陽(yáng)極氧化鋁打黑的機(jī)理是通過(guò)聚焦后高能量密度的激光，在很短的時(shí)間內(nèi)將膜厚為5-20um的陽(yáng)極氧化鋁層進(jìn)一步氧化并改變表面材料的機(jī)理，如圖1所示為不同厚度以及表面不同處理工藝的陽(yáng)極氧化鋁表面。

　　　圖1  不同厚度和不同表面處理工藝的陽(yáng)極氧化鋁表面　
一、影響陽(yáng)極鋁打黑的因素和參數(shù)設(shè)置

 　　影響陽(yáng)極氧化鋁打黑的因素有很多，歸納總結(jié)主要因素如下圖2。

　　圖2  影響陽(yáng)極氧化鋁表面打黑的因素

1、材料因素：

　　主要包括陽(yáng)極氧化鋁其氧化層的膜厚，以及表面處理工藝，一般來(lái)講，膜厚在5-20um， 膜的厚度直接決定打黑的效果和效率，一般膜厚在10-20um較容易打黑，膜厚小于8um時(shí)，氧化膜太薄，容易打破，出現(xiàn)白點(diǎn)的現(xiàn)象，需要提高脈沖頻率和提高填充密度（見下表）。另外陽(yáng)極氧化鋁表面處理工藝將直接影響打黑效果，噴砂以及表面拉絲是常見的工藝，噴砂的粗細(xì)度對(duì)于打標(biāo)出來(lái)的效果會(huì)產(chǎn)生不同的影響，噴砂顆粒越細(xì)，打黑效果越好。建議陽(yáng)極鋁的膜厚為10-15μm，這樣總體的黑度效果會(huì)更佳。

     功率設(shè)置同脈沖頻率的關(guān)系如圖3， 當(dāng)脈沖頻率提高時(shí)，功率也要相應(yīng)的提高，一般在500KHz時(shí)，功率設(shè)置在30-35%，當(dāng)頻率上升到800-900KHz時(shí)，功率要到70%左右。 

　　圖3  頻率和功率設(shè)置的關(guān)系： 頻率越高，脈沖寬度越短，需要的功率也越高

 ２、打標(biāo)工藝因素：

 打黑工藝主要包括場(chǎng)鏡的焦距，光斑的大小，填充方式，正焦還是離焦等等。

 1） 填充密度與振鏡線速度的設(shè)置關(guān)系：

       填充密度和振鏡速度在打黑過(guò)程中有一定的連帶關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)，填充密度較密，振鏡的線速度可以較高，相反，如果填充密度較疏，振鏡的線速度就要降下來(lái)，以求達(dá)到相同的打標(biāo)黑度，比如，填充密度為0.001mm， 振鏡速度為1000mm/s時(shí)的打黑黑度與填充密度為0.0002mm， 振鏡線速度5000mm/s 時(shí)打標(biāo)的黑度基本相同（還需要適當(dāng)調(diào)整功率），客戶可以參考下面圖表（圖4）調(diào)整參數(shù)以求得到最佳效果。

　　圖4  填充密度與振鏡線速度的設(shè)置關(guān)系，不同的參數(shù)可以得到相同的黑度

 2）焦平面對(duì)打黑的影響

       (lwmlaser)打黑時(shí)可以是正焦打黑，也可以是離焦打黑，但我們建議客戶采用正焦打黑方式，因?yàn)殡x焦在對(duì)于打圖案面積較大，或被打材料一致性不高時(shí)，容易出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象（其他類型的激光器也有此現(xiàn)象），這是因?yàn)樵陔x焦時(shí)（無(wú)論是正離焦還是負(fù)離焦），激光的能量密度在工作范圍的中心區(qū)域同邊緣區(qū)域有很大的差異，從而造成打黑不均勻的現(xiàn)象。

3）場(chǎng)鏡焦距對(duì)打黑的影響

       一般來(lái)說(shuō)，不同焦距的場(chǎng)鏡的選擇取決于聚焦后的光斑大小以及工作范圍，160mm的場(chǎng)鏡較適合陽(yáng)極鋁打黑，如果選用254mm或更大的場(chǎng)鏡，需要提高激光功率（得到相同的能量密度）或降低打標(biāo)速度，因此160mm的場(chǎng)鏡可以得到較高的打黑效率。

4）填充方式對(duì)打黑的影響

       填充方式將直接決定打黑的質(zhì)量和效率，一般情況下選用蛇形填充可以大大提高打黑效率，單向填充可以提高打黑的質(zhì)量。其他的填充方式也各有其特點(diǎn)，客戶可以根據(jù)不同的要求測(cè)試選擇最適合的方式。

3、設(shè)備和環(huán)境對(duì)陽(yáng)極鋁打黑的影響

       陽(yáng)極鋁激光打黑同其他激光打標(biāo)有很大的不同，由于激光能量的微小變化在打黑上都有十分明顯的表現(xiàn)，因此，對(duì)設(shè)備信號(hào)穩(wěn)定性以及環(huán)境震動(dòng)和干擾都有很高的要求.

 1）信號(hào)線干擾

       激光設(shè)備中一般有電源線和信號(hào)線兩種，信號(hào)線包括振鏡信號(hào)線和激光控制信號(hào)線，電源線包括振鏡電源線（15V）和激光器電源線（24V）。 在機(jī)箱內(nèi)布線時(shí)，一定要將電源線同數(shù)據(jù)線分開（空間上分開），避免混在一起，如有條件，將數(shù)據(jù)線和電源線分別放在相應(yīng)的屏蔽槽內(nèi)，避免電源線對(duì)數(shù)據(jù)線產(chǎn)生干擾。

2）數(shù)據(jù)線需要有屏蔽層

      設(shè)備的所有數(shù)據(jù)線（包括USB）需要有屏蔽層，而且屏蔽層一端要接地（不要兩端同時(shí)接地）。屏蔽層將有效屏蔽外來(lái)信號(hào)干擾。
3）環(huán)境和震動(dòng)

       激光打標(biāo)機(jī)的電源最好不要同其他大電流設(shè)備共用一個(gè)電源插槽，因?yàn)槠渌O(shè)備的開啟或斷開可能對(duì)激光打標(biāo)機(jī)產(chǎn)生影響，另外，避免附近環(huán)境中有振動(dòng)源。

4）地線

        打標(biāo)設(shè)備的所有電源的地線（比如振鏡電源線的地線和激光電源線的地線）要同220V地線相連，一定要避免多點(diǎn)接地現(xiàn)象。

二、陽(yáng)極鋁打黑常見問(wèn)題以及解決方案：