4,553 matches
-
proces. În prezent sunt disponibile sisteme on-line de control adaptiv, scopul lor fiind acela de a minimiza pe cât posibil intervenția umană în cadrul centrelor de prelucrare laser, având în vedere continua automatizare a proceselor industriale. 1.2.4. Noțiuni privind tehnologia laser destinată marcării materialelor Marcarea laser reprezintă o metodă rapidă și fără contact pentru obținerea imaginilor de înaltă rezoluție, pe suprafața majorității materialelor uzuale, aferente diverselor domenii ale ingineriei. Cele mai utilizate surse sunt laserii pulsativi pe bază de CO2 și
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
sisteme on-line de control adaptiv, scopul lor fiind acela de a minimiza pe cât posibil intervenția umană în cadrul centrelor de prelucrare laser, având în vedere continua automatizare a proceselor industriale. 1.2.4. Noțiuni privind tehnologia laser destinată marcării materialelor Marcarea laser reprezintă o metodă rapidă și fără contact pentru obținerea imaginilor de înaltă rezoluție, pe suprafața majorității materialelor uzuale, aferente diverselor domenii ale ingineriei. Cele mai utilizate surse sunt laserii pulsativi pe bază de CO2 și Nd:YAG, respectiv excimerii, cu
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
divizat într-o rețea de puncte care pot fi activate sau dezactivate, permite o marcare flexibilă a caracterelor. Marcajele sunt obținute prin mai multe mecanisme termice distincte, fiecare asociat cu o majorare caracteristică a temperaturii, care depinde de caracteristicile fasciculului laser și de cele ale materialului, respectiv de natura marcajului solicitat. Ca regulă orientativă, laserul CO2 este în general (dar nu întotdeauna) compatibil materialelor organice, precum hârtia, lemnul sau unii polimeri ce conțin aditivi. Laserul Nd:YAG determină un rezultat de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
marcare flexibilă a caracterelor. Marcajele sunt obținute prin mai multe mecanisme termice distincte, fiecare asociat cu o majorare caracteristică a temperaturii, care depinde de caracteristicile fasciculului laser și de cele ale materialului, respectiv de natura marcajului solicitat. Ca regulă orientativă, laserul CO2 este în general (dar nu întotdeauna) compatibil materialelor organice, precum hârtia, lemnul sau unii polimeri ce conțin aditivi. Laserul Nd:YAG determină un rezultat de calitate superioară în cazul metalelor și aliajelor. Laserii excimeri sunt utilizați pentru micro-marcaje de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
temperaturii, care depinde de caracteristicile fasciculului laser și de cele ale materialului, respectiv de natura marcajului solicitat. Ca regulă orientativă, laserul CO2 este în general (dar nu întotdeauna) compatibil materialelor organice, precum hârtia, lemnul sau unii polimeri ce conțin aditivi. Laserul Nd:YAG determină un rezultat de calitate superioară în cazul metalelor și aliajelor. Laserii excimeri sunt utilizați pentru micro-marcaje de înaltă precizie, pe materiale casante (cele ceramice și sticlele). Creșterea procentului de marcare laser este determinată de necesitatea unei etichetări
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
sau unii polimeri ce conțin aditivi. Laserul Nd:YAG determină un rezultat de calitate superioară în cazul metalelor și aliajelor. Laserii excimeri sunt utilizați pentru micro-marcaje de înaltă precizie, pe materiale casante (cele ceramice și sticlele). Creșterea procentului de marcare laser este determinată de necesitatea unei etichetări superioare pentru inventarierea produselor, pentru îmbunătățirea informațiilor prezente pe acestea și destinate utilizatorilor, respectiv pentru flexibilitatea marcării unei game extinse de itemuri. Având în vedere utilizarea de mecanisme termice variate, marcarea nu poate fi
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
extinse de itemuri. Având în vedere utilizarea de mecanisme termice variate, marcarea nu poate fi caracterizată drept un proces care depinde strict de încălzire, topire sau vaporizare; toate aceste trei procedee pot fi aplicate simultan în cazul anumitor aplicații. Marcarea laser are puține elemente comune cu metodele convenționale de etichetare, exceptând procedeele de manipulare ale fasciculului pentru a obține șablonul de marcare dorit. Avantajele marcării laser sunt determinate de gama de materiale pe care se poate aplica procedeul, de ușurința de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
sau vaporizare; toate aceste trei procedee pot fi aplicate simultan în cazul anumitor aplicații. Marcarea laser are puține elemente comune cu metodele convenționale de etichetare, exceptând procedeele de manipulare ale fasciculului pentru a obține șablonul de marcare dorit. Avantajele marcării laser sunt determinate de gama de materiale pe care se poate aplica procedeul, de ușurința de modificare a marcajelor direct din aplicațiile software asociate, de viteza procesului, de calitatea marcajului obținut, respectiv de impactul redus asupra mediului. Pot fi identificate cinci
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
