Лазерный мир

Ермолаева М.Д, научный сотрудник, кандидат технических наук Одинцова Галина Викторовна, Университет ИТМО, Санкт-Петербург и учитель физики Ванина Светлана Евгеньевна, ГБОУ № 73, г. Санкт-Петербург // Сборник тезисов Конференция:VII Конгресс молодых ученых, Раздел: Школьные секции, Рубрика: Фотоника, Год:2018, УДК:617-089.844

Аннотация

Для нанесения изображений на поверхность металла (то есть локального изменения их оптических свойств в видимом диапазоне) обычно применяются технологии термопечати, порошковой и химической окраски. В последние годы проявился определенный интерес к управлению оптическими свойствами поверхности путем лазерного окисления и структурирования поверхности металлов. Технология цветной лазерной маркировки оказывается вполне конкурентоспособным методом нанесения долговечного изображения высокого разрешения при бесконтактном воздействии на материал. В настоящей работе определены оптимальные режимы воздействия импульсным лазерным излучением наносекундной длительности для окисления поверхности титанового абатмента и рассчитаны цветовые координаты полученных структур. Найдены оптимальные режимы лазерного структурирования импланта для повышения его биосовместимости.

Суть технологий нанесения изображений на металлические поверхности заключается в изменении их оптических свойств в видимом диапазоне.

На основе обнаруженных закономерностей возникновения цветов интерференционных оксидных пленок создано программное обеспечение (ПО). Оно внедрено в процесс цветной лазерной маркировки на серийной лазерной установке «Минимаркер-2», работающей на базе импульсного волоконного лазера.

Для нанесения изображений на поверхность металла (то есть локального изменения их оптических свойств в видимом диапазоне) обычно применяются технологии термопечати, порошковой и химической окраски. В последние годы проявился определенный интерес к управлению оптическими свойствами поверхности путем лазерного окисления и структурирования поверхности металлов.

Технология цветной лазерной маркировки (ЦЛМ) оказывается вполне конкурентоспособным методом нанесения долговечного изображения высокого разрешения при бесконтактном воздействии на материал.

Целью работы является: исследовать процесс лазерного окисления и структурирования поверхности медицинских сплавов. 

Сегодня существуют следующие проблемы в имплантологии:

1) Отсутствие 100% приживаемости современных имплантов (например, зубных). Решение 1: лазерное структурирование поверхности импланта.
2) Цвет материала абатмента просвечивает под десной, что ухудшает эстетический вид улыбки.
3) Идентификация хирургических инструментов, штифтов, винтов и т.д. на операционном столе затруднительна.

Решение 2-3: лазерное окрашивание поверхности медицинских сплавов. В настоящей работе определены оптимальные режимы воздействия импульсным лазерным излучением наносекундной длительности для окисления поверхности титанового абатмента и рассчитаны цветовые координаты полученных структур.

Определен лучший цвет для решения проблемы с эстетическим видом. Найдены оптимальные режимы лазерного структурирования импланта для повышения его биосовместимости.

В ходе данной работы мы смогли получить ответы на все поставленные задачи. А именно найти нужные параметры для окисления абатмента и структурирования импланта.

Полное содержание статьи: https://openbooks.itmo.ru/ru/collections_article/8337/lazernoe_okislenie_i_strukturirovanie_poverhnosti_medicinskih_splavov.html

Ранее по теме:

• Формирование многоцветного изображения на поверхности металлов при ее лазерном окислении
• Метод изменения цвета поверхности титана при локальном окислении наносекундными лазерными импульсами
• ИТМО получило грант на «Разработку программно-аппаратного комплекса для лазерно-индуцированного окисления металлов».