4,553 matches
-
și de vârf, respectiv a energiei pulsurilor Cele mai bune rezultate de marcare sunt obținute în cazul unei combinații corespunzătoare între energia pulsului, durata și frecvența de repetiție a acestuia. Durata pulsului este definită ca perioada în care intensitatea puterii laser depășește 50% din valoarea maximă. Puterea de vârf este definită de următoarea ecuație: (1.1) Pentru un laser cu frecvență ridicată a pulsurilor, puterea de vârf este definită în mod normal sub forma unei medii: (1.2) unde P reprezintă
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
combinații corespunzătoare între energia pulsului, durata și frecvența de repetiție a acestuia. Durata pulsului este definită ca perioada în care intensitatea puterii laser depășește 50% din valoarea maximă. Puterea de vârf este definită de următoarea ecuație: (1.1) Pentru un laser cu frecvență ridicată a pulsurilor, puterea de vârf este definită în mod normal sub forma unei medii: (1.2) unde P reprezintă puterea medie, iar FRP frecvența de repetiție a pulsurilor. În cadrul proceselor de marcare, este adesea preferată o putere
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
marcării. Efectele modului fasciculului și ale dimensiunii amprentei Având în vedere că ordinea modului fasciculului are o influență semnificativă atât asupra dimensiunii amprentei focalizate, cât și asupra adâncimii de focalizare [38], structura modurilor fasciculului are un rol important în prelucrarea laser a materialelor. Un fascicul laser caracterizat de o structură modală de ordin superior diverge mai rapid, este focalizat într-o amprentă de dimensiuni mai mari și dispune de o adâncime de focalizare mai mică decât un fascicul Gaussian TEM00. Luând
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
ale dimensiunii amprentei Având în vedere că ordinea modului fasciculului are o influență semnificativă atât asupra dimensiunii amprentei focalizate, cât și asupra adâncimii de focalizare [38], structura modurilor fasciculului are un rol important în prelucrarea laser a materialelor. Un fascicul laser caracterizat de o structură modală de ordin superior diverge mai rapid, este focalizat într-o amprentă de dimensiuni mai mari și dispune de o adâncime de focalizare mai mică decât un fascicul Gaussian TEM00. Luând în considerare faptul că, în
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
modală de ordin superior diverge mai rapid, este focalizat într-o amprentă de dimensiuni mai mari și dispune de o adâncime de focalizare mai mică decât un fascicul Gaussian TEM00. Luând în considerare faptul că, în aplicațiile de marcare cu laser, este de dorit, în general, o viteză de procesare maximă și deci cea mai ridicată densitate de putere, este indicată utilizarea modului de ordine cel mai redus (TEM00 sau Gaussian în cazul rezonatoarelor stabile). Cu toate acestea, o structură modală
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
conversie limitată și deci la o putere de ieșire redusă. Prin urmare, procesul trebuie optimizat, cu scopul obținerii unei bune calități a prelucrării, a unei viteze de procesare și a unei puteri de ieșire corespunzătoare. Efectele lungimii de undă a laserului În general, lungimile de undă reduse sunt absorbite mai bine de către materiale [26]. Lungimea de undă determină, de asemenea, dimensiunea teoretică minimă a amprentei focalizate. Pentru un laser TEM00 dotat cu elemente optice pentru limitarea difracției, dimensiunea amprentei focalizate, s
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
și a unei puteri de ieșire corespunzătoare. Efectele lungimii de undă a laserului În general, lungimile de undă reduse sunt absorbite mai bine de către materiale [26]. Lungimea de undă determină, de asemenea, dimensiunea teoretică minimă a amprentei focalizate. Pentru un laser TEM00 dotat cu elemente optice pentru limitarea difracției, dimensiunea amprentei focalizate, s, este dată de: (1.8) unde λ este lungimea de undă, f este distanța focală, iar d este diametrul fasciculului (la intrarea în lentilă). Este evident că amprenta
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
dimensiunea amprentei focalizate, s, este dată de: (1.8) unde λ este lungimea de undă, f este distanța focală, iar d este diametrul fasciculului (la intrarea în lentilă). Este evident că amprenta focalizată este proporțională cu lungimea de undă a laserului. Atunci când lungimea de undă este înjumătățită, dimensiunea amprentei este redusă deci cu un factor egal cu doi. Lungimea de undă determină totodată și mecanismul de interacțiune: termic sau fotochimic. În plus, reflectivitatea unui material se exprimă în funcție de lungimea de undă
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
determină totodată și mecanismul de interacțiune: termic sau fotochimic. În plus, reflectivitatea unui material se exprimă în funcție de lungimea de undă. Caracteristicile sistemului Pentru a obține o lățime minimă a liniei trasate, dar și cea mai ridicată densitate a puterii, fasciculul laser va trebui focalizat pe suprafața piesei de lucru. Suprapunerea (parțială) reprezintă un alt factor important ce influențează adâncimea, lățimea și continuitatea marcării. Frecvența de repetiție a pulsurilor (FRP) și viteza de marcare determină procentajul de suprapunere a marcajelor punctuale laser