mecanisme distincte de marcare, dar nici unul dintre acestea nu este înțeles suficient pentru a putea fi modelat cu precizie. Testarea directă reprezintă prin urmare cea mai bună metodă de stabilire a parametrilor de proces. Aproximativ 90% din marcajele industriale cu laser sunt efectuate pentru identificarea produselor - trasabilitate [30], în industrii precum cea a bunurilor casnice, microelectronică, industria auto, industria aerospațială - restul aplicațiilor sunt de tip estetic, în cazul șabloanelor decorative, respectiv de branding, pentru logo-urile companiilor. Pe măsură ce dimensiunile marcajelor devin
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
domenii cu un real potențial fiind cele ale marcajelor de securitate și al caracteristicilor anti-falsificare. În cadrul aplicațiilor practice, sunt implicate cinci mecanisme principale de marcare, fiecare asociat unui anumit grup de materiale și unei lungimi de undă specifică a fasciculului laser. Cheia selectării metodei corespunzătoare este de a asocia materialul unei lungimi de undă a laserului care să fie absorbită exclusiv în regiunile de suprafață [31]. Atunci când un fascicul laser este focalizat pe suprafața materialului Țintă, are loc un ansamblu de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
În cadrul aplicațiilor practice, sunt implicate cinci mecanisme principale de marcare, fiecare asociat unui anumit grup de materiale și unei lungimi de undă specifică a fasciculului laser. Cheia selectării metodei corespunzătoare este de a asocia materialul unei lungimi de undă a laserului care să fie absorbită exclusiv în regiunile de suprafață [31]. Atunci când un fascicul laser este focalizat pe suprafața materialului Țintă, are loc un ansamblu de fenomene, prezentate schematic în Fig. 1.9. Fig. 1.9. Fenomene fizice apărute la marcarea
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
grup de materiale și unei lungimi de undă specifică a fasciculului laser. Cheia selectării metodei corespunzătoare este de a asocia materialul unei lungimi de undă a laserului care să fie absorbită exclusiv în regiunile de suprafață [31]. Atunci când un fascicul laser este focalizat pe suprafața materialului Țintă, are loc un ansamblu de fenomene, prezentate schematic în Fig. 1.9. Fig. 1.9. Fenomene fizice apărute la marcarea laser [32] Spumarea și microfisurarea Spumarea implică formarea de bule de gaz în anumite
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
care să fie absorbită exclusiv în regiunile de suprafață [31]. Atunci când un fascicul laser este focalizat pe suprafața materialului Țintă, are loc un ansamblu de fenomene, prezentate schematic în Fig. 1.9. Fig. 1.9. Fenomene fizice apărute la marcarea laser [32] Spumarea și microfisurarea Spumarea implică formarea de bule de gaz în anumite zone ale suprafeței, la temperaturi joase. Este o metodă de marcare preferată în cazul polimerilor. Bulele sunt înconjurate de material topit, ce poate conferi un contrast suficient
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
suprafeței, la temperaturi joase. Este o metodă de marcare preferată în cazul polimerilor. Bulele sunt înconjurate de material topit, ce poate conferi un contrast suficient pentru formarea marcării. Dacă temperatura este ușor mărită, bulele pot penetra suprafața, îmbunătățind contrastul. Intensitatea laser este scăzută, având în vedere că nu este necesară degradarea termică sau ablația, fiind modificată strict doar microstructura stratului superficial. Microfisurarea este determinată de topirea superficială a suprafeței (până la aproximativ 20 µm). Materialul resolidificat conține multe microfisuri care dispersează lumina
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
modificată strict doar microstructura stratului superficial. Microfisurarea este determinată de topirea superficială a suprafeței (până la aproximativ 20 µm). Materialul resolidificat conține multe microfisuri care dispersează lumina și conferă contrast cu substratul. Prin această metodă se marchează sticla, folosindu-se un laser CO2. Sticla din carbonat de sodiu/sodă calcinată este marcată mai ușor decât sticla cu rezistență termică. Dacă este solicitată o marcare cu detalii fine, este utilizat un laser excimer cu lungime de undă mai redusă. Decolorarea Decolorarea are loc
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
cu substratul. Prin această metodă se marchează sticla, folosindu-se un laser CO2. Sticla din carbonat de sodiu/sodă calcinată este marcată mai ușor decât sticla cu rezistență termică. Dacă este solicitată o marcare cu detalii fine, este utilizat un laser excimer cu lungime de undă mai redusă. Decolorarea Decolorarea are loc atunci când energia absorbită a fasciculului încălzește materialul la o temperatură la care este indusă degradarea termică. În cazul polimerilor și al materialelor lemnoase, mecanismul este numit carbonizare și conduce
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
este utilă în cazul în care suprafața trebuie să rămână plană. Modificări cromatice Pigmenții coloranți conținuți de anumiți polimeri speciali pot fi modificați prin intermediul unei reacții fotochimice. Radiația cu lungime de undă suficient de redusă, precum cea emisă de un laser excimer, disociază moleculele, determinând o schimbare a culorii și deci un marcaj permanent - Fig. 1.10. Fig. 1.10. Marcarea prin modificarea cromaticii [32] Gravarea Gravarea implică topirea sau vaporizarea localizată a suprafeței, în general până la o adâncime de aproximativ
