Лазерное склеивание - Laser bonding

Лазерное склеивание это техника маркировки, которая использует лазеры для приклеивания дополнительного маркировочного вещества к субстрат.

Впервые изобретенная в середине 1990-х годов Полом У. Харрисоном, основателем TherMark, LLC, эта защищенная патентом технология находится на рассмотрении. [1] производит постоянные марки на металлических, стеклянных, керамических и пластмассовых деталях для различных промышленных и художественных применений, от аэрокосмической и медицинской до наград и гравировки. Он отличается от более широко известных методов лазерная гравировка и лазерная абляция в том, что это аддитивный процесс, заключающийся в добавлении материала на поверхность основы вместо его удаления.

Лазерное соединение было достигнуто Nd: YAG, CO2 лазер, Волоконный лазер и Твердотельный лазер с диодной накачкой и может быть достигнуто с помощью других форм лучистой энергии.

Процесс лазерного склеивания

Качество маркировки зависит от множества факторов, включая используемый носитель, скорость маркировки, размер лазерного пятна, перекрытие луча, толщину материалов и параметры лазера. Материалы для лазерного склеивания могут быть нанесены различными способами, включая технику нанесения кистью, распыление, тампонную печать, трафаретную печать, покрытие валиком, ленту и другие.

Процесс маркировки обычно состоит из трех этапов:

1. Нанесение маркировочного материала.

2. Облучение маркировочного материала лазером в виде желаемой метки.

3. Удаление излишков несвязанного материала.

Полученная маркировка прочно приклеивается к подложке, и в большинстве случаев она такая же прочная, как и сама подложка.[2]

Долговечность лазерной маркировки

Маркировка, нанесенная на нержавеющую сталь, чрезвычайно прочна и выдержала такие испытания, как устойчивость к истиранию, химическая стойкость, воздействие на открытом воздухе, экстремальная жара, экстремальный холод, кислоты, щелочи и различные органические растворители.

Следы на стекле прошли испытания на устойчивость к кислотам, щелочам и царапинам.

Международная космическая станция НАСА, или МКС, почти четыре года была домом для алюминиевых квадратов с лазерной маркировкой CerMark®. Эти квадраты были частью Материального эксперимента Международной космической станции, или MISSE.

В этом эксперименте тестовая маркировка была нанесена на купоны, изготовленные из материалов, обычно используемых в конструкции внешних компонентов, используемых на космических транспортных средствах, спутниках и космических станциях. Маркировка наносится с использованием самых разных методов и техник, в том числе с помощью лазера. Затем купоны для испытаний материалов были прикреплены к местам на испытательных панелях, которые затем были установлены на лотки, которые были прикреплены к МКС во время выхода в открытый космос, проведенного во время полета STS-105 10 августа 2001 года. МКС, чтобы они могли рассчитывать на получение максимального количества ударных повреждений и воздействия высокой степени атомарного кислорода и УФ-излучения.

Эксперимент был обнаружен 30 июля 2005 г. во время STS-114 и возвращен на Землю 9 августа 2005 г. DataMatrix двухмерные штрих-коды были оценены и оказались читаемыми и визуально выглядели так же хорошо, как и в день их вывода на орбиту.[3]

Процесс лазерного соединения описан и указан в военных документах. [4] и НАСА [5] спецификации и стандарты маркировки. Лазерное склеивание также является предпочтительным методом для использования в системе «уникальной идентификации предметов» (IUID) Министерства обороны США.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Патенты США 6075223, «Высококонтрастная маркировка поверхностей» , США 6238847, «Метод и аппаратура лазерной маркировки» , США 6313436, «Высококонтрастная маркировка поверхностей оксидами металлов» , США 6855910, «Высококонтрастная маркировка поверхностей с использованием смешанных органических пигментов» , EP 1023184, «Метод лазерной маркировки» , США 9321130, «Лазеропоглощающие компаунды» , и США 2015344712, «Высококонтрастная маркировка поверхностей с использованием наночастиц» .
  2. ^ Пол В. Харрисон (июль 2006 г.), Информационный документ: «Идентификация продукта в автоматизированном производстве» (PDF), Лос Анджелес, Калифорния, получено 29 января 2015
  3. ^ Отчет: «Испытания маркировки для сертификации процессов маркировки для идентификации деталей для использования на низкой околоземной орбите (НОО)», Роксби Д., Исследовательский центр символики Сименса, 5000 Брэдфорд Драйв, СЗ, Люкс А, Хантсвилл, Алабама, 35805, 11 октября 2005 г. .
  4. ^ Стандарт маркировки Министерства обороны США MIL-STD 130M, стр.24, таблица II
  5. ^ NASA HDBK-6003 Руководство по маркировке NASA, раздел 5.1.5 лазерного соединения, стр.15