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
laser va trebui focalizat pe suprafața piesei de lucru. Suprapunerea (parțială) reprezintă un alt factor important ce influențează adâncimea, lățimea și continuitatea marcării. Frecvența de repetiție a pulsurilor (FRP) și viteza de marcare determină procentajul de suprapunere a marcajelor punctuale laser (Fig. 1.14). Aplicarea corespunzătoare a suprapunerilor poate să confere continuitate liniilor marcate și reducerea semnificativă a interferențelor cu un canal adiacent. Dacă procentul de suprapunere este definit ca μ = x / s, atunci. Prin urmare, dimensiunea necesară a amprentei este
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
s, atunci. Prin urmare, dimensiunea necesară a amprentei este legată de viteza de marcare și de frecvența de repetiție a pulsurilor. În general, pentru un marcaj de bună calitate, este necesară o suprapunere între 70% și 90%. Diagrama de marcare laser Informații privind diferite mecanisme de marcare sunt prezentate în graficul din Fig. 1.15. Parametrii de proces sunt normalizați cu proprietățile termice ale materialelor. Graficul este construit pe baza modelării fluxului de căldură al suprafeței (liniile continue), datele experimentale aferente
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
referitoare la procesul de albire (mecanism fotochimic) sunt localizate în regiuni caracterizate de creșteri reduse de temperatură. Raportul transversal normalizat al tuturor mecanismelor este ridicat - marcarea este un procedeu executat pe cât de rapid posibil. În ceea ce privește tehnologiile disponibile de marcare cu laser, acestea se împart în categoriile ce urmează. Măștile Marcajul poate fi format prin iradierea unei măști, sau reticul, ce conține șablonul dorit, tehnică ilustrată în Fig. 1.16. Masca poate fi un model metalic, ce conține fâșii interconectate, sau substraturi
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
este o metodă corespunzătoare și pentru șabloanele complexe, a căror caracteristici de formă și dimensiuni rămân constante, procedeul fiind considerabil mai rapid decât scanarea. Marcarea folosind oglinzi pentru parcurgerea după linii și coloane [26] Parcurgerea după linii și coloane Fasciculul laser poate fi deplasat asupra zonei de marcare (cea mai răspândită dimensiune a acesteia este de 100 x 100 mm) utilizând oglinzi controlate numeric de către un computer. Fasciculul este mai întâi lărgit, pentru a reduce divergența și apoi direcționat către oglinzi
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
mai ieftine decât cele de tip Nd:YAG. Scanarea este utilizată pentru numerotarea serială a produselor plastice și ceramice, respectiv a celor care impun o grafică de înaltă calitate. Un avantaj major este dat de utilizarea integrală a puterii fasciculului laser pentru marcare. Marcarea vectorială Acest tip de marcare (Fig. 1.18) utilizează mai multe combinații vectoriale, ce pot avea influențe potențiale asupra substratului - Fig. 1.19. Când fasciculul laser interacționează cu Ținta, este generată, datorita efectelor termice, o zona afectată
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
Un avantaj major este dat de utilizarea integrală a puterii fasciculului laser pentru marcare. Marcarea vectorială Acest tip de marcare (Fig. 1.18) utilizează mai multe combinații vectoriale, ce pot avea influențe potențiale asupra substratului - Fig. 1.19. Când fasciculul laser interacționează cu Ținta, este generată, datorita efectelor termice, o zona afectată termic [26]. Este importantă determinarea adâncimii de penetrare în substrat a energiei laser și care ar putea fi deteriorările potențiale ale structurii interne a materialului sau a piesei de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
mai multe combinații vectoriale, ce pot avea influențe potențiale asupra substratului - Fig. 1.19. Când fasciculul laser interacționează cu Ținta, este generată, datorita efectelor termice, o zona afectată termic [26]. Este importantă determinarea adâncimii de penetrare în substrat a energiei laser și care ar putea fi deteriorările potențiale ale structurii interne a materialului sau a piesei de lucru. Secțiune transversală printr-un substrat marcat vectorial (a) modelat grafic și (b) obținut în laborator [34] Un aspect interesant este reprezentat de faptul
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
prin scanare piezoelectrică. Marcarea cu matrici de puncte este compatibilă, în particular, producerii de caractere în cadrul seriilor bine definite, precum codurile alfanumerice. Detaliu de marcare cu adâncime ridicată (a), respectiv redusă (b) Aplicații industriale și caracteristicile de calitate ale marcării laser Marcarea constituie în prezent tehnologia laser principală în cadrul industriei electronice, de exemplu, dar nu numai. Cablurile, substraturile, dispozitivele, plăcile, pachetele și echipamentele asamblate sunt toate marcate cu laser. Pe componente se pot marca logo-uri și numere de identificare, respectiv
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
