Metodyka badań w inżynierii procesowej laserowej dekoracji porcelany: Część I - badania profilometryczne

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

Warianty tytułu

EN

Methodology in the process engineering of laser decoration of porcelain: Part I - profilometric studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia pierwszą część opisu i analizy metodyki badań, przyjętej przy ocenie wpływu parametrów procesu dekoracji laserowej, a więc parametrów wiązki laserowej, jej skanowania, oraz rodzaju i składu materiałów barwnych na efekty końcowe, użytkowe otrzymywanych znaków. Opis dotyczy profilometrycznych badań powierzchni otrzymywanych dekoracji porcelany w ujęciu dwu- i trójwymiarowym. Szczególną uwagę poświęcono powstającej mikrostrukturze powierzchniowej nakładanej warstwy, jako ważnej charakterystyce użytkowej powstającego produktu. Ma ona wpływ zarówno na trwałość zdobienia (odporność na ścieranie) jak i jego walory estetyczne, a więc odpowiednią gładkość i połysk. Zasadniczym celem prowadzonych prac jest stworzenie podstaw pod wdrożenie optymalnego i uniwersalnego procesu dekoracji laserowej porcelany przy wykorzystaniu nowych, krajowych materiałów barwnych.

EN

Paper presents first part of description and analysis of evaluation methodology of the influence of laser decoration process parameters, namely laser beam parameters, scanning as well as kind and composition of colour materials on final, utility effects of resulting marks. Description covers profilometry surface investigations of obtained porcelain decorations in 2D and 3D presentation. Particular attention was paid to the arising surface microstructure of applied layer, being important utility characteristic of resulting product. It influences both the durability of adornment (abrasion hardness) and its aesthetic effects, defined by relevant smoothness and luster. Fundamental aim of conducted work is creation of basement for implementation of optimal and universal laser decoration process using new, domestic color materials.

Słowa kluczowe

PL

laserowa dekoracja porcelany; badania profilometryczne; zdobienie

EN

laser decoration of porcelain; profilometric study; adornment

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 5
• Strony: 826--834
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 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, Warszawa,

Bibliografia

• [1] Harrison P. W.: High contrast surface marking using metal oxides. US Patent 6,313,436 (2000).
• [2] Fernández-Pradas J. M., Restrepo J. W., Gómez M. A., Serra P., Morenza J. L.: Laser printing of enamels on tiles. Applied Surface Science 253 (2007) 7733÷7737.
• [3] Kumar S., Roy S.: The effect of Marangoni-Rayleigh-Benard convection on the process parameters in blown-powder laser cladding proces – A numerical investigation. Numerical Heat Transfer Part A. 50 (2006) 689÷704.
• [4] Pierron N., Sallamand P., Mattei S.: Numerical modelling of molten pool formation during an interaction of pulse laser (Nd:YAG) with an aluminium sheet. COMSOL Multiphysics User’s Conference November 15 (2005) Paris 169÷174.
• [5] Van Elsen M., Farid Al-Bender F., Kruth J. P.: Application of dimensional analysis to selective laser melting. Rapid Prototyping Journal 14 (2008) 15÷22.
• [6] Duitsch U., Schreck S., Rohde M.: Experimental and numerical investigations of heat and mass transport in laser-induced modification of ceramic surfaces. International Journal of Thermophysics 24 (2003) 731÷740.
• [7] Yasa E., Kruth J. P.: An experimental study of process parameters in laser marking. [In] 5th Int. Conf. and Exhibition on Design and Production of Machines and Dies/Molds, June 18-21 (2009) Kusadasi, Turkey 213÷221.
• [8] Rohde M.: CFD-methods applied to dispersed particle flow within melt pools during laser induced surface modification processes of ceramics. European Conference on Computational Fluid Dynamics ECCOMAS CFD September 5-8 (2006) Egmond aan Zee, The Netherlands 1÷13.
• [9] Li J. F., Li L., Stott F. H.: Thermal stresses and their implication on cracking during laser melting of ceramic materials. Acta Materialia 52 (2004) 4385÷4398.
• [10] 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.
• [11] Chmielewska D., Gebel R., Marczak J., Olszyna A., Sarzyński A., Strzelec M., Synowiec B.: Analiza zjawisk zachodzących w procesie laserowego zdobienia wyrobów porcelanowych. Materiały Ceramiczne (2011) w druku.
• [12] Bosman J.: http://doc.utwente.nl/58020/1/thesis_Bosman.pdf.