1.本发明涉及一种激光打标方法，尤其涉及一种试剂管激光打标方法。
背景技术：2.随着医疗技术的发展，医用耗材类试剂管使用量日益增多。目前医用试剂管均为透明塑料材质，方便观测管类试剂的状态，且成本低廉，干净卫生。目前医用试剂管均采用贴纸质标签的方式进行识别，但纸质标签持久性较差，不适合长期存储，且耐摩擦性较低，容易受到损坏，当医用试剂管材标签受损时，将对后续使用造成安全隐患。
3.目前采用激光加工方式对医疗试剂管进行标记加工开始崭露头角，激光打标是由激光器产生的激光经过一系列光学传导，最终通过光学镜片进行光束聚焦，利用高能量密度的激光偏转到待加工物体表面的指定位置，使表层材料发生物理变化或化学变化，从而留下永久性标记，因而激光打标的医疗试剂管具有耐存储、耐刮擦的特点。由于市面上医疗试剂管大多数采用聚丙烯(pp)材质，当采用激光加工的聚丙烯(pp)材质具有对比度低的缺点。虽然常用添加黑色母可以有效改善透明塑料的打标效果，但是添加黑色母后会改变塑料管材的透明度，导致管材变为纯黑不透明，不方便医护人员观察管材内医用液体含量及状态。
技术实现要素：4.本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种试剂管激光打标方法。
5.本发明是这样实现的：
6.本发明实施例提供一种试剂管激光打标方法，包括以下步骤：
7.向试剂管原材料中添加激光助剂，且制备成型试剂管；
8.向打标软件添加试剂管的加工图档以及打标模型；
9.设置激光器的打标参数且将激光焦点调节至试剂管表面以对试剂管表面进行打标。
10.进一步地，所述激光助剂包括mica以及锡锑氧化物，其中mica质量百分比为24-35％，锡锑氧化物的质量百分比为65-76％。
11.进一步地，所述试剂管制备材料中激光助剂质量百分比为0.1-0.5％。
12.进一步地，向打标软件添加试剂管的加工图档以及打标模型时，打标模型为试剂管打标区域对应的3d模型，且将加工图档投影于所述3d模型上。
13.进一步地，试剂管原材料为聚丙烯颗粒，通过超声波将激光助剂与聚丙烯颗粒充分均匀混合，且注塑成型为透明试剂管。
14.进一步地，加工图档包括试剂名称、生产批次以及失效日期。
15.进一步地，采用纳秒光纤激光器对成型后的试剂管表面打标，且当激光助剂的含量增高时，打标时间减少。
16.进一步地，所述激光器采用3d扫描振镜，且激光的波长为1064nm，脉宽4ns，重复频
率为200-300khz，填充间距为0.01mm，打标速度为1000-2000mm/s，镭射功率为0.5-1.5w。
17.本发明具有以下有益效果：
18.本发明中，在传统试剂管原材料中添加激光助剂，以使成型后的试剂管内具有激光助剂成分，且通过激光器可以在试剂管上进行打标。在上述过程中，打标前，试剂管为透明状态，且在打标后试剂管整体还是呈现透明状态，不影响试剂管的透明性能，且打标形成的标签能够在试剂管表面清晰呈现，标记持久性非常好。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本发明实施例提供的试剂管激光打标方法流程图；
21.图2为本发明实施例提供的试剂管激光打标方法中激光助剂含量不同时打标后效果对比图；
22.图3为本发明实施例提供的试剂管激光打标方法的光路示意图；
23.图4为本发明实施例提供的试剂管激光打标方法的加工图档投影至3d模型上的示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.参见图1-图4，本发明实施例提供一种试剂管激光打标方法，用于在试剂管1表面形成永久标签，具体包括以下步骤：
26.在制备前，向试剂管1原材料中添加激光助剂，这里所谓试剂管1原材料主要是指传统试剂管1制备所需的材料，通常为pp(聚丙烯)塑料，其制备成型后的试剂管1为透明状态，而当向原材料中添加激光助剂后，原材料与激光助剂混合物制备的试剂管1也为透明状态，制备过程采用注塑成型；
