Обработка металла лазерным лучом, например сварка, резка, образование отверстий: .с использованием абсорбционных слоев на обрабатываемом металле, например для осуществления процесса маркировки или с целью защиты – B23K 26/18

Изобретение относится к области лазерной обработки материалов, в частности к способу лазерного плавления с использованием абляционного покрытия. Технический результат заключается в осуществлении плавления материала лазерным излучением с произвольной длиной волны независимо от ее принадлежности к области поглощения расплавляемого материала. Определяют поверхностную область расплавляемого вещества, на которой необходимо произвести плавление, и наносят на нее слой абляционного материала. Осуществляют облучение лазером упомянутого абляционного слоя до расплавления вещества и полного удаления упомянутого абляционного слоя. Мощность излучения лазера, режим облучения и толщину абляционного слоя выбирают в зависимости от коэффициента поглощения излучения расплавляемого вещества при переходе его в жидкую фазу. Дополнительно наносят новые порции абляционного материала на облучаемый участок в процессе облучения при удалении облучаемого абляционного участка до наступления плавления упомянутого вещества. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1пр.

Изобретение относится к способу и устройству маркировки поверхности и может найти применение для маркировки объекта или документа для его идентификации, отслеживания и аутентификации. Осуществляют этап (500) кодирования информации в виде изображения, содержащего значения, представляющие кодированную информацию, и этап (506-514) точечной маркировки участка указанной поверхности с применением поляризованного лазерного пучка для формирования ориентированных наноструктур на указанной поверхности или в ней. Поляризацию лазерного пучка в каждой точке маркировки модулируют исходя из значения точки указанного изображения. В некоторых вариантах реализации на этапе маркировки применяют импульсный лазер с длительностью импульса менее 10×10^-12 секунд и средства поляризации света, исходящего от указанного лазерного источника и достигающего указанной поверхности, выполненные с возможностью поляризации света согласно оси поляризации, которая может меняться в зависимости от сигнала, полученного указанными средствами поляризации. В результате обеспечивается возможность наносить информацию помимо штриховых символов и ускоряется процесс маркировки. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу и устройству для лазерной маркировки отдельных объектов (варианты) и может быть использовано для маркировки яиц при их сортировке и упаковке. Существует определенный интервал времени, в течение которого на каждый объект может быть нанесена маркировка, по мере того как объекты транспортируются по меньшей мере по одному пути на заданной скорости. Устройство содержит по меньшей мере первые и вторые лазеры, которые расположены возле одного или нескольких путей транспортировки объектов и предназначены для направления лазерного луча на объекты для нанесения на них обозначений, по мере того как объекты проходят через маркировочную станцию. Первые и вторые лазеры осуществляют маркировку объектов через один, по мере того как объекты проходят через маркировочную станцию. Изобретение обеспечивает высокую скорость нанесения на отдельные объекты различной сложности обозначений на небольшом пространстве для их нанесения. 5 н. и 36 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к средствам, предназначенным для маркировки металлических изделий, выпускаемых в промышленности или получаемых в результате иной хозяйственной деятельности, для обеспечения возможностью проверки легальности их изготовления. На поверхности металлического изделия формируют закодированное сообщение посредством лазерного локального источника нагрева. При этом образуют различимые для считывающего устройства отпечатки, состоящие из наноструктур в виде оксидов элементов, входящих в состав металла. Кодирование производят по двоичной системе, основанной на наличии (1) или отсутствии (0) отпечатка воздействия упомянутого источника нагрева. Информацию шифруют путем создания частных кодовых таблиц на основе кодировки IBM. При этом осуществляют управление процессом формирования закодированного сообщения посредством ЭВМ на основании предварительно рассчитанных параметров воздействия. Указанные параметры рассчитывают по приведенным зависимостям. В результате обеспечивается возможность записи большого количества информации на минимальной площади, сохранение информации в течение всего периода эксплуатации изделия, в том числе в экстремальных условиях. