Технологические аспекты маркировки изделий машиностроения прецизионным импульсным лазером

Научная библиотека Комментариев к записи Технологические аспекты маркировки изделий машиностроения прецизионным импульсным лазером нет

Петкова А.П., Ганзуленко О.Ю. // Журнал: Современное машиностроение. Наука и образование, Издательство:  Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» (Санкт-Петербург), ISSN: 2223-0807, Номер: 4, Год: 2014, Страницы: 1177-1187

АННОТАЦИЯ:

Статья посвящена некоторым аспектам технологии лазерной маркировки деталей машиностроения. Рассматривается локальное воздействие зоны влияния импульса лазерного луча на поверхность металических материалов. Приведены результаты, описывающие влияние технологических параметров импульсного лазера на качество маркируемого изображения. Представлены примеры маркировки с использованием штрихкодов на нескольких материалахдля деталей машиностроения при подобранных режимах технологической установки.

В ходе проведения экспериментальных исследований было установлено, что отпечаток воздействия луча лазера имеет вид, представленный на рис. 3. Отпечаток лазерного импульса имеет овальную форму в виде оплавленного участка поверхности образца. Вокруг отпечатка виден некоторый ореол, который может рассматриваться как зона термического влияния.

При изменении технологических параметров лазерной установки происходит изменение геометрических характеристик отпечатков, формируемых под воздействием излучения на металлической поверхности (рис. 4). Формирование изображения на металлической поверхности лазерным излучением осуществляется следующим образом. Изображение разбивается управляющей ПЛМК программой на параллельные отрезки следования включенного лазерного луча. При перемещении от отрезка к отрезку лазер находится в выключенном состоянии. Таким образом, одна строка по габаритным размерам изображения может содержать несколько отрезков, на которых формируется оксидная пленка. Перед включением излучения происходит позиционирование лазерного луча в начальные координаты формируемого отрезка. Затем производится непрерывное воздействие импульсами с заданной частотой и одновременным перемещением луча до окончания отрезка. Перед сменой позиционирования в начало следующего отрезка, лазерное излучение отключается. Таким образом, происходит постепенное заполнение обрабатываемой площади.

Энергия первого импульса по данным разработчиков лазерного комплекса примерно в 1,5 раза превышает последующие импульсы, что отчетливо видно на фотографии, представленной на рисунке 5. Отпечаток первого импульса имеет площадь, существенно превышающую площади последующих отпечатков.

Наращивание оксидной структуры с заданными свойствами в значительной мере определяется расстоянием между импульсами. Эта технологическая характеристика позволяет регулировать избыточное тепло, возникающее в результате импульсного воздействия, что в конечном итоге и определяет характеристики образующихся оксидных систем [7]. В исследованиях [8] было экспериментально установлено, что для получения цвета, отличного от цвета металла и видимого глазом, минимальный размер строки должен составлять приблизительно два отпечатка луча лазера, т.е. размер пикселя по оси x должен быть не менее 2D, где D – диаметр отпечатка луча лазера. Это соотношение также обусловлено тем, что при формировании следующей строки другим цветом рядом с предыдущей, нагрев от первого импульса может привести к искажению цвета последнего импульса первой строки.

В результате исследования были подобраны специальные технологические режимы обработки металлических и полимерных материалов, с помощью которых были сформированы изображения штрих-кодов, нанесенные на поверхности образцов материалов, широко применяющихся в машиностроении. Используя вариации различных технологических параметров установки были отобраны режимы, позволяющие наносить штрихкоды на поверхности такого качества и контрастности, чтобы они считывались стандартным сканером с первого раза. Применение такого вида маркировки обепечивает сохранность необходимой информации о детали на протяжении всего срока ее эксплуатаци.

Полное содержание статьи: http://www.mmf.spbstu.ru/mese/2014/221.pdf

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top