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pom塑料为什么无法用激光打出颜色

发布人:莱塞激光 发布时间:2024-05-17 10:31:50

【摘要】

POM塑料(聚甲醛)是一种广泛应用于工程塑料领域的高性能材料,因其优异的机械性能和耐化学性而备受青睐。然而,在某些应用场合,尤其是标识和装饰领域,利用激光技术在POM表面打出颜色标记却面临诸多挑战。本文将从POM材料的属性角度出发,分析为什么通过紫外激光和光纤激光无法在POM表面打出颜色,而二氧化碳激光虽然可以蚀刻表面但仍然无法实现颜色标刻。

POM塑料(聚甲醛)是一种广泛应用于工程塑料领域的高性能材料,因其优异的机械性能和耐化学性而备受青睐。然而,在某些应用场合,尤其是标识和装饰领域,利用激光技术在POM表面打出颜色标记却面临诸多挑战。本文将从POM材料的属性角度出发,分析为什么通过紫外激光和光纤激光无法在POM表面打出颜色,而二氧化碳激光虽然可以蚀刻表面但仍然无法实现颜色标刻。

 

pom塑料为什么无法用激光打出颜色(图1)

POM材料的属性

 首先,我们需要了解POM材料的基本性质。POM是一种结晶性聚合物,具有高密度、高结晶度、高熔点以及良好的机械强度和硬度。其分子结构中含有大量的C-O键,使其在热稳定性、化学稳定性和摩擦性能上表现优异。然而,这些优良的属性也使得POM在激光加工过程中表现出与其他塑料不同的反应。

 

紫外激光和POM

 紫外激光通常工作在355纳米左右的波长范围内,具有高能量、高精度的特点。理论上,紫外激光可以用于许多塑料的表面打标,因为其高能量可以破坏聚合物分子链,从而引起颜色变化。然而,对于POM材料,紫外激光却并不理想。

 

这是因为POM具有高结晶度和良好的热稳定性,在紫外激光照射下,能量主要被分散在整个材料表面,导致局部温度升高,分子链被打断,但并不会引起明显的颜色变化。高结晶度使得POM难以在低温环境下发生显著的化学变化,而紫外激光的能量虽然高,但并不足以在短时间内引起POM材料的显色反应。此外,POM对紫外光的吸收率较低,导致激光能量无法有效集中在局部区域形成颜色变化。

 

光纤激光和POM

 光纤激光一般工作在1064纳米的近红外波长范围内,具有较高的能量密度和良好的光束质量,被广泛用于金属和部分塑料的打标。然而,POM对1064纳米波长的光纤激光也不敏感。

 

原因在于POM材料对近红外波长的吸收同样较低,激光能量在材料表面无法有效聚集,从而无法产生足够的热量来改变材料的颜色。POM的高结晶度和密度使其难以在光纤激光的作用下发生物理或化学变化,表面仍保持原有的特性而不发生颜色改变。相比之下,光纤激光更适用于那些对近红外光吸收较好的材料,如部分染色塑料或金属。

 

二氧化碳激光和POM

 二氧化碳激光工作在10.6微米的远红外波长范围内,其主要特点是对大多数非金属材料有较好的吸收率,能有效地在塑料表面进行加工和蚀刻。对于POM材料,二氧化碳激光可以产生显著的蚀刻效果,但仍然无法实现颜色打标。

 

这是因为二氧化碳激光虽然能在POM表面产生高温效应,导致材料的局部熔融和汽化,从而形成清晰的蚀刻痕迹,但这主要是物理变化而非化学变化。高温效应不足以使POM分子发生显色反应,激光只能去除材料或改变其表面形态,而不会引起颜色的改变。POM的化学结构和高结晶度使其在高温下不会发生类似于其他塑料(如PVC或亚克力)那样的颜色变化。

 


综上所述,POM材料由于其高结晶度、良好的热稳定性和特殊的化学结构,使其在激光打标过程中表现出独特的特性。紫外激光和光纤激光由于能量吸收不足和材料性质限制,无法在POM表面打出颜色,而二氧化碳激光虽然可以蚀刻表面,但仍然无法引起颜色变化。这一特性限制了POM在某些需要颜色标记的应用中的使用,但其优异的机械性能和耐化学性仍然使其在其他领域广泛应用。

 

在未来,或许通过改性POM材料或开发新的激光技术,可以克服这些挑战,实现POM表面的颜色标记,为其在标识和装饰领域的应用开辟新的可能性。


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