依据IOP激光技能手册，1999年，全球各行各业运用了大约22,000台激光打标机。Hexa Research估计，。好像在几年内，一切需求符号的东西都将用激光符号，包含生果和蔬菜，当然还有电线和电缆。

  本文介绍了航空航天工业电线电缆紫外激光打标的基本原理及其对其他商场的适用性。

  运用紫外（UV）激光器在电线和电缆上直接印刷已在航空航天工业中得到了OEM和最终用户的广泛测验和承受。它由SAE International（，AIR5468B，AS5649）发布的几份文件和规范所包含，并反映在商业，工业和军事用处的大型和小型结构飞机的出产规范中。OEM名单包含波音，空中客车，洛克希德马丁，西科斯基，湾流，庞巴迪，皮拉图斯等。它也被国防部，美国宇航局，美国联邦航空局等政府机构运用。最终用户在定时保护和修理程序中运用紫外激光打标机。

  紫外激光器在基板外表留下永久不行磨灭的高分辨率符号。要了解这种现象，咱们有必要考虑激光束怎么与资料相互作用。例如，光束能够从外表彻底反射，作为来自镜子的太阳光线，或许作为穿过通明玻璃窗的太阳光线传达而不受影响。在这些情况下，外表上不会留下任何痕迹。要符号资料，有必要直接在资料外表或邻近吸收至少一部分激光辐射。

  烧蚀是改动外表的最洁净的办法，但由于受影响的区域不会改动色彩，因而符号对比度较低。更深、更宽的符号能够进步易读性，但会下降资料完好性，这关于航空航天运用来说明显是不行承受的。一种或许性是运用额定的电线日照层，然后挑选性地将其去除，显露不同色彩的底漆，但这看起来也不是很有用。

  熔化和焚烧打标工艺存在长时间耐久性问题，由于熔化的资料和烧坏的沉积物或许无法很好地粘附在未受影响的区域。这类似于 21圣世纪烫印技能。当然，这个版别更先进，更灵敏，更准确，但它仍然是热冲压，有其一切众所周知的缺点。

  在不改动资料功能、供给满意的对比度、杰出的耐久性和长时间稳定性的条件下，换色能够是一种极好的解决方案。航空航天电线电缆的紫外激光打标满意了一切这些要求。

  图2显现了运用三星科技M-100L-FG电线打标体系加工的ETFE和PTFE绝缘电线。概括清楚、明晰可辨的打印件即便在长时间加快热老化后也能坚持完好。

  符号横截面（图3）承认变暗区在外表下延伸10-20um，保证在不物理损坏绝缘层顶层的情况下无法改动或去除符号。

  问题是淡色聚合物外表怎么在激光照耀下变暗而不焚烧或熔化。答案是称为二氧化钛（TiO2）的奇特物质。走运的是，这是一种常用的颜料，电线制造商用它来使绝缘看起来是白色或其他淡色，如灰色，蓝色，绿色，黄色，粉红色等。

  3.1电子伏特左右的光学带隙占TiO2对波长短于 380 纳米的紫外线辐射的激烈吸收。用紫外激光照耀永久改动TiO2的颗粒从白色到蓝色/黑色。当这些颗粒嵌入基板时，也会发生相同的作用。抱负情况下，激光辐射不与基材发生反响，而是自在经过基材外表。相比之下，基板内的颜料颗粒与激光束相互作用，激光束改动颗粒的结构和外观，包含色彩。例如，薄的PTFE薄膜对紫外光几乎是通明的，而小（~0.3u）TiO2随机散布在绝缘层中的颗粒激烈吸收光并改动色彩。

  图4说明晰空间和时刻的进程。入射激光束自在穿透第一层资料层，在与原始白色TiO2颗粒相互作用时丢失其总能量的一小部分（例如，1%），将它们变成黑色。相同的工作发生在第二层，依此类推，直到大部分激光脉冲能量在顶部50-100层内被吸收。实际上，该进程在时刻和空间上都十分有限，由于总脉冲持续时刻一般低于30ns，符号深度不超越50um左右。

  短纳秒激光脉冲可防止添加剂与周围资料之间的定时热交换，然后约束了对颜料颗粒自身的任何结构和/或化学改性。明显，这个符号不容易去除，由于它的大部分散布在顶层，而不是在外表上。

  激烈的紫外线颗粒物终究发生了什么的问题，不在本篇文章的评论规模之内，但由此发生的色彩改变是不行逆的。例如，长时间稳定性的紫外激光打标的TiO2掺杂的ETFE层于1990年在麦克唐纳道格拉斯研讨实验室进行了研讨。符号在两次热老化期间都几乎没有改变（229℃为770小时）或模仿太阳辐射（相当于亚利桑那州沙漠中17年的紫外线照耀）。

  符号对比度与TiO2浓度成正比;可是，过量或许会损坏绝缘层。一般2-4%足以完成杰出的对比度。表1列出了在航空航天工业中常用的电线结构上经过直接紫外激光打印能够完成的典型对比度水平。

  其他电线类型也能够符号，只需它们含有戏法颜料。具有TiO2的护套的最外层是上述符号技能的首要约束。在大多数运用中，TiO2用作白色着色剂，在紫外激光照耀下会变黑。因而，只要淡色电线才干明晰地印迹。

  其他的导线中描绘的不同机制用激光符号。但是，这些符号很或许不符合严厉的航空航天规范，除非咱们找到另一种奇特的颜料，例如，在绿色激光曝光时从黑色变成白色。