和廣泛的實(shí)用性，被越來(lái)越多領(lǐng)域所采用。此外，合成樹(shù)脂制造工藝的進(jìn)步會(huì)加快激光加工的發(fā)展。