CN115430918A - 用于标记构件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于标记构件(1)的方法，所述方法通过将标记部(3)施加到所述构件(1)的表面(2)中仅，所述方法包括以下步骤：提供粉末；由所述粉末通过将所述粉末注入到模具中并且挤压所注入的粉末来制造生坯；在所述生坯的表面(2)中/上施加多维码作为标记部(3)；烧结所述生坯；必要时硬化所烧结的生坯；其中，在所述生坯的挤压表面上在唯一一个步骤中产生所述多维码。

Description

用于标记构件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于标记构件的方法，所述方法通过将标记部施加到所述构件的表面中进行，所述方法包括以下步骤：提供粉末；由所述粉末通过将所述粉末注入到模具中并且挤压所注入的粉末来制造生坯；在所述生坯的表面上施加多维码作为标记部；烧结所述生坯；必要时硬化所烧结的生坯。
本发明还涉及一种按照粉末冶金的方法由烧结材料制造的构件，在所述构件的表面中设置有多维码。
背景技术
由现有技术已经已知：通过将码施加到生坯上对烧结产品进行标记或者说编码。因此，JPH-05185714A描述一种用于粉末烧结的产品的标记方法，所述方法包括：注塑由金属或陶瓷粉末和有机结合剂构成的混合物；将由字母构成的激光标记部施加到生坯上；对生坯进行脱结合剂；并且烧结生坯。
在此视为有问题的是：基本上与码的点一样大的空腔造成码读入器的读取错误。
为了避免这个问题，DE112018003673T5提出一种用于含有金属粉末的粉末压制体的激光标记方法，所述方法包括以具有第一功率的激光扫描的第一步骤和以具有第二功率的激光扫描的第二步骤，所述激光在在粉末压制体的表面中的预先确定的区域上较弱，以便熔化并且平整预先确定的区域的内部，所述第二功率较大，以便形成点，所述点由在预先确定的区域中的预先确定的部位上的具有预先确定的深度的凹部构成。该文献也描述一种烧结的产品，所述产品通过烧结含有金属粉末的粉末压制体获得，所述产品包括具有很多点的二维码，所述点借助于激光标记施加到粉末压制体的表面上，在烧结的产品的表面上的氧含量在所述点的附近为2重量％或更少。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于粉末冶金制造的构件的可跟踪性的简单可能性。
所述任务通过文首提及的方法解决，其中规定：在所述生坯的挤压表面上在唯一一个步骤中产生所述多维码。
本发明的任务还利用文首提及的构件解决，其中，所述多维码具有至少70％的单元对比度。
在此有利的是：相比于按照之前提及的DE112018003673T5的方法，不必对要标记的表面进行平整。利用所述平整来封闭气孔，以此所述标记本身较长时间地持续，因为必须利用激光熔化较多材料。意想不到的是：在这个DE112018003673T5中描述的缺点在对生坯进行激光标记时不会导致码的不可读取性，尽管这样的码通常以紧密地隔开间距的点产生。按照本发明的方法导致一种构件，所述构件的标记部具有上述亮度。因此，标记部较好地接合到构件的整体外观中，而不会过于强烈对比地显露出来。
优选地，按照本发明的一种实施变型方案，借助于电磁辐射、特别是聚集的光辐射产生所述多维码。因此，相比于其他标记方法可以相对简单地确定标记部的渗透深度，以便因此可以对应地适配码的亮度。如果所述标记部以延伸直至相对大的深度的方式构造，则所述标记部在所烧结的构件上显得较亮。此外，因此可以相比于码生成的其他方法，将码相对小心地引入到材料中。
优选地，按照本发明的另一种实施变型方案，在所述构件的表面上制造数据矩阵码，以用于标记所述构件。因此可能的是：在相对小的面上放置相对多的信息，但该码相比于其他二维码更简单地构造，以此对比度减少不作用于或者说不干扰地作用于编码的读取精度。这又辅助支持在对要标记的表面没有事前预备的情况下在仅一个步骤中标记所述生坯。
为了在批量生产中对构件快速标记，按照另一种实施变型方案可以规定：在最大400mm2的面积上产生所述多维码。
为了进一步改善之前提及的效果，按照本发明的另一个实施变型方案可以规定：至少局部地在所述从构件的表面起测量的25μm至50μm之间的深度中构成所述多维码。在大于50μm的深度时，强烈影响所引入的点的锐度，因为将绕点本身的较多材料加热并且因此必要时在标记时烧结或者甚至熔化。
附图说明
为了较好地理解本发明，借助后续附图详细解释本发明。
分别在强烈简化的示意图中：
图1示出具有标记部的烧结的构件；
图2示出构件的被标记的表面的组织图像；
图3示出对构件标记的过程。
具体实施方式
首先要指出：在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且这些位置说明在位置改变时按意义转用到新的位置上。
在图1中示出构件1。构件1是齿轮。然而要提到：构件1的示出的形状对于其他构件1仅代表地理解，只要在此涉及按照粉末冶金的方法制造的构件1。本发明则不限制于齿轮。
构件1在表面2、例如端侧上带有标记部3。标记部3是多维码，亦即不是带有字母数字的符号(字母、数字等)的标记部3。标记部3特别是由线条和/或点组成(在理想情况下矩形和方形)。
所述多维码优选是二维码，如例如矩阵码、例如QR码。所述码特别是按照本发明的一种实施变型方案是所谓的数据矩阵码。因为这些码本身已知，所以对此的其他解释是多余的。本领域技术人员为此参阅有关的技术文件。例如所述数据矩阵码以标准ISO/IEC16022：2006定义。