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ предназначен для лазерной гравировки металла или сплава. Осуществляют предварительное построение градуировочной кривой зависимости глубины гравировки поверхности образца заданного металла или его сплава от параметров падающего на поверхность лазерного излучения при монотонном возрастании удельной мощности лазерного излучения от величины 0,1 Дж/см²c до величины, при которой на гравируемой поверхности образуются капли расплава. Затем осуществляют пространственное управление разверткой пучка лазерного излучения по поверхности металла или его сплава по меньшей мере по одной координате. Одновременно с поступательным перемещением пучка лазерного излучения осуществляют его вращение с радиусом R. Радиус R и угловую скорость вращения пучка лазерного излучения выбирают с учетом ширины реза и радиуса пучка лазерного излучения. 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу лазерной нагартовки и изделию для лазерной нагартовки. На заготовку изделия наносят первый слой. Первый слой не содержит пустот или пузырьков, больших чем 1 Омикрон в диаметре. Первый слой напыляют или получают путем окунания. Наносят второй слой на первый слой. Затем направляют импульс лазерного света на второй слой. Упомянутый импульс имеет достаточную плотность энергии для абляции участка второго слоя, посредством чего выталкивается плазма. Плазма производит ударную волну, которая распространяется на первый слой и на заготовку, посредством чего осуществляется нагартовка заготовки. Любые пузырьки, образующиеся под верхними слоями, изолируются от подлежащей нагартовке поверхности. Процесс значительно снижает эффект появления выемок на нагартованных поверхностях. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ювелирной промышленности, а именно к способам нанесения изображений лазерной гравировкой на изделия из драгоценных металлов. Согласно первому варианту способа поверхность изделия полируют до класса чистоты не выше 9-го и очищают, затем фиксируют изделие. Переносят компьютерное изображение в программный блок лазерного излучателя и наносят изображение на поверхность изделия с помощью лазерного луча, настроенного на точечное прожигание. После этого производят очистку поверхности готового изделия от нагара. Согласно второму варианту способа дополнительно перед нанесением изображения поверхность будущего изображения покрывают родием. Технический результат - улучшение качества изделия, уменьшение затрат. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу лазерной маркировки поверхности металла или его сплава и может найти применение в машиностроении, ювелирной промышленности и медицине. Способ включает предварительное построение градуировочной кривой зависимости глубины маркировки поверхности образца заданного металла или его сплава от удельной мощности падающего на поверхность излучения. Генерируют защитный цифровой код при помощи ЭВМ, где каждому числу соответствует определенная глубина маркировки и удельная мощность лазерного излучения. Наносят на маркируемую поверхность металла или его сплава излучением лазера, перемещаемым относительно маркируемой поверхности, видимого невооруженным глазом знака, представляющего собой алфавитно-цифровую или графическую информацию. Наносят на полученную поверхность видимого невооруженным глазом знака лазерным излучением с выбранной по упомянутой градуировочной кривой удельной мощностью защитного цифрового кода в виде невидимой невооруженным глазом последовательности углублений. В результате достигается высокая степень защиты и упрощение технологии. 7 з.п., 6 ил.

Изобретение относится к способу лазерной обработки поверхности катания и гребня железнодорожных колесных пар из различных марок стали, работающих в условиях трения-износа. Технический результат изобретения заключается в повышении износостойкости поверхности катания и гребня колесной пары за счет повышения твердости и получения высокодисперсной структуры упрочненной зоны. Устанавливают и закрепляют колесную пару в устройстве вращения. На поверхность, подлежащую обработке СO₂-лазером, наносят матовое покрытие, исключающее возможность отражения лазерного луча. Производят настройку фокусирующей системы таким образом, чтобы диаметр пятна лазерного излучения соответствовал выбранному режиму. Устанавливают с помощью программно-управляемого устройства необходимые скорости вращения колесной пары и перемещения лазерного луча. Включают сжатый воздух для сдува факела продуктов горения в вытяжную вентиляцию и производят лазерную обработку на выбранном режиме до получения геометрии дорожек лазерного упрочнения, исключающих оплавление зоны термического воздействия и взаимное перекрытие дорожек лазерного упрочнения. 1 ил.