de puncte este compatibilă, în particular, producerii de caractere în cadrul seriilor bine definite, precum codurile alfanumerice. Detaliu de marcare cu adâncime ridicată (a), respectiv redusă (b) Aplicații industriale și caracteristicile de calitate ale marcării laser Marcarea constituie în prezent tehnologia laser principală în cadrul industriei electronice, de exemplu, dar nu numai. Cablurile, substraturile, dispozitivele, plăcile, pachetele și echipamentele asamblate sunt toate marcate cu laser. Pe componente se pot marca logo-uri și numere de identificare, respectiv coduri de bare sau matrici de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
a), respectiv redusă (b) Aplicații industriale și caracteristicile de calitate ale marcării laser Marcarea constituie în prezent tehnologia laser principală în cadrul industriei electronice, de exemplu, dar nu numai. Cablurile, substraturile, dispozitivele, plăcile, pachetele și echipamentele asamblate sunt toate marcate cu laser. Pe componente se pot marca logo-uri și numere de identificare, respectiv coduri de bare sau matrici de date (Data Matrix) [35]. Marcarea rapidă și prelucrarea fără inducerea de șocuri puternice, compatibilă totodată și dimensiunilor din ce în ce mai scăzute ale item-urilor
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
logo-uri și numere de identificare, respectiv coduri de bare sau matrici de date (Data Matrix) [35]. Marcarea rapidă și prelucrarea fără inducerea de șocuri puternice, compatibilă totodată și dimensiunilor din ce în ce mai scăzute ale item-urilor, reprezintă principalele atuuri ale aplicațiilor laser. Tabelul 1.1 conține câteva aplicații industriale, iar în Fig. 1.22 redă un exemplu de stație de marcat. Gama de aplicații ale marcării directe cu laser este extrem de consistentă, însă, în proiectarea proceselor industriale, trebuie luată în calcul influența
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
totodată și dimensiunilor din ce în ce mai scăzute ale item-urilor, reprezintă principalele atuuri ale aplicațiilor laser. Tabelul 1.1 conține câteva aplicații industriale, iar în Fig. 1.22 redă un exemplu de stație de marcat. Gama de aplicații ale marcării directe cu laser este extrem de consistentă, însă, în proiectarea proceselor industriale, trebuie luată în calcul influența radiației laser asupra materialului pe care se execută marcarea. În cazul metalelor, marcarea laser poate altera caracteristicile suprafeței prelucrate și, prin urmare, poate determina modificări ale rezistenței
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
1.1 conține câteva aplicații industriale, iar în Fig. 1.22 redă un exemplu de stație de marcat. Gama de aplicații ale marcării directe cu laser este extrem de consistentă, însă, în proiectarea proceselor industriale, trebuie luată în calcul influența radiației laser asupra materialului pe care se execută marcarea. În cazul metalelor, marcarea laser poate altera caracteristicile suprafeței prelucrate și, prin urmare, poate determina modificări ale rezistenței la coroziune [31]. Această situație este de interes crucial în cazul biomaterialelor, pentru identificarea instrumentelor
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
un exemplu de stație de marcat. Gama de aplicații ale marcării directe cu laser este extrem de consistentă, însă, în proiectarea proceselor industriale, trebuie luată în calcul influența radiației laser asupra materialului pe care se execută marcarea. În cazul metalelor, marcarea laser poate altera caracteristicile suprafeței prelucrate și, prin urmare, poate determina modificări ale rezistenței la coroziune [31]. Această situație este de interes crucial în cazul biomaterialelor, pentru identificarea instrumentelor chirurgicale și a implanturilor protetice. În aceste domenii, marcarea cu pulsuri laser
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
laser poate altera caracteristicile suprafeței prelucrate și, prin urmare, poate determina modificări ale rezistenței la coroziune [31]. Această situație este de interes crucial în cazul biomaterialelor, pentru identificarea instrumentelor chirurgicale și a implanturilor protetice. În aceste domenii, marcarea cu pulsuri laser ultrarapide devine extrem de interesantă, în ciuda costurilor încă ridicate ale tehnologiilor femtosecundă [21]. În plus, compoziția chimică nu este afectată, menținânduse caracterul pasiv al materialelor, acesta fiind chiar îmbunătățit, dacă se ia în calcul susceptibilitatea la coroziunea localizată [37]. Coduri de
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]
-
materialelor, acesta fiind chiar îmbunătățit, dacă se ia în calcul susceptibilitatea la coroziunea localizată [37]. Coduri de identificare ale produselor Allied Distiller (companie care produce branduri precum Beefeater Gin, Ballantines Whisky și Kahlua) a instalat o rețea de sisteme pulsate laser CO2 pentru marcarea informațiilor pe produsele din sticlă. Sunt marcate între 30 și 280 de sticle pe minut, în funcție de produs și dimensiunile acestora. Compania americana Clairol (producător de produse cosmetice) utilizează laserii pulsativi CO2 pentru marcarea tuburilor de aluminiu și
MARCAREA PRIN MICROPERCUŢIE ŞI CU FASCICUL LASER A UNOR MATERIALE by ŞTEFAN RUSU () [Corola-publishinghouse/Science/1607_a_2906]