Utrwalanie warstw barwnych na podłożach szklanych za pomocą promieniowania laserowego

• Autorzy: Sarzyński A. , Chmielewska D. , Marczak J. , Olszyna A. , Strzelec M. , Gebel R.

Warianty tytułu

EN

Fusing of colour layers on glass substrates using laser radiation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, realizowane są prace nad dekoracją wyrobów szklanych metodą platerowania laserowego. W tej metodzie na powierzchnię szkła nanoszony jest sproszkowany materiał barwny, który po przetopieniu przez promieniowanie laserowe, trwale wiąże się z podłożem. Komputerowe sterowanie przebiegiem procesu obróbki laserowej umożliwia wytwarzanie dowolnych wzorów zdobniczych na powierzchni wyrobu. W artykule opisano niektóre zjawiska fizyczne występujące w procesie obróbki i ich wpływ na spajanie materiału barwnego z podłożem. Opisano obecny stan realizacji pracy oraz przedsięwzięcia zmierzające do zmniejszenia chropowatości nanoszonych warstw. Zamieszczono przykłady wytworzonych wzorów.

EN

A work on application of a laser cladding method to decoration of ceramic products was undertaken in the Institute of Ceramics and Building Materials in cooperation with the Institute of Optoelectronic MUT. The method utilizes application of the powdered colour material on the product surface, and its following fusing and solidification using the laser beam. A modern technique allows the computer control of a laser treatment process as well as creation of free-form decoration templates on the product surface. The paper presents the description and influence of main process physical phenomena on the fusing of colourants with substrates. Examples of decorations are also shown.

Słowa kluczowe

PL

obróbka laserowa; laserowe barwienie szkła; farba ceramiczna; pigment mineralny

EN

laser processing; laser cladding; ceramic paint; mineral pigment; ceramics

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2014
• Tom: Z. 266
• Strony: 127--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Sarzyński A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Chmielewska D.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Marczak J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Olszyna A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Strzelec M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Gebel R.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

Bibliografia

• 1. Sintec Optronics Pte Ltd, Laser marking technologies: www.sintecoptronics.com/ref//LaserMarking.PDF. Dostęp sprawdzono 25.03.2014 r.
• 2. Ready J.F.: LIA_handbook_of_laser_materials_processing, Laser Institute of America, Magnolia Publishing Inc., 2001.
• 3. Dubey A.K., Yadava V.: Laser beam machining – a review, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 48, 609-628, 2008.
• 4. Garbacz H. et al.: Optimized laser cleaning of metal artworks-evaluation of determinants, Physics Procedia, 5 (1), 457-466, 2010.
• 5. Akhter R., Li L., Edwards R.E., Gale A.W.: Rapid laser surface enameling by powder feeding technique. Applied Surface Science, 208-209, 453-457, 2003.
• 6. Klocke F., Derichs C., Ader C., Demmer A.: Investigations on laser sintering of ceramic slurries, Prod. Eng. Res. Devel. 1, 279-284, 2007.
• 7. Restrepo J.W. et al.: Influence of preheating and hematite content of clay brick pavers on the characteristics of lines marked with a Nd:YAG laser, Applied Surface Science, 253, 2272-2277, 2006.
• 8. Fernández-Pradas J.M. et al.: Laser printing of enamels on tiles, Applied Surface Science 253, 7733-7737, 2007.
• 9. Pascual A. et al.: Ceramic tile decoration by laser technology, QUALICER 2004, http://www.qualicer.org/recopilatorio/ponencias/pdf/0413011e.pdf. Dostęp sprawdzono 24.03.2014 r.
• 10. Moreno A. et al.: Innovations and New Trends in Ceramic Tile Decoration, Advances In Science and Technology, 68, 165, 2010.
• 11. Hory A., Gaillard J.M.: Method and device for marking objects with sintered mineral powders, Patent Application US 2003/0012891 A1.
• 12. Chmielewska D., Marczak J., Sarzyński A., Strzelec M.: Laserowe nanoszenie znaków barwnych na podłoża ceramiczne, Inżynieria Materiałowa, 32, 368-371, 2011.
• 13. Chmielewska D., Gebel R., Marczak J., Olszyna A., Sarzyński A., Strzelec M., Synowiec B.: Metodyka badań w inżynierii procesowej laserowej dekoracji porcelany: Część I – Badania profilometryczne, Inżynieria Materiałowa, 32, 826-834, 2011.
• 14. Chmielewska D., Synowiec B., Olszyna A., Marczak J., Sarzyński A., Strzelec M.: Migration of elements in colour layers deposited on a ceramic substrate under the influence of laser treatment, Physics Procedia, 5/1, 407-415, 2010.
• 15. Chmielewska D., Gebel R., Szamałek K., Strzelec M., Marczak J.: Application of laser radiation in decoration and marking of ceramic products, Proceedings of SPIE, 8703, 87030I, 2013.
• 16. Sarzyński A. et al.: Laserowe nanoszenie mineralnych warstw barwnych na podłoża ceramiczne, Prace Instytutu Elektrotechniki, 256, 319-338, 2012.
• 17. Jóżwicki R.: Technika laserowa i jej zastosowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2009.
• 18. Sarzyński A.: Pomiary charakterystyk wiązek laserowych stosowanych do obróbki materiałów, Prace Instytutu Elektrotechniki, 256, 251-267, 2012.
• 19. Norma PN-EN ISO 10545-11:1998P, Płytki i płyty ceramiczne – Oznaczanie odporności na pęknięcia włoskowate płytek szkliwionych.