Analiza zjawisk zachodzących w procesie laserowego zdobienia wyrobów porcelanowych

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

Warianty tytułu

EN

An analysis of phenomena occurring during the process of laser decoration of porcelain

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia analizę wpływu parametrów procesu dekoracji laserowej, a więc parametrów wiązki laserowej i sposobu jej skanowania, oraz rodzaju i składu środków barwnych na efekty końcowe, użytkowe otrzymywanych znaków. Szczególną uwagę poświęcono trwałości adhezji i powstającej mikrostrukturze powierzchniowej nakładanej warstwy. Podjęto próbę krótkiego opisu i wyjaśnienia tych zjawisk na bazie procesów towarzyszących krótkotrwałemu oddziaływaniu silnego, ciągłego promieniowania laserowego z materią. Analizom wyników eksperymentalnych towarzyszą zapisy działań podjętych dla optymalizacji procesu, związanych z doborem parametrów lasera i przesuwu wiązki, ilustrowane zdjęciami fragmentów otrzymanych oznakowań i dekoracji.

EN

The paper presents an analysis of the influence of laser decoration process parameters, namely the laser beam and its scanning parameters, as well as a kind and composition of colour materials on final utility parameters of resulting marks. Particular attention has been paid to the adhesion durability and surface microstructure of applied layers. Attempts were undertaken to describe and explain shortly phenomena on the basis of physical processes accompanying a short interaction of strong, continuous laser radiation with matter. Analyses of experimental results have been supplemented with diagrams of means directed to the process optimization, connected with selection of the laser and scanning parameters, and illustrated by photographs of the resulting marks and decorations.

Słowa kluczowe

PL

znakowanie laserowe; dekoracja porcelany; inżynieria powierzchni

EN

laser decoration; decoration of porcelain; surface engineering

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 3
• Strony: 499--505
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Chmielewska D.

autor

Gebel R.

autor

Marczak J.

autor

Olszyna A.

autor

Sarzyński A.

autor

Strzelec M.

autor

Synowiec B.

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

Bibliografia

• [1] Peligrad A.A, Zhou E., Morton D., Li L.: „ System Identification and Predictive Control of Laser Marking of Ceramic Materials Using Artificial Neural Networks”, Proc. of the Institution of Mechanical Engineers., Part I: J. Systems and Control Engineering, 216, 2, (2002), 181-190.
• [2] Peligrad A.A, Zhou E., Morton D., Li L.: „ Dynamic models relating processing parameters and melt track width during laser marking of clay tiles”, Opt. Laser Technol., 34, (2002), 115.
• [3] Mumtaz K.A., Hopkinson N.: J. Mater. Proc. Technol., 210, (2010), 279.
• [4] Diaci J., Bracun D., Gorkic A., Mozina J.: Opt. Las. Eng., 49, (2011), 195.
• [5] Alexander D.R., Khlif M.S.: „Laser marking using organometallic films”, Opt. Las. Eng., 25, (1996), 55.
• [6] Trotec Co. http://www.troteclaser.com/pl
• [7] Ciba-Geigy Corporation, patent US 5030551, (1991).
• [8] DMC Degussa Metals Catalysts, patent US 6238847, (2001).
• [9] Datalase Ltd, patent WO 2007/039715 Al, (2007).
• [10] Restrepo J.W., Fernández-Pradas J.M., Gómez M.A., Serra P., Morenza J.L.: „Influence of preheating and hematite content of clay brick pavers on the characteristics of lines marked with a Nd:YAG laser”, Appl. Surf. Sci., 253, (2006), 2272.
• [11] Thermark Inc.: www.thermark.com; Ferro Co.: www.ferro.com.
• [12] Klocke F., Derichs Ch., Ader Ch., Demmer A.: Prod. Eng. Res. Devel., (2007), 279.
• [13] Bosman J.: PhD Thesis: http://documentation/58020/1/ thesis_Bosman.pdf
• [14] Yasa E., Kruth J.P.: Proc. of 5th Int. Conf. and Exhibition on Design and Production of Machines and Dies/Molds, Kusadasi, Turkey, (2009), 213-221.
• [15] Abdallah R.M.: J. Ovonic Res., 6, (2010), 227.
• [16] Duitsch U., Schreck S., Rohde M.: Int. J. Thermophys., 24, (2003), 731.
• [17] 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, (2010), 407-415