27.向激光打标机2的打标软件中添加试剂管1的加工图档23以及打标模型21，即将加工图档23与打标模型21信息预设于打标软件中，加工图档23为激光打标机2需要在试剂管1上形成的打标信息，而打标模型21则为打标对象的模型，比如当打标对象为试剂管1时，则打标模型21为试剂管1模型，或者试剂管1对应打标区域的模型；
28.设置激光器22的打标参数，且调节激光焦点位于试剂管1表面，激光器22开始对试剂管1表面进行打标。
29.上述过程中，在传统试剂管1原材料中添加激光助剂，一方面可以在激光打标机2对其打标时，试剂管1能够呈现清晰的标签信息，另一方面添加的激光助剂不会影响试剂管1的透明特性，无论是成型的试剂管1，还是打标后的试剂管1均具有较好的透明性，其不会
影响试剂管1的正常使用。
30.在优选方案中，激光助剂包括mica(云母)以及锡锑氧化物，其中mica质量百分比为24-35％，锡锑氧化物的质量百分比为65-76％，且激光助剂占试剂管1整体试剂管1制备材料的质量百分比为0.1-0.5％。本实施例中，通过优化的激光助剂在试剂管1制备材料中的比例，同时控制mica与锡锑氧化物之间的含量，且以锡锑氧化物为主，能够使得制备后的试剂管1在采用激光打标时，不会影响试剂管1自身的透明度，且标签信息与试剂管1之间颜色对比差别非常大，进而使得标签信息清晰显示。另外采用这种成分的激光助剂，其不溶于液体内，即激光助剂不会被试剂管1内的液体溶解。具体，在制备激光助剂时，mica与锡锑氧化物均为粉末状，且控制粉末粒径小于15um，使得激光助剂的密度为3.5-3.7g/cm3，通过超声波将激光助剂与试剂管1原材料混合，通过有效的粒径以及密度，可以保证激光助剂与试剂管1原材料之间混合充分，进而使得激光助剂在较低含量的情况下打标信息也能够清晰显示，且降低了激光助剂对试剂管1透明度的影响。
31.参见图3以及图4，在另一实施例中，向打标软件中添加试剂管1的加工图档23以及打标模型21时，打标模型21为试剂管1打标区域对应的3d模型，且将加工图档23投影于该3d模型上。本实施例中，由于试剂管1通常为圆柱型，标签信息需要在圆柱面上清晰显示，则始终控制激光器22的焦点位于试剂管1的圆柱面上。先将试剂管1打标模型21添加至打标软件内，打标模型21的直径与试剂管1直径相同，调节打标软件中激光焦点与激光器22实际的激光焦点位置一致，通过调整打标软件中激光焦点位置以控制激光器22实际激光焦点位置，具体调整打标软件中激光焦点位于打标模型21的圆柱面上，另外将加工图档23投影于打标模型21的打标区域，打标软件中激光焦点沿加工图档23的投影移动，进而控制激光器22的实际激光焦点沿试剂管1圆柱面同步移动，以达到在试剂管1表面激光打标的目的。对于加工图档23，其主要包括试剂名称、生产批次以及失效日期等。由于试剂管1呈圆柱型，加工图档23正投影于打标模型21的圆柱面上，且加工图档23的长度方向为打标模型21的长度方向，进而可以在打标过程中，试剂管1无需绕轴线(长度方向)旋转。对于激光器22，发出的激光经振镜24偏转后，由透镜25进行光束聚焦，寻找激光焦点，使激光焦点位于试剂管1的圆柱面上。对于打标模型21，其可以采用与试剂管1形状尺寸等同的结构，也可以为部分结构，比如为半圆柱结构，加工图档23投影于半圆柱面上。
