Vidro de segurança refere-se ao vidro temperado, vidro laminado e outros produtos de vidro processados pela combinação de vidro temperado ou vidro laminado de acordo com os padrões nacionais atuais, como vidro isolante de segurança, etc. O vidro de segurança pode ser feito de vidro comum, vidro temperado , vidro reforçado com calor e também vidro isolante de acordo com diferentes necessidades. O vidro de segurança tem boa segurança, resistência ao impacto e resistência à penetração, com anti-roubo, à prova de explosão, resistência ao impacto e outras funções. É devido às suas excelentes características que o vidro de segurança é amplamente utilizado na área de equipamentos especiais. Tais como elevadores turísticos, escadas rolantes e outros equipamentos.
O vidro de segurança é sobre a segurança da vida e da propriedade, a China será o primeiro lote de vidro de segurança na implementação da certificação 3C do catálogo de produtos. A certificação 3C é conhecida como "Certificação obrigatória de produtos da China", é nosso governo proteger a segurança pessoal dos consumidores e a segurança nacional, fortalecer a gestão da qualidade do produto, de acordo com as leis e regulamentos para implementar um sistema de avaliação de qualificação do produto, é o produto em o passe de mercado, é o firewall de segurança.
Atualmente, a marca de certificação 3C é aplicada principalmente pelo método de impressão em bloco, serigrafia, método de gravação e outros métodos. Entre eles, o método de impressão de almofada de camada fina de tinta, baixa resistência física, área de impressão pela cabeça de cola, limitações de chapa de aço, não pode imprimir uma grande área de produtos. E a velocidade de impressão da tela é baixa, não pode imprimir padrões muito finos, poluição da tinta do meio ambiente, o custo dos suprimentos é alto.
A marcação a laser é uma tecnologia amplamente utilizada no processo de produção, utilizando a densidade de energia adequada, convergindo na superfície da peça o feixe de laser na superfície alvo de digitalização, de modo que o material sofra alterações físicas ou químicas, a formação de traços na superfície , formando assim o processo de marcação. É um método de marcação sem contato, em comparação com os métodos de processamento tradicionais, possui uma ampla gama de aplicações, velocidade de marcação, desempenho estável, alta qualidade, baixos custos operacionais, baixa poluição ambiental, controle de computador fácil de usar e operação síncrona com outros equipamentos , etc., portanto, a marcação a laser tornou-se uma das áreas de aplicação importantes do laser.
A tecnologia de marcação a laser pode ser usada para marcar materiais transparentes, na marcação tradicional de materiais transparentes, existem três métodos principais: ① usando laser de CO2 para marcação direta, mas o método de marcação do contraste não é alto, em material de cor clara é difícil para identificar; ② usar laser verde para marcação direta, mas o custo do equipamento de laser verde é alto; ③ usando jato de tinta mais marcação a laser infravermelho, o método de consumo de tinta é maior, o custo dos suprimentos de tinta também é maior. O custo dos consumíveis de tinta também é maior, e há uma certa quantidade de poluição no meio ambiente, e a marca não é resistente à corrosão e à água.
A marcação preta a laser deve ser processada sob a amostra e colocada no topo da folha de grafite, de modo que permaneça intimamente conectada, e então o laser será focado na interface entre as duas, marcando. O mecanismo de processamento é a ablação intensa da folha de grafite pelo laser, e a alta temperatura e pressão instantâneas na superfície de contato, o que faz com que as partículas de grafite se desprendam da superfície do alvo de grafite em alta velocidade e se prendam à superfície do vidro para obter marcação preta. Este método pode ser usado em materiais transparentes, como vidro. Este método pode obter marcação preta de boa qualidade e alto contraste em materiais transparentes, como vidro, e as marcas marcadas são à prova d'água e resistentes à corrosão. Além disso, o grafite pode ser usado repetidamente em comparação com o método tradicional de jato de tinta, portanto, o custo dos consumíveis é baixo.
