Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 24 декабря 2013 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Лазерные технологии

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРНОЙ МАРКИРОВКИ В СБОРОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 15. URL: http://sibac.info/archive/technic/9(12).pdf (дата обращения: 23.08.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов


ВНЕДРЕНИЕ  ТЕХНОЛОГИИ  ЛАЗЕРНОЙ  МАРКИРОВКИ  В  СБОРОЧНОМ  ПРОИЗВОДСТВЕ


Кузьмина  Татьяна  Александровна


магистрант  1  курса,  кафедра  «Технология  машиностроения»


ОмГТУ,  РФ,  г.  Омск


E-mailkuz-tan@mail.ru


Масягин  Василий  Борисович


научный  руководитель,  канд.  техн.  наук,  доцент  ОмГТУ,  РФ,  г.  Омск


 


В  современном  и  динамичном  производстве  у  производственных  предприятия  возникает  множество  задач  по  повышению  качества  продукции.  Неотделимой  составной  частью  этого  процесса  является  внедрение  современных  и  прогрессивных  технологий  и  оборудования. 


Обязательной  составляющей  частью  любого  товара  (продукта)  является  его  маркировка  –  носитель  важной  актуальной  информации.  Это  может  быть  как  информация,  требуемая  в  законодательном  порядке,  так  и  дополнительная  информация,  передаваемая  добровольно,  исходя  из  ее  необходимости  для  производителей,  потребителей  и  прочих  сторон,  вовлеченных  в  процесс  обращения  данного  товара.  Чаще  всего  маркировка  товара  —  это  буквенно-цифровая  либо  графическая  информация.


Требования  к  содержанию  и  виду  маркировки  изделий  регламентируются  внутренними  правилами  производителя  либо  требованиями  различных  государственных  структур  в  сфере  стандартизации.  Маркировка  должна  удовлетворять  эстетическим  и  эргономическим  требованиям,  предъявляемым  к  изделию,  не  ухудшать  его  внешний  вид  и  надежность  в  работе.  Внедрение  лазерных  технологий  позволяет  повысить  технологичность  и  производительность  современного  предприятия.


Современная  лазерная  гравировка


Один  из  наиболее  известных  способов  нанесения  изображения  на  металл  —  гравировка.  Современная  лазерная  гравировка  и  лазерная  резка  усовершенствовали  эту  технологию  и  сейчас  она  используется  на  многих  предприятиях.  Так  как  современная  технология  уже  не  ручная,  она  имеет  высокую  производительность  и  точность. 


Идея  лазерной  маркировки


Сфокусированный  лазерный  луч,  воздействуя  на  материал,  частично  отражается  от  поверхности,  а  частично  поглощается  обрабатываемым  материалом.  Вследствие  поглощения  в  материале  начинает  действовать  интенсивный  источник  тепла.  Нагрев  поверхности  при  лазерном  воздействии  происходит  лишь  в  локальной  области,  ограниченной  размерами  лазерного  пятна.  При  этом  прилегающие  области  практически  не  нагреваются  и  коробления  или  иных  нарушений  формы  маркируемой  детали  не  происходит.  В  результате  нагрева,  в  зависимости  от  интенсивности  воздействия,  может  происходить  изменение  цвета,  вспенивание,  плавление  или  испарение  поверхности  материала,  образование  окислов,  карбонизация  поверхности  и  т.  п.,  из-за  чего  возникает  нестираемое  пятно  (канавка),  которое  визуально  воспринимается  как  светлая  или  темная  точка  на  поверхности  материала.  Перемещая  лазерное  пятно  по  поверхности  (или  деталь  относительно  лазерного  пятна)  по  командам  от  компьютера,  можно  наносить  сколь  угодно  сложные  нестираемые  графические  изображения.


  Лазерная  маркировка  может  быть  нанесена  на  любое  изделие  практически  из  любого  материала,  включая  металл,  керамику,  стекло,  бумагу,  дерево,  пластик  и  т.  п.,  важно  лишь  выбрать  тип  оборудования,  обеспечивающего  необходимую  интенсивность  воздействия  лазерного  луча  на  соответствующий  материал.  Интенсивность  воздействия  для  конкретного  материала  зависит,  прежде  всего,  от  параметров  лазера  и  оптической  системы:  длины  волны  лазерного  излучения,  энергетических,  временных,  пространственных  параметров  излучения,  и  параметров  кинематической  системы,  определяющих  скорость  перемещения  лазерного  пятна  относительно  детали.


Лазеры


Таблица  1  иллюстрирует  интенсивность  воздействия  лазеров  с  различными  длинами  волн  на  наиболее  распространенные  материалы.  В  диапазоне  10  мкм  для  лазерной  маркировки  используются  СО2  лазеры  (длина  волны  излучения  10,6  мкм);  в  диапазоне  ближнего  инфракрасного  излучения  (1  мкм)  —  твердотельные  и  волоконные  лазеры;  в  видимой  и  УФ  областях  спектра  —  газовые  и  твердотельные  лазеры  и  лазеры  на  парах  металлов.


Таблица  1.