32.激光器22采用纳秒光纤激光器22，波长为1064nm，脉宽4ns，振镜24为3d扫描振镜24，透镜25的焦距为254mm，打标幅面为175*175mm，打标幅面更大，能够满足标签信息的幅面要求，打标时无需控制试剂管1或者出光头移动，而且能一次性兼容更多产品。另外，激光器22打标的重复频率为200-300khz，填充间距为0.01mm，打标速度为1000-2000mm/s，镭射功率为0.5-1.5w。通过这种方式，尤其是选用纳秒光纤激光器22，其区别于常规聚丙烯塑料在进行激光打标时选用二氧化碳激光器或者紫外激光器，通过纳秒光纤激光器22可以降低试剂管1主材料(聚丙烯)对激光的吸收，激光器22不会在试剂管1表面形成打标刻痕，进而降低了对试剂管1透明度的影响，标签信息为激光助剂吸收激光后变色形成。本实施例中，随着激光助剂含量的增高，激光器22的打标时间减少，激光助剂对光纤的吸收率较高。具体，当激光助剂的含量为0.1％时，采用纳秒光纤激光器22，其打标时间为4.8s，当激光助剂的含量为0.3％时，打标时间为3.3s，且在激光助剂含量为0.5％时，打标时间为2.8s，随着激光助剂的含量增加，打标时间逐渐缩短，但是时间缩短效果在逐渐减弱。且相对于紫外激
光器22来说，激光助剂的含量在0.1％-0.5％范围内打标时间变化不明显，而采用同等含量的激光助剂，其打标时间明显长于纳秒光纤激光器22，标签信息显示效果也弱于纳秒光纤激光器22。另外参见图2，当控制激光助剂的含量在0.1-0.5％之间时，标签信息显示效果没有明显变化，但是当激光助剂的含量低于0.1％时，打标后难以形成较大的对比度，标签信息显示效果明显降低，而当激光助剂的含量增多时，试剂管1的透明度逐渐降低，整体显示偏暗，尤其是当激光助剂的含量高于0.5％时，制备后的试剂管1透明度具有较大的影响。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种试剂管激光打标方法，其特征在于，包括以下步骤：向试剂管原材料中添加激光助剂，且制备成型试剂管；向打标软件添加试剂管的加工图档以及打标模型；设置激光器的打标参数且将激光焦点调节至试剂管表面以对试剂管表面进行打标。2.如权利要求1所述的试剂管激光打标方法，其特征在于：所述激光助剂包括mica以及锡锑氧化物，其中mica质量百分比为24-35％，锡锑氧化物的质量百分比为65-76％。3.如权利要求1所述的试剂管激光打标方法，其特征在于：所述试剂管制备材料中激光助剂质量百分比为0.1-0.5％。4.如权利要求1所述的试剂管激光打标方法，其特征在于：向打标软件添加试剂管的加工图档以及打标模型时，打标模型为试剂管打标区域对应的3d模型，且将加工图档投影于所述3d模型上。5.如权利要求1所述的试剂管激光打标方法，其特征在于：试剂管原材料为聚丙烯颗粒，通过超声波将激光助剂与聚丙烯颗粒充分均匀混合，且注塑成型为透明试剂管。6.如权利要求1所述的试剂管激光打标方法，其特征在于：加工图档包括试剂名称、生产批次以及失效日期。7.如权利要求1所述的试剂管激光打标方法，其特征在于：采用纳秒光纤激光器对成型后的试剂管表面打标，且当激光助剂的含量增高时，打标时间减少。8.如权利要求1所述的试剂管激光打标方法，其特征在于：所述激光器采用3d扫描振镜，且激光的波长为1064nm，脉宽4ns，重复频率为200-300khz，填充间距为0.01mm，打标速度为1000-2000mm/s，镭射功率为0.5-1.5w。
技术总结本发明提供了一种试剂管激光打标方法，具体是向试剂管原材料中添加激光助剂，且制备成型试剂管；向打标软件添加试剂管的加工图档以及打标模型；设置激光器的打标参数且将激光焦点调节至试剂管表面以对试剂管表面进行打标。本发明中，通过向试剂管原材料中添加激光助剂，且通过控制激光助剂的成分以及对应含量，可以使得试剂管在打标前后均具有较好的透明性能，另外能够使得标签信息在试剂管表面清晰呈现，且具有非常好的持久性。且具有非常好的持久性。且具有非常好的持久性。
技术研发人员：刘勇 杨立昆 李凤 陈彪 肖卫东 王建刚
受保护的技术使用者：武汉华工激光工程有限责任公司
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/11/1