标记部3也可以通过三维码、如特别是三维QR码构成，其方式是，在产生码时相对于表面2隔开间距地在希望的编码的构件1之内对应地造成构件1的材料变化。
如已经提到的那样，构件1按照粉末冶金的方法制造。为此，提供对应的(金属的)烧结粉末、例如商业通用的烧结钢粉末。由这种粉末随后制造所谓的生坯。
生坯理解为在直接在挤压烧结粉末之后和在烧结之前的阶段中由烧结粉末挤压的成形件，如这对应于一般的技术的语言使用。生坯则是坯件，由所述坯件通过烧结产生(完成的)构件1。
对生坯的制造例如可以在具有模间空隙的模具中进行。模间空隙通常与一个或多个冲模共同具有后来的构件1的阴模。“通常”指的是：构件1的挤压技术上不可制造的细节、例如一些背切等可以之后制造。
在将粉末挤压成生坯之后，所述生坯从模具喷出并且输送给所述单阶段的或多阶段的烧结。所述烧结可以与所使用的粉末有关地示例性在600℃至1300℃之间的温度中进行。
紧接着烧结，可以还再加工、例如校准和/或硬化所烧结的生坯。
为了确定的构件1的较好的可跟踪性或可配设性，现在设置有形式为多维码的标记部3。在此，该码可以具有关于生产日期、生产时间、生产地点、批次等的信息。借助这些数据，构件1也还能在较长的使用之后明确地配设。为此，所述码可以利用适合的读取仪器、例如扫描仪或相机等读取并且由这些数据然后产生对应的可读取的字母数字的符号。读取仪器本身由现有技术已知。
将所述码引入到生坯中。为此，标记可以在生坯从模具或成型工具喷出之前或之后进行。所述码则引入到特别是未处理的挤压表面、即生坯直接在挤压之后具有的表面中。不对表面2进行平整，将标记部3施加或引入到所述表面上或中。在此，生坯在表面上具有6.6g/cm3至7.3g/cm3之间的生坯密度。
因此，在未处理的生坯表面上或中在唯一一个处理步骤中产生所述码。
原则上可以利用每种适合的工具产生多维码。但是，优选为了在构件1的表面2上或中产生码而使用电磁辐射、特别优选激光。
之前提及的原因按照另一种实施变型方案是有利的，至少局部地在从构件1的表面2起测量的25μm至50μm之间的(最大的)深度4中构成所述二维码。图2示出这一点，图2示出在标记部3的区域中按照图1的构件1的组织图像。“在深度4中”在此指的是：构件1具有标记部3，所述标记部具有码组成部分，所述码组成部分从表面延伸直至所提及的深度4。在用于制造码的电磁辐射、特别是激光的情况下，也可以谈及燃烧深度。
因此，不必整个标记部3或整个码以延伸直至该深度4中的方式构造。然而，平均的深度4可以选择自从20μm至40μm的范围、例如从25μm至30μm的范围。平均的深度4计算为由十个码组成部分(条和/或点)的最大的深度4构成的算术平均值。
在图3中简化地示出标记部的产生。激光6从激光器5入射到生坯中，由此经挤压的粉末在该区域中熔化并且部分地蒸发。该金属蒸汽在生坯中留下凹部7(孔)，所述凹部构成要引入的码的组成部分。如从图3可看出的那样，凹部7包围熔池，所述熔池在标记之后又凝固。因此，深度4小于经挤压的粉末熔化直至的深度。此外，凹部7具有包括材料积聚部8的边缘，所述材料积聚部有助于所述码、即标记部3在构件1上的外观。
所述材料积聚部可以以20μm至40μm之间的高度9产生。
利用按照本发明的方法，可以产生利用粉末冶金的方法制造的构件1(也可称为烧结构件)，所述构件具有由码构成的标记部3，所述码、即码的组成部分(条和/或点)具有至少70％的单元对比度(ISO/IEC TR 29158-2011-10)、特别是70％至95％之间的单元对比度(ISO/IEC TR 29158-2011-10)。所述单元对比度在此是亮区和暗区的平均值之间的差除以光面的平均值。
迈克尔逊(Michelson)对比度Km按照Km＝(Lmax-Lmin)/(Lmax+Lmin)计算。
所述实施例示出或描述构件1或标记部3的可能的实施变型方案，在这里要提到：各个实施变型方案彼此的组合也是可能的。
按规定最后要指出：为了较好地理解构造，构件1或标记部3不必然按比例示出。
附图标记列表
1 构件
2 表面
3 标记部
4 深度
5 激光器
6 激光
7 凹部
8 材料积聚部。

Claims (6)

1.用于标记构件(1)的方法，所述方法通过将标记部(3)施加到所述构件(1)的表面(2)中进行，所述方法包括以下步骤：
提供粉末；
由所述粉末通过将所述粉末注入到模具中并且挤压所注入的粉末来制造生坯；
在所述生坯的表面(2)中/上施加多维码作为标记部(3)；
烧结所述生坯；
必要时硬化所烧结的生坯；
其特征在于，在所述生坯的挤压表面上在唯一一个步骤中产生所述多维码。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于电磁辐射产生所述多维码。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述构件(1)的表面(2)中/上制造数据矩阵码，以用于标记所述构件(1)。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在最大100mm2的面积上产生所述多维码。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，至少局部地在从所述构件(1)的表面(2)起测量的25μm至50μm之间的深度(4)中构成所述多维码。
6.按照粉末冶金的方法由烧结材料制造的构件(1)，在所述构件(1)的表面(2)中设置有多维码，其特征在于，二维码具有至少70％的单元对比度。
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