Laserowe nanoszenie mineralnych warstw barwnych na podłoża ceramiczne

Sarzyński, A.; Chmielewska, D.; Gebel, J.; Marczak, J.; Olszyna, A.; Strzelec, M.; Traczyk, S.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Laserowe nanoszenie mineralnych warstw barwnych na podłoża ceramiczne

Autorzy

Sarzyński A. , Chmielewska D. , Gebel J. , Marczak J. , Olszyna A. , Strzelec M. , Traczyk S.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Laser applying of color mineral pigments on ceramic substrates

Języki publikacji

Abstrakty

W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, podjęto prace dotyczące dekoracji wyrobów ceramicznych metodą platerowania laserowego. W metodzie tej na powierzchnię wyrobu nanoszony jest sproszkowany materiał barwny, który po przetopieniu przez promieniowanie laserowe trwale wiąże się z podłożem. Współczesna technika umożliwia komputerowe sterowanie przebiegiem procesu obróbki laserowej i wytwarzanie dowolnych wzorów zdobniczych na powierzchni wyrobu. W artykule przedstawiono opis i wpływ zjawisk fizycznych występujących w procesie obróbki na spajanie materiału barwnego z podłożem. Zamieszczono przykłady zdobienia ceramiki.

Laser applying of color mineral pigments on ceramic substrates Work on application of 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. Method utilizes application of powdered colour material on the product surface, and its following fusing and solidification Rusing laser beam. Modern technique allows the computer control of a laser treatment process as well as creation of the free-form decoration templates on the product surface. 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

obróbka laserowa platerowanie laserowe farba ceramiczna pigment mineralny ceramika

laser processing laser cladding ceramic paint mineral pigment ceramics

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki

Czasopismo

Prace Instytutu Elektrotechniki

Rocznik

2012

Tom

Z. 256

Strony

319--338

Opis fizyczny

Bibliogr. 27 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Sarzyński A.

autor

Chmielewska D.

autor

Gebel J.

autor

Marczak J.

autor

Olszyna A.

autor

Strzelec M.

autor

Traczyk S.

Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, asarzynski@wat.edu.pl

Bibliografia

1. www.sintecoptronics.com/ref/LaserMarking.PDF. Dostęp sprawdzono 10.06.2011 r.
2. Ready J.F.: LIA_handbook_of_laser_materials_processing. Laser Institute of America, Magnolia Publishing, Inc. 2001.
3. Steen W.M.: Laser material processing, Springer Verlag, 1991.
4. Marczak J.: Analiza i usuwanie nawarstwień obcych z różnych materiałów metodą ablacji laserowej, Bel Studio, Warszawa, 2004.
5. Akhter R., Li L., Edwards R.E., Gale A.W.: Rapid laser surface enamelling by powder feeding technique. Applied Surface Science 208-209 (2003), 453-457.
6. Klocke F., Derichs C., Ader C., Demmer A.: Investigations on laser sintering of ceramic slurries, Prod. Eng. Res. Devel. 1 (2007) 279-284.
7. 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, Applied Surface Science 253 (2006), 2272-2277.
8. 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.
9. http://doc.utwente.nl/58020/1/thesis_Bosman.pdf. Dostęp sprawdzono 10.06.2011 r.
10. 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.
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., Gebel R., Marczak J., Olszyna A., Sarzyński A., Strzelec M., Synowiec B.: Laserowa dekoracja wyrobów ceramicznych, Szkło i Ceramika 2/2011 (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 (2011) w druku.
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 (2010), 407-415.
15. 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.
16. Alexander D.R., Khlif M.S.: Laser marking using organo-metallic films, Opt. Las, Eng. 25 1996), 55-70.
17. Ciba-Geigy Corporation, patent US 5030551 (1991).
18. DMC Degussa Metals Catalysts, patent US 6238847 (2001).
19. Datalase Ltd, patent WO 2007/039715 Al (2007).
20. http://www.ferro.com/Our+Products/ColorGlassPM/Glass/Products+and+Markets/CerMark/. Dostęp sprawdzono 10.06.2011 r.
21. Chee Kai Chua, Gay R., Hoheisel W.: Computer aided decoration of ceramic tableware. Part I: 3-D decoration, Comput. & Graphics, Vol. 21, No. 5, 641-653, 1997.
22. Chee Kai Chua, Gay R., Hoheisel W.: Computer aided decoration of ceramic tableware. Part II: Rapid tooling, Comput. & Graphics, Vol. 21, No. 5, 655-672, 1997.
23. Sarzyński A.: Pomiary charakterystyk wiązek laserowych stosowanych do obróbki materiałów, POOMT 2012, w druku.
24. Jóżwicki R.: Technika laserowa i jej zastosowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2009.
25. 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.
26. Haferkamp H., Goede M., Barcikowski S.: Laser generated air contaminants – Incorporating environmental aspects in quality and control of laser material processing, Stuttgart: ATFachverlag GmbH, Proceedings Laser 2001 World of Photonics Lasers in Manufacturing, 716-726, December 2001.
27. Marczak J., Ostrowski R., Strzelec M., Barcikowski S., Ostendorf A. et.al.: Nanoparticles during laser cleaning of lime stone of the Krakow Wawel Castle, in Laser Cleaning II, World Scientific, D. Kane (Ed), Chapter 9, 197-208, 2007.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPS4-0002-0084