Изобретение относится к способу получения цветного изображения на металлических поверхностях (текстовых и графических, монохромных и цветных) за счет образования наноструктур в виде оксидных пленок, образующихся в результате локального нагрева источником тепла импульсного действия (например, лазерного излучения, плазменного, электроконтактного или иного вида нагрева). Свойства оксидных пленок (физико-механические, геометрические, колориметрические и иные) зависят от технологических параметров источника теплового воздействия, которые в свою очередь определяются теплотехническими свойствами обрабатываемого материала. В способе предлагается режим термоимпульсного воздействия и расстояние между зонами воздействия импульсов рассчитывать в зависимости от теплофизических характеристик материала и параметров изображения таким образом, чтобы в зоне воздействия создавалась температура, необходимая и достаточная для образования оксидной пленки с заданной колориметрической характеристикой. Изобретение позволяет наносить цветное изображение на любые металлические поверхности без предварительной их обработки и без предварительного построения градуировочных кривых. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам нанесения изображений лазерной гравировкой на изделиях из драгоценных металлов. Способ включает полировку поверхности изделия, ее очистку, фиксацию изделия и последующее нанесение изображения на изделие посредством луча лазерного излучателя, в программный блок которого предварительно перенесено компьютерное изображение. Полировку и очистку поверхности изделия осуществляют до 9-го класса чистоты поверхности. Перед фиксацией изделия его поверхность смачивают кремнийорганической полиэтилсилоксановой жидкостью. Нанесение изображения осуществляют точечным оплавлением поверхности лазерным лучом до 14-го класса чистоты поверхности изделия. Перед нанесением изображения поверхность изделия покрывают родием. Технический результат - придание изображению контурного объемного эффекта. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и системе нанесения знако-графической информации на изделия и может быть использовано для лазерной маркировки, гравировки в различных отраслях техники. Осуществляют физико-химическое преобразование многослойного покрытия путем воздействия лазерным излучением на заготовку с постоянным контролем параметров и корректировкой программы нанесения знако-графической информации. Система содержит источник лазерного излучения, оптическую систему для фокусировки излучения и отклоняющую систему, имеющие вход управления от ЭВМ, систему крепления заготовки, анализирующее устройство, закрепляемое в системе крепления заготовки, и внешний источник света переменной яркости. Изобретение обеспечивает повторяемость и однородность светотехнических характеристик изделий, а также снижение стоимости их изготовления. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам изменения цвета металлической поверхности воздействием лазерного излучения, а также нанесения на поверхность изделий из металлов и сплавов алфавитно-цифровой и графической информации и может найти применение в различных отраслях промышленности, в том числе в машиностроении, медицинской и рекламной сферах деятельности. Предварительно строят градуировочную кривую зависимости цвета модифицированной поверхности образца заданного металла или его сплава от удельной мощности падающего на поверхность излучения при монотонном возрастании упомянутой удельной мощности от величины 10^-10 Дж/см² ·с до величины, при которой модифицированная поверхность образца приобретает черный цвет. Затем осуществляют последующее воздействие на модифицируемую поверхность данного металла или его сплава при величине удельной мощности лазерного излучения, соответствующей заданному цвету модифицированной поверхности. Осуществляют последующее охлаждение поверхности в кислородосодержащей газовой среде. Способ позволяет получать на поверхности металлических изделий видимые рисунки, состоящие из областей, имеющих различные цвета, и увеличить износостойкость наносимого изображения или рисунка. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к формированию микрорельефа поверхностей изделий и может найти применение в электронной технике. Обработку поверхности заготовки осуществляют сконцентрированным потоком излучения, который моделируют по времени, направляют на обрабатываемую поверхность и перемещают по обрабатываемой поверхности, формируя требуемый профиль рисунка путем повторения перемещения сконцентрированного потока излучения. Сконцентрированным потоком излучения формируют в заданном месте заготовки зону расплава заданных размеров и конфигурации, которую перемещают в заданную точку заготовки, управляя параметрами термовоздействия в процессе перемещения сконцентрированного потока излучения. Зону расплава подвергают затвердеванию, прекращая действие излучения. Управление процессом ведут с помощью ЭВМ. Технический результат заключается в исключении загрязнения поверхности обратным током испаряемого материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к пищевой и/или легкой промышленности, а именно к технологии обработки изделий и формирования изображения внутри прозрачных или полупрозрачных материалов. Система включает оптический блок формирования лазерных пробоев в толще материала изделия, совокупность которых составляет ряд символов маркировочного изображения, блок подачи изделия в зону маркировки и блок управления технологическим процессом. Оптический блок содержит импульсную лазерную установку с, по меньшей мере, одним оптическим каналом, связанным с блоком сканирования и/или позиционирования изделия относительно фокусирующего объектива лазерной установки. Блок управления технологическим процессом снабжен средством временной синхронизации начала маркировки с положением зоны маркировки изделия. Показатель частоты импульсов лазера, производительность конвейера и количество каналов связаны между собой математической зависимостью. Изобретение обеспечивает возможность формирования изображения в виде маркировочных меток внутри тонкостенных изделий, имеющих криволинейную поверхность в условиях высокоскоростного конвейерного производства, повышает надежность маркировки вышеназванных изделий, практический не воспроизводимой в других условиях. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.