Laserové lepení - Laser bonding

Laserové lepení je značkovací technika, která používá lasery vázat aditivní značkovací látku na a Podklad.

Poprvé vynalezl v polovině 90. let Paul W. Harrison, zakladatel společnosti TherMark, LLC, tato technologie chráněná a čekající na udělení patentu [1] vyrábí trvalé značky na kovových, skleněných, keramických a plastových dílech pro nejrůznější průmyslové a umělecké aplikace, od leteckého a lékařského průmyslu až po oceňovací a gravírovací průmysl. Liší se od obecně známějších technik laserové gravírování a laserová ablace v tom, že se jedná o aditivní proces, přidání materiálu na povrch substrátu místo jeho odstranění.

Laserového lepení bylo dosaženo pomocí Nd: YAG, CO2 laser, Vláknový laser a Diodově čerpaný polovodičový laser a lze toho dosáhnout pomocí jiných forem sálavé energie.

Proces laserového lepení

Kvalita značky závisí na různých faktorech, včetně použitého podkladu, rychlosti značení, velikosti laserového bodu, překrytí paprsku, tloušťky materiálu a parametrů laseru. Laserové spojovací materiály lze aplikovat různými způsoby, včetně techniky štětce, stříkání, tamponového tisku, sítotisku, potahování rolí, pásky a dalších.

Proces značení obecně zahrnuje tři kroky:

1. Aplikace značkovacího materiálu.

2. Ozáření značkovacího materiálu laserem ve formě požadované značky.

3. Odstranění přebytečného nevázaného materiálu.

Výsledné značení je trvale spojeno s podkladem a ve většině případů je stejně odolné jako samotný podklad.[2]

Trvanlivost značení spojeného laserem

Značky umístěné na nerezové oceli jsou extrémně odolné a přežily takové zkoušky, jako je odolnost proti oděru, chemická odolnost, venkovní expozice, extrémní teplo, extrémní chlad, kyseliny, zásady a různá organická rozpouštědla.

Značky na skle byly testovány na odolnost vůči kyselinám, zásadám a poškrábání.

Mezinárodní vesmírná stanice NASA neboli ISS byla téměř čtyři roky domovem hliníkových čtverců laserem značených značkovacím materiálem CerMark®. Tyto čtverce byly součástí experimentu Material International Space Station Experiment neboli MISSE.

V tomto experimentu byly testovací značky použity na kupóny vyrobené z materiálů běžně používaných při konstrukci vnějších komponent používaných na vesmírných dopravních prostředcích, satelitech a vesmírných stanicích. Značky aplikované pomocí široké škály různých metod a technik, včetně laserového lepení. Kupóny na zkoušku materiálu byly poté připevněny k prostorům poskytnutým na zkušebních panelech, které byly poté instalovány na podnosy, které byly připojeny k ISS během vesmírné procházky během mise STS-105, která byla letecky převezena 10. srpna 2001. Podnosy byly umístěny na ISS, aby mohli očekávat maximální poškození nárazem a vystavení vysokému stupni atomového kyslíku a UV záření.

Experiment byl obnoven 30. července 2005 během STS-114 a na Zemi se vrátil 9. srpna 2005. Značení, DataMatrix dvourozměrné čárové kódy, byly vyhodnoceny a shledány čitelnými a vizuálně vypadající stejně dobře jako v den, kdy byly umístěny na oběžnou dráhu.[3]

Proces laserového lepení je uveden a specifikován v obou vojenských oblastech [4] a NASA [5] specifikace značení a normy. Laserové lepení je také preferovanou technikou pro použití v systému „Item Unique Identification“ (IUID) ministerstva obrany USA.

Viz také

Reference

  1. ^ Patenty USA 6075223 „Vysoce kontrastní povrchové značení“ , USA 6238847 „Metoda a zařízení pro laserové značení“ , USA 6313436 „Vysoce kontrastní povrchové značení pomocí oxidů kovů“ , USA 6855910 „Vysoce kontrastní povrchové značení pomocí smíšených organických pigmentů“ , EP 1023184 „Metoda laserového značení“ , USA 9321130 „Sloučeniny absorbující laser“ , a USA 2015344712 „Vysoce kontrastní povrchové značení pomocí nanočásticových materiálů“ .
  2. ^ Paul W. Harrison (červenec 2006), Bílá kniha: „Identifikace produktu v automatizované výrobě“ (PDF), Los Angeles, CA, vyvoláno 29. ledna 2015
  3. ^ Zpráva: „Testy značení k certifikaci procesů značení identifikace dílů pro použití na nízké oběžné dráze (LEO)“, Roxby, D., Siemens Symbology Research Center, 5000 Bradford Drive NW, Suite A, Huntsville, Alabama 35805, 11. října 2005 .
  4. ^ Standard značení MIL-STD 130M DOD, str.24, tabulka II
  5. ^ NASA HDBK-6003 NASA Marking Handbook, Laser Bonding Section 5.1.5, p.15