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
abraziune. În cazul marcării după linii și coloane, imaginea este convertită într-o matrice de puncte dispuse pe linii. Fiecărui punct îi este conferită o valoare, de exemplu 0 pentru alb și 1 pentru negru. Pe măsura scanării cu fasciculul laser, acesta este pulsat atunci când întâlnește un punct cu valoarea 1, creând imaginea linie cu linie. Rezoluția este determinată de numărul de puncte pe unitate de lungime. Gravarea vectorială implică trasarea unei linii în jurul unui obiect, fasciculul jucând rolul unui instrument
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
în jurul unui obiect, fasciculul jucând rolul unui instrument de scris. Imaginea este convertită într-o serie de coordonate necesare deplasării fasciculului. Conversia poate fi efectuată electronic, economisindu-se astfel timp și îmbunătățindu-se calitatea. În cazul gravării prin vaporizare, fasciculul laser este focalizat într-un punct redus dimensional, fapt ce majorează semnificativ densitatea energetică. Atunci când energia atinge un nivel suficient de înalt și temperatura suprafeței depășește pragul de topire, va fi vaporizată aproape întreaga arie a materialului asupra căreia a fost
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
înalt și temperatura suprafeței depășește pragul de topire, va fi vaporizată aproape întreaga arie a materialului asupra căreia a fost focalizat fasciculul (Fig. 1.11). Eficiența procesului de vaporizare depinde de capacitatea de absorbție a lungimii de undă aferentă radiației laser [33]. Materialele organice și anumite sticle prezintă o capacitate de absorbție bună a lungimii de undă de 10,6 µm, adesea de 100%. Metalele absorb eficient lungimea de undă de 1,06 µm, dar o parte din energia laser va
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
radiației laser [33]. Materialele organice și anumite sticle prezintă o capacitate de absorbție bună a lungimii de undă de 10,6 µm, adesea de 100%. Metalele absorb eficient lungimea de undă de 1,06 µm, dar o parte din energia laser va fi reflectată - fapt potențial periculos. Fig. 1.11. Marcarea prin eliminare de material [32] În cazul gravării prin topire anumite materiale sunt topite prin intermediul radiației infraroșii, de exemplu metalele, compușii epoxidici sau sticlele. În cazul metalelor, contrastul marcajelor se
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
și regiunile ablate. În mod alternativ, poate fi utilizată și în cazul substraturilor stratificate; zona ablată descoperă o regiune poziționată inferior, situație ce conduce la un contrast puternic - o tehnică populară de marcare a polimerilor. 1.2.5. Caracteristicile marcării laser Marcarea laser este flexibilă, putând fi marcate categorii largi de materiale și componente, prin selectarea unui fascicul laser corespunzător. Mișcarea acestuia, controlată numeric, conferă oportunitatea creării marcajelor direct din imagini generate pe computer, într-o varietate nelimitată de forme și
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
ablate. În mod alternativ, poate fi utilizată și în cazul substraturilor stratificate; zona ablată descoperă o regiune poziționată inferior, situație ce conduce la un contrast puternic - o tehnică populară de marcare a polimerilor. 1.2.5. Caracteristicile marcării laser Marcarea laser este flexibilă, putând fi marcate categorii largi de materiale și componente, prin selectarea unui fascicul laser corespunzător. Mișcarea acestuia, controlată numeric, conferă oportunitatea creării marcajelor direct din imagini generate pe computer, într-o varietate nelimitată de forme și fonturi [35
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
regiune poziționată inferior, situație ce conduce la un contrast puternic - o tehnică populară de marcare a polimerilor. 1.2.5. Caracteristicile marcării laser Marcarea laser este flexibilă, putând fi marcate categorii largi de materiale și componente, prin selectarea unui fascicul laser corespunzător. Mișcarea acestuia, controlată numeric, conferă oportunitatea creării marcajelor direct din imagini generate pe computer, într-o varietate nelimitată de forme și fonturi [35]. Pot fi marcate zone cu acces dificil, ca de altfel și piese în mișcare. Caracterele marcate
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Mișcarea acestuia, controlată numeric, conferă oportunitatea creării marcajelor direct din imagini generate pe computer, într-o varietate nelimitată de forme și fonturi [35]. Pot fi marcate zone cu acces dificil, ca de altfel și piese în mișcare. Caracterele marcate cu laser prezintă un contrast uniform, o bună rezistență, rezoluție înaltă și durabilitate ridicată. Marcarea laser este un proces curat. Nu sunt utilizate vopseluri, cerneluri sau acizi, care pot contamina produsul, totodată neexistând necesitatea de reciclare a solvenților toxici. Nu mai sunt
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]