CS257734B1 - Povlak snižující odrazivost laserového zářeni - Google Patents

Abstract

Řešení se týká nátěru pro vytváření povlaku snižujícího odrazivost laserového záření při tepelném zpracování kovových předmětů, např. při kalení. Nátěr sestává ze směsi 10 až 25 % hmot. organomontmorillonitu, 3 až 18 S hmot. oktadecylaminu a zbytku do 100 % hmot. rozpustidla, např. toluenu, etanolu nebo jejich směsi. Nátěr se nanáší štětcem, nástřikem apod.

Description

Vynález se týká nátěru pro vytváření povlaku snižujícího odrazivost laserového záření při tepelném zpracování kovových předmětů,· např. strojních součástí laserovým paprskem. Laserové záření pro rychlé ohřevy při tepelném zpracováni nebo natavování kovů je kovovými povrchy odráženo v takové míře, že efektivnost ohřevu je výrazným způsobem snížena. Kovové předměty s nízkou drsností povrchu, např. leštěné se mohou vyznačovat až 99% reflektivitou. Takové kovové povrchy je proto nutné při laserovém ohřevu pokrývat antireflexní vrstvou, která -snižuje reflektivitu povrchu vůči laserovému záření, a tím zvyšuje efektivitu ohřevu.

Pro vytváření antireflexních vrstev se používá nátěrů obsahujících jemně disperzní nebo koloidní grafit, fosfáty kovů, nebo se používá matných laků obsahujících saze nebo matovadla. Nevýhodou grafitových laků či povlaků nebo povlaků obsahujících saze je jejich relativně nízká stálost. Antireflexní povlaky tohoto typu se vlivem zvýšené teploty povrchu rozkládají nebo vyhořívají a snižují tak s rostoucí teplotou svoji optickou antireflexní účinnost. To se projevuje zejména na okraji ozářených oblastí kovů, kde se po ozáření nachází stopa vyhořelého neúčinného povlaku, ačkoliv oblast kovu pod touto vrstvou ještě nebyla ohřátá na teplotu potřebnou k proběhnutí příslušné fázové transformace.

Tato skutečnost je na závadu zejména při následném překrývání stop, kdy je ozařován povrch s vyhořelým nebo tepelně porušeným antireflexním povlakem. V místech znehodnoceného povlaku je tak snižována efektivita ozařování, neboť dochází k nekontrolovatelnému a nedefinovanému odrazu paprsku povrchem.

Použití organomontmorillonitu pro vytváření ochranných nátěrů při tepelném zpracování kovů je známo. Směsi sestávající z organických sloučenin kovů, např. titanu, hliníku, chrómu aj. s organomontmorillonitem nebo montmorillonitem se používají pro vytváření ochranného povlaku proti difúzi dusíku, kyslíku nebo uhlíku. Dále se používá polopropustného povlaku na bázi organomontmorillonitu ve směsi s koloidním oxidem křemičitým k částečné ochraně strojních součástí při jejich cementaci, nitrocementaci, nitridaci a karbonitridaci. Na místech chráněných tímto povlakem dochází k vytvoření tenčí difúzní vrstvy ve srovnání s místy nechráněnými.

Nové použití povlaku na bázi organomontmorillonitu a odstranění nevýhod dosavadních antireflexních vrstev přináší nátěr pro vytváření povlaku podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se jako nátěru pro vytváření povlaku snižujícího odrazivost laserového záření při tepelném zpracování kovových předmětů laserovým paprskem použije směs sestávající z 10 až 25 % hmot. organomontrillonitu s 3 až' 18 % hmot. oktadecylaminu, zbytek rozpustidlo, např. toluen, etanol nebo jejich směs.

Výhodou povlaku na bázi organomontrillonitu a oktadecylaminu je dobrá teplotní stálost, převyšující stálost antireflexních nátěrů na bázi grafitu a sazí, i povlaků fosfátových, a vysoká absorpce laserového záření, např. CC^ - laseru.

Teplotní oblast rozkladu, a tedy i částečné ztráty antireflexních vlastností povlaku vzniklého odpařením rozpustidla z nátěru podle vynálezu leží nad 1 200 °C, tj. při teplotě přesahující austenitizační teploty při kalení oceli pomocí laseru. Antireflexní povlak si tedy udržuje své antireflexní schopnosti po celé ploše stopy paprsku laseru a při následném překrývání stop nedochází v již exponovaných oblastech ke zvýšení reflektivity. Absorpce laserového záření o vlnové délce 10,6 jim Činí podle složení povlaku 65 až 80 % dopadajícího záření. Nátěr se nanáší podle potřeby štětcem, ponořením, nástřikem apod.

Použití směsi pro vytváření antireflexního povlaku podle vynálezu je blíže osvětleno na následujícím příkladu.

Příklad

Reflektivita povrchu broušené uhlíkové oceli byla snížena nátěrem sestávajícím z:

20	%	hmot
15	%	hmot
15	%	hmot
50	%	hmot
Nátěr byl

organomontmorillonitu oktadecylaminu etanolu schnutí nástřiku bylo provedeno ozáření pokrytého povrchu - laserem o výkonu 2 kW, stopa dopadajícího paprsku měla rozměr 6x6 mm. Hloubka zakalené oblasti činila 0,6 mm.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Použití směsi sestávající z 10 až 25 % hmot. organomontmorillonitu, 3 až 18 % hmot. oktadecylaminu, zbytek rozpustidlo, např. toluen, etanol nebo jejich směs jako nátěru pro vytváření povlaku snižujícího odrazivost Laserového záření při tepelném zpracování kovových předmětů laserovým paprskem.