Neste artigo, propomos aplicar a marcação preta a laser à marcação 3C do vidro de segurança usando o laser de fibra pulsada MOPA para obter a marcação preta no vidro de segurança.
1, Materiais e métodos experimentais
1.1 Materiais Experimentais
O vidro de segurança, especialmente o vidro laminado e o vidro isolante feito de vidro laminado, tem o melhor desempenho abrangente. O vidro laminado é formado por duas ou mais peças de vidro unidas com resina sintética e constituídas por uma espécie de vidro de segurança. A peça original de vidro laminado é principalmente vidro comum. O material orgânico mais comumente usado no meio é PVB (polivinil butiral), mas também metacrilato de metila, silicone, poliuretano e assim por diante. Quando o vidro externo é impactado pela ruptura, a peça quebrada é colada, apenas a formação de rachaduras de radiação, não devido à fragmentação causada por ferimentos pessoais ou morte. A estrutura do vidro laminado é mostrada na Figura 2.
1.2 Método experimental
O equipamento de processamento para este experimento é mostrado na Figura 3. O laser de fibra dopada com itérbio da série YLPM do IPG é usado como fonte de luz. O oscilador de varredura é um oscilador de alta velocidade da SCANLAB, com velocidade máxima de 100 rad/s e velocidade máxima de varredura de 2000 mm/s. A folha de grafite é fixada na mesa XY. O vidro é colocado no topo da folha de grafite, e a superfície inferior está em contato próximo com a folha de grafite, e o feixe de laser é focado na interseção. Após a conclusão da marcação a laser, o vidro pode ser facilmente separado da folha de grafite.
Como havia pó ao redor do vidro após a marcação a laser. Portanto, após o experimento, use solução de acetona, água deionizada para limpeza ultrassônica, cada tempo de limpeza é de 5 minutos e, finalmente, tratamento a seco.
2, Resultados e discussão
2.1 O mecanismo e processo de marcação a laser preto
O processo de marcação a laser preto pode ser resumido nas seguintes etapas. Primeiro, o laser pulsado irradia o alvo de flocos de grafite, que rapidamente vaporiza para formar partículas de grafite e forma uma nuvem de plasma devido à alta temperatura. Então, à medida que o laser pulsado continua a irradiar, a nuvem de plasma explode rapidamente e continua a absorver a energia do laser, o que resulta em alta temperatura local e alta pressão. Posteriormente, devido à alta pressão e alta temperatura na área local e à rápida expansão do plasma, as partículas de grafite se desprendem da superfície alvo de grafite em uma taxa muito rápida e aderem à superfície de vidro amolecida, que eventualmente forma uma marca preta na superfície do vidro após o resfriamento.
2.2 Aplicação de marcação preta a laser
Através do método de marcação a laser preto, o caminho de varredura do feixe de laser é controlado pela lente vibratória, o que torna o caminho de varredura do feixe de laser mais flexível e pode ser processado no vidro laminado com a marca de padrão necessária. Conforme mostrado na Figura 5, o logotipo 3C e o padrão de código 2D são processados no vidro. Pela figura, podemos ver que o logotipo padrão é muito delicado e de boa qualidade. O padrão do código QR pode fornecer as informações do fabricante do vidro, tempo de produção, modelo do vidro, etc. Além disso, os padrões decorativos necessários ou informações de texto podem ser processados no vidro _ de acordo com a demanda para melhorar a beleza do vidro de segurança.
3, Conclusão
Neste artigo, usando o método de marcação a laser preto, marcas e padrões pretos de alto contraste são realizados em vidro de segurança. Esta tecnologia tem as vantagens de alto contraste, baixo custo, ausência de poluição, alta flexibilidade e alta eficiência de processamento em comparação com o esquema de aplicação de marcação tradicional, o que fornece uma nova solução para o problema de aplicação de marcas em vidros de segurança de equipamentos especiais.