Интенсивность  воздействия  лазеров  с  различными  длинами  волн


Описание: Таблица №1


 


Преимущества  использования  лазерной  гравировки


Очевидные  преимущества  использования  лазерной  гравировки  в  сравнении  с  обычными  инструментами  гравировки  привели  к  его  широкому  распространению.  Благодаря  тому,  что  лазер  гравирует  бесконтактным  методом,  износ  и  повреждения  инструмента  отсутствуют.  Соответственно  уменьшается  повреждение  и  деформация  обрабатываемого  изделия.  Лазерная  гравировка  наносится  практически  на  любые  поверхности,  она  долговечна  и  не  повергается  стиранию.  Позволяет  сохранять  мельчайшие  детали  изображения,  варьировать  контрастность  изображения  и  глубину  гравировки,  применяется  для  нанесения  изображения  на  широкий  спектр  сувенирной  и  представительской  продукции  из  металла,  стекла,  камня,  пластика,  бумаги,  кожи  и  дерева. 


Однако,  при  изготовлении  шильд  и  приборных  панелей  лазерная  гравировка  уступает  металлографике.  Как  более  качественная,  цветная  и  дешевая  технология  металлографика  является  более  популярной  при  изготовлении  конечной  продукции.


Технология  лазерной  гравировки


Технология  лазерной  гравировки  представляет  собой  способ  удаления  лишнего  материала  с  поверхности  заготовки  путем  его  сублимации  (испарения  минуя  жидкую  фазу)  под  воздействием  сфокусированного  лазерного  пучка  большой  мощности.  Поверхность  материала  в  результате  такого  воздействия  претерпевает  изменения,  за  счет  чего  мы  можем  наблюдать  наносимое  изображение.  При  умелом  управлении  параметрами  лазерного  излучения  можно  управлять  воздействием  на  поверхность  вещества,  получая  при  этом  изображение  необходимого  вида,  либо  разрушение  в  виде  реза. 


Результат  зависит  также  от  свойств  самого  вещества,  на  которое  воздействует  лазерный  луч. 


Растровую  гравировку  лазер  осуществляет  последовательностью  точек  высокого  разрешения.  Делая  высокодетализированные  изображения,  лазерная  каретка  перемещается  вниз  по  линиям,  гравируя  серию  точек  на  каждой  линии.  Таким  образом,  линия  за  линией  точки  формируют  картинку,  также  как  обычный  принтер  с  вашего  компьютера.  Что  делает  процесс  лазерной  гравировки  на  современном  оборудовании  сравнимым  с  печатью  с  вашего  компьютера  на  обычном  принтере. 


Процесс  максимально  автоматизирован  и  не  имеет  промежуточных  технологических  этапов  между  компьютерной  версткой  и  конечным  изделием  Лазерная  гравировка  происходит  при  полном  отсутствии  ручных  манипуляций,  что  позволяет  максимально  снизить  количество  ошибок  в  технологическом  процессе  и  свести  время  производства  готового  изделия  к  минимуму. 


Область  применения  лазерной  гравировки


Устойчивость  готового  изделия  к  воздействию  механических  (истирание,  раздавливание)  и  химических  (органические  растворители  и  масла  в  составе  чернил)  факторов  обуславливается  физико-химическими  характеристиками  исходного  сырья,  которое  гарантируется  фирмой-производителем. 


Область  применения  лазерной  гравировки:  рекламная  продукция,  архитектурные  модели,  награды,  отделка  кабинета,  конструирование,  ремесла,  подарки,  изделия  для  дома,  бизнес-сувениры,  офисное  снабжение,  промышленность,  предметы  коллекционирования,  фотография,  обозначения,  спортивные  товары,  музыкальные  инструменты  и  обработка  дерева. 


Лазерная  гравировка,  пожалуй,  наиболее  прогрессивный  и  высокотехнологичный  способ  нанесения  изображений  на  твердые  поверхности.  По  сравнению  с  другими  известными  на  сегодняшний  день  методами  она  имеет  целый  ряд  неоспоримых  преимуществ:


·     Долговечность  точность,  эстетичность,  любая  степень  сложности  изображения,  недоступная  другим  технологиям; 


·     Высокое  качество  изображения; 


·     Бесконтактное  воздействие,  что  дает  возможность  обрабатывать  хрупкие  изделия; 


·     Возможность  оперативно  изменять  наносимое  изображение; 


·     Минимальная  партия  гравируемых  изделий  –  1  штука; 


·     Экологически  чистое  производство.


·     Отсутствие  нагрева  в  процессе  гравировки; 


·     Возможность  нанесения  текстов  или  рисунков  на  предметы  любой  конфигурации; 


·     Невозможность  повреждения  обрабатываемого  предмета,  отсутствие  необходимости  его  жесткого  закрепления  в  процессе  обработки; 


·     Невысокая  стоимость  серийных  или  массовых  заказов,  достигаемая  полной  автоматизацией  процесса. 


Главное  преимущество  лазерной  гравировки  —  долговечность  изображения  —  сопоставима  со  сроком  службы  материала,  на  который  она  наносится. 


 


Список  литературы:


1.Коденко  Н.А.  Технология  лазерной  маркировки  в  России//  Современная  светотехника.  2010.  №  2.

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий