Оценка влияния термического воздействия на считываемость лазерной маркировки
Научная библиотека 22.11.2022 Комментарии к записи Оценка влияния термического воздействия на считываемость лазерной маркировки отключеныСАЛПАГАРОВ Э.М., КОНЧУС Д.А. // В сборнике: Инновации и перспективы развития горного машиностроения и электромеханики: IPDME-2021. VIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ. СБОРНИК ТЕЗИСОВ. СЕКЦИЯ «КРУГЛЫЙ СТОЛ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ». Санкт-Петербург, 2021. С. 119-121.
На сегодняшний день маркировка деталей является одним из наиболее значимых процессов на производстве, так она позволяет контролировать объем выпускаемой продукции и следить за ее качеством [1, 2]. Маркировка изделия не должна оказывать критического воздействия на работоспособность и эксплуатационные свойства маркируемого изделия.
Лазерная маркировка – развивающееся и очень перспективное технологическое направление. Для высокой эффективности и возможности внедрения лазерной маркировки в различные отрасли требуются полные и достоверные данные об изменении свойств и структуры маркируемых материалов [3, 4].
Лазерная микро маркировка |
Маркировка появляется за счет воздействия лазерного луча на изделие, за счет чего происходит нагрев с возможным оплавлением или частичным испарением материала [5]. Из-за этого на участке воздействия лазерного луча возникает отпечаток. Из чего следует, что, перемещая луч по поверхности изделия, можно получить видимое изображение [6]. В работах [7, 8, 9] проводились исследования о влиянии лазерной маркировки на свойства стали. По данным исследования можно сказать, что лазерная обработка изменяет структуру обработанной поверхности, что приводит к понижению коррозионной стойкости, что повышает шанс образования центров коррозии. Важно заметить, что стойкость лазерной маркировки к воздействию различных агрессивных сред определяется не только химическим составом реактивов, но и химическим составом стали.
Поэтому ставится задача изучения влияния лазерной маркировки на поверхностные свойства изделия, для создания маркировки, которая будет сохраняться не только на протяжении всего срока службы изделия, но и в случаях его аварийного разрушения.
В ходе данного исследования проводилась оценка считываемости QR кодов после нагрева выше температур их эксплуатации, в некоторых случаях близких к температуре плавления. В ходе эксперимента на алюминиевый сплав АМг2М и титановый сплав Вт1-0, наносились QR коды с помощью лазерной установки «МиниМаркер2-20А4» [10, 11].
Для исследуемых сплавов маркировка осуществлялась в режимах для получения оптимальных значений контрастности. Для каждого сплава QR код наносился на подложку и на основной металл. Оценка считываемости проводилась с помощью смартфона Samsung при постоянном прямом освещении. Нагрев образцов по необходимым режимам проводился в °С с дальнейшим охлаждением на воздухе. Изучение области маркировки до и после термического воздействия проводилось с помощью микроскопа Leica. Видимых изменений при визуальном и микроскопическом анализах не наблюдается на сплавах АМг2М и Вт1-0.
При выдержке при 400 °С наблюдается изменение цвета основного металла титанового сплава. Цвет основного металла и подложки титана приобретает медный окрас. Считываемость сохраняется. На алюминиевом сплаве можно заметить осветление цвета подложки, считываемость сохраняется, изменение цвета фона основного металла не наблюдается
Подложка титанового сплава при воздействии 500 °С изменила свой окрас на образование синего и пурпурного цветов между элементами кода, из-за чего считываемость кода становится затруднительной. На микроструктуре АМг2М наблюдается осветление линейчатой структуры подложки и потемнение между элементами кода.
На пластине из АМг2М наблюдается потемнение основного металла и осветление подложкой не представляет никаких трудностей. что устойчивое считывание кодов с поверхности алюминия надёжно вплоть до температуры плавления. Считывание кода с поверхности титанового сплава с подложкой устойчиво вплоть до 600 °С, а без нее до 400 °С.
обеспечивается подложкой, а также подложка более устойчива к потемнению чем основной металл.
