LT4108B - Method and apparatus for laser marking of products from transparent materials - Google Patents

Method and apparatus for laser marking of products from transparent materials Download PDF

Info

Publication number
LT4108B
LT4108B LT95-051A LT95051A LT4108B LT 4108 B LT4108 B LT 4108B LT 95051 A LT95051 A LT 95051A LT 4108 B LT4108 B LT 4108B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
laser
intensity
pulses
area
laser beam
Prior art date
Application number
LT95-051A
Other languages
English (en)
Other versions
LT95051A (en
Inventor
Stanislovas Balickas
Jonas Gulbinas
Original Assignee
Uzdaroji Akcine Bendrove Eksma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uzdaroji Akcine Bendrove Eksma filed Critical Uzdaroji Akcine Bendrove Eksma
Priority to LT95-051A priority Critical patent/LT4108B/lt
Priority to AT96106863T priority patent/ATE213681T1/de
Priority to EP96106863A priority patent/EP0743128B1/de
Priority to DE59608777T priority patent/DE59608777D1/de
Publication of LT95051A publication Critical patent/LT95051A/xx
Publication of LT4108B publication Critical patent/LT4108B/lt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B7/00—Machines, apparatus or hand tools for branding, e.g. using radiant energy such as laser beams

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)

Description

Išradimas priklauso lazerinės optikos sričiai ir yra skirtas vidiniam kietos medžiagos gaminių ženklinimo būdui ir įrenginiui ir gali būti panaudotas skaidrios medžiagos gaminių ženklinimui , gaunant gerai matomą, nenutrinamą ženklinamą simbolį gaminio viduje.
Išradime pagal tarptautinę paraišką WO 92/03297 yra aprašytas lazerinis ženklinimo būdas , apimantis ženklinimo vietos parinkimą ženklinamo gaminio viduje, lazerio spindulių pluošto , kurio neabsorbuoja gaminio medžiaga, koncentravimą pasirinktoje vietoje, gaminio medžiagos suardymą koncentravimo srityje, veikiant didelės energijos lazerio spindulių pluoštu, ir koncentravimo srities padėties keitimą gaminio viduje, sukuriant nustatyto pavidalo ženklą.
Minėtoje tarptautinėje išradimo paraiškoje WO 92/03297 yra aprašytas lazerinis ženklinimo įrenginys , skirtas minėtam ženklinimo būdui realizuoti, susidedantis iš lazerio, generuojančio didelės energijos šviesos spindulių pluoštą , kurio neabsorbuoja ženklinamo gaminio medžiaga, fokusavimo įrenginio , kuris sukoncentruoja lazerio spindulių pluoštą gaminio viduje pasirinktoje srityje, ir priemonės, keičiančios atitinkamai spindulių koncentravimo srities padėtį gaminio viduje, kad sukurtų nustatyto pavidalo ženklą.
Žinomo būdo ir įrenginio trūkumas yra tas , kad gautas ženklas yra nekontrastingas t.y. jis gali būti neryškus ir deformuotas, kadangi vykdant medžiagos suardymą gaminio viduje, ją veikia didelės energijos lazerio spindulių pluoštu. Maksimalus pluošte energijos tankis visoje fokusavimo srityje yra ne mažesnis kaip 10 J/cm 2, galingumas ne mažesnis kaip 10 7 W/cm 2 ir impulsų trukmė mažesnė kaip 10'6 s.Tokios energijos spindulių pluoštas gali pakeisti ne tik mechanines medžiagos savybes fokusavimo srityje ,dėl to susidaro suardytos medžiagos neskaidrumas, tačiau šis poveikis gali sukurti ir vidinius įtempimus , kurie savo ruožtu sukelia nekontroliuojamus skilimus aplink fokusavimo sritį arba siūlo formos pramušimus , einančius į paviršių, tai mažina ženklinimo ryškumą ir iškreipia jo formą.
Išradime pagal tarptautinę paraišką WO 94/14567 yra aprašytas kietos medžiagos gaminio vidinis ženklinimo būdas, apimantis ženklinimo vietos parinkimą ženklinamo gaminio viduje, lazerio spindulių pluošto , kurio neabsorbuoja gaminio medžiaga, koncentravimą pasirinktoje vietoje, gaminio medžiagos suardymą koncentravimo srityje, veikiant lazerio spindulių pluoštu didelio galingumo impulsais ir koncentravimo srities padėties keitimą gaminio viduje, sukuriant nustatyto pavidalo ženklą.
Didesnį ženklo kontrastą gauna , kai lazerio spindulio kryptis su ženklo stebėjimo kryptimi sudaro 90° kampą.
Minėtoje tarptautinėje išradimo paraiškoje WO 94/14567 yra aprašytas kietos medžiagos gaminio vidinis ženklinimo įrenginys, susidedantis iš impulsinio lazerio, generuojančio didelio galingumo šviesos spindulių pluošto impulsus, fokusavimo įrenginio, kuris sukoncentruoja lazerio spindulių pluoštą gaminio viduje pasirinktoje srityje, ir priemonės , keičiančios atitinkamai spindulių fokusavimo srities padėtį gaminio viduje tam, kad sukurtų nustatyto pavidalo ženklą. Lazerio spindulių pluošto parametrus parenka taip, kad medžiaga būtų suardyta fokusavimo srityje ir nebūtų pažeista apie šią sritį.
Žinomo būdo ir įrenginio trūkumas yra tas , kad mažų gabaritų ženklinimas yra neryškus ir deformuotas , kadangi vykdant medžiagos suardymą gaminio viduje veikiant ją didelio galingumo ir vienodo intensyvumo visame pluošto skerspjūvyje lazerio spindulių pluošto impulsais (impulso energija - 50 mj, impulso trukmė - 10 -β s ir impulsų dažnis - 1 Hz) gali pasikeisti ne tik mechaninės suardytos medžiagos savybės , kurių dėka medžiagoje susidaro neskaidrumai ir simbolis yra matomas , tačiau šis poveikis sukuria ir vidinius įtempimus , kurie gali sukelti nekontroliuojamus skilimus aplink koncentravimo sritį ir siūlo pavidalo pramušimus , išeinančius į paviršių, dėl to negalima šiuo būdu ir įrenginiu gauti mažų matmenų suardytos srities , artimos sferai , kas mažina ženklinimo ryškumą ir iškreipia formą. Dėl to šiuo būdu ir įrenginiu negalima gauti labai mažų matmenų ženklinamus simbolius, daryti vidinius ženklinimus plonose detalėse ir gauti kontrastingus užrašus.
Išradimo uždavinys yra sukurti lazerinį ženklinimo būdą ir įrenginį , įgalinančius gauti mažų matmenų , kontrastingus ženklinamus simbolius skaidrios medžiagos gaminio viduje, taip pat atlikti ženklinimą gaminio plonose sienelėse.
Šio uždavinio sprendimo esmė yra ta, kad skaidrios medžiagos gaminio lazerinio ženklinimo būde , apimančiame ženklinimo vietos parinkimą gaminio viduje, lazerio spindulių pluošto , kurio neabsorbuoja gaminio medžiaga , koncentravimą pasirinktoje vietoje , gaminio medžiagos struktūros suardymą koncentravimo srityje veikiant ją lazerio spindulių pluošto impulsais ir ženklinamo simbolio formavimą, keičiant koncentravimo srities padėtį gaminio viduje, suardytą medžiagos struktūrą koncentravimo srityje gaminio viduje gauna dviem etapais, pirmame etape sumažina medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui koncentravimo srityje, o antrame etape minėtoje srityje vykdo medžiagos struktūros suardymą.
Medžiagos struktūros suardymą dviem etapais gauna veikiant medžiagą pasirinktoje vietoje mažiausiai dviem skirtingų parametrų lazerio impulsais , kurių pirmasis arba keli pirmieji impulsai jų koncentravimo srityje sumažina medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui , o toliau einantis arba keli toliau einantys impulsai minėtoje srityje suardo medžiagos struktūrą, dėl to ženklinama sritis tampa matoma. Vienas iš tokių parametrų yra lazerio impulsų intensyvumas .Vieno ar kelių pirmųjų lazerio impulsų intensyvumą parenka tokį, kad lazerio spindulių pluoštas jo koncentravimo srityje pakeistų medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui, t. y. jį sumažintų, o vieno ar kelių sekančių impulsų intensyvumą parenka mažesnį negu vieno ar kelių pirmųjų impulsų intensyvumas , tačiau kad jis ardytų medžiagos struktūrą srityje , kurioje dėl pirmojo (pirmųjų) impulsų poveikio sumažėjo medžiagos atsparumas lazeriniam spinduliavimui.
Tokiu būdu atitinkamai parinkus lazerio impulsų parametrus , kurie pirmojo etapo metu sumažina medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui, o antrojo etapo metu paveiktoje srityje atlieka medžiagos struktūros suardymą, sumažėja lazerio impulsų energija .reikalinga medžiagos suardymui. Kadangi įskilimų , atsirandančių dėl vidinių įtempimų aplink koncentravimo sritį, dydis yra proporcingas lazerio impulso energijos dydžiui, tai sumažėjus šių impulsų energijos dydžiui savaime sumažėja ir minėtų įskilimų dydis . Sumažėjus įskilimų dydžiui ženklinimas tampa kontrastingesnis ,o taip pat galima ženklinti smulkiais simboliais.
Ženklinamo simbolio matmenis dar labiau galima sumažinti, o kontrastingumą padidinti , jeigu lazerio spindulių pluoštas bus suformuotas taip, kad intensyvumas pluošto kraštuose būtų didžiausias, o centre mažiausias ,t.y. intensyvumo pasiskirstymas pluošte būtų žiedo formos.
Aukščiau paminėtas efektas bus dar labiau padidintas , jeigu bus parinktas trumpiausias lazerio spindulio arba jo harmonikos bangos ilgis , kuriam gaminio medžiaga yra skaidri.
Tokiu būdu pagal išradimą pasiūlytu lazerinio ženklinimo būdu galima :
- daryti mažų matmenų įvairius ženklinamus simbolius (suardytos medžiagos struktūros sritis ir tarpus tarp jų galima gauti dešimčių mikronų eilės);
- daryti ženklinamus simbolius plonose detalėse , pavyzdžiui , kurių storis mažesnis už 0,5 mm;
- daryti ženklinamus simbolius ploname sluoksnyje po paviršiumi, pavyzdžiui, markiruoti grūdintą stiklą;
- gauti kontrastingus ženklinamus simbolius.
Siūlomas lazerinio ženklinimo būdas taip pat apima veiksmus, kurių metu nustato pirmųjų (mažiausiai vieno) impulsų sukelto medžiagos atsparumo lazeriniam spinduliavimui sumažėjimo laipsnį, kurį įvertinant parenka toliau einančių impulsų parametrus ,t. y. impulsų energijos tankį (intensyvumą), skaičių , trukmę, dažnumą ir kt., kuriuos atitinkamai keičiant gali valdyti suardytos medžiagos srities dydį bei formą.
Kitu atveju vieno ar kelių pirmųjų impulsų sukelto medžiagos atsparumo sumažėjimo laipsnį nustato pagal srities , kurioje sukoncentruotas lazerio spindulių pluoštas , švytėjimo intensyvumą.
Vienas iš tokių atvejų yra kai vieno ar kelių pirmųjų impulsų sukelto medžiagos atsparumo sumažėjimo laipsnį nustato pagal dydį (intensyvumą) akustinės bangos , sklindančios iš srities , kurioje koncentruojamas lazerio spindulių pluoštas.
Siekiant išspręsti minėtą uždavinį siūlomame įrenginyje, susidedančiame iš impulsinio lazerio, generuojančio tokio bangos ilgio šviesos spindulių pluoštą, kurio neabsorbuoja gaminio medžiaga, fokusavimo įrenginio , kuris sukoncentruoja lazerio spindulių pluoštą gaminio viduje pasirinktoje vietoje ir priemonės ,keičiančios koncentravimo srities padėtį gaminio viduje tam, kad būtų sukurtas ženklinantis simbolis , įvesta priemonė , užtikrinanti pirmame etape medžiagos atsparumo lazeriniam spinduliavimui sumažinimą lazerio spindulių koncentravimo srityje , o antrame etape medžiagos struktūros ardymą minėtoje srityje.
Minėta priemonė yra užtikrinanti medžiagos suardymą dviem etapais sukuriant skirtingus parametrus lazerio impulsų , veikiančių medžiagą koncentravimo srityje ir šių parametrų valdymą antrajame etape priklausomai nuo medžiagos atsparumo lazeriniam spinduliavimui sumažėjimo laipsnio paveikus lazerio impulsais pirmajame etape .
Be to, įrenginys turi spindulių pluošto intensyvumo paskirstymo formuotuvą , esantį spindulių pluošto kelyje tarp impulsinio lazerio ir fokusavimo įrenginio ir formuojantį lazerio spindulių pluošto intensyvumo pasiskirstymą taip, kad didžiausias intensyvumas būtų pluošto kraštuose, o mažiausias jo centrinėje dalyje.
įrenginyje panaudotas impulsinis lazeris .generuojantis spindulių pluoštą, kurio spindulio arba jo harmonikos bangos ilgis yra trumpiausias bangų ilgių intervale, kuriame gaminio medžiaga yra skaidri.
Išradimas detaliau bus paaiškintas brėžiniais, kuriuose schemiškai pavaizduoti lazerinio ženklinimo įrenginiai.
Fig. 1 - lazerinio ženklinimo įrenginio pirmojo varianto scheminis vaizdas.
Fig. 2 - lazerinio ženklinimo įrenginio antrojo varianto scheminis vaizdas.
Pasiūlytas skaidrios medžiagos gaminio lazerinis ženklinimo būdas susideda iš tokios operacijų sekos: gaminio viduje pasirenka ženklinimo vietą, pasirinktoje vietoje koncentruoja lazerio spindulių pluošto impulsus , kurių neabsorbuoja gaminio medžiaga, medžiagos struktūros suardymą pluošto koncentravimo srityje vykdo dviem etapais, pirmame etape sumažina medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui koncentravimo srityje, o antrame etape suardo medžiagos struktūrą minėtoje srityje.
Medžiagos struktūros suardymą dviem etapais gauna veikiant medžiagą pasirinktoje vietoje mažiausiai dviem skirtingų parametrų lazerio impulsais, kurių pirmasis arba keli pirmieji impulsai jų koncentravimo srityje sumažina medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui , o toliau einantis arba keli toliau einantys impulsai minėtoje srityje suardo medžiagos struktūrą, dėl to ženklinama sritis tampa matoma. Vienas iš tokių parametrų yra lazerio impulsų intensyvumas .Vieno ar kelių pirmųjų lazerio impulsų intensyvumą parenka tokį, kad lazerio spindulių pluoštas jo koncentravimo srityje pakeistų medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui, t. y. jį sumažintų, o vieno ar kelių toliau einančių impulsų intensyvumą parenka mažesnį negu vieno ar kelių pirmųjų impulsų intensyvumas taip, kad jis suardytų medžiagos struktūrą srityje , kurioje dėl pirmojo (pirmųjų) impulsų poveikio sumažėjo medžiagos atsparumas lazeriniam spinduliavimui. Pavyzdžiui , atliekant ženklinimą silikatiniame stikle , pirmojo impulso intensyvumas nustatomas 1,5 - 2 kartus didesnis, negu po to toliau einančių impulsų. Tokiu būdu pasiekiamas suardytos medžiagos srities skersmuo ne didesnis kaip 50 mikronų.
Geresnis lazerinio ženklinimo būdo variantas yra tas, kai lazerio spindulių pluoštą .prieš jį sukoncentruojant pasirinktoje gaminio vietoje, suformuoja taip, kad intensyvumas pluoto kraštuose būtų didžiausias, o centre mažiausias,t.y. intensyvumo pasiskirstymas jo skerspjūvyje būtų žiedo formos. Pavyzdžiui, atliekant ženklinimą sapfyre (AI2O3) panaudojant žiedo formos pluoštą, pasiekiamas suardytos medžiagos srities skersmuo apie 15 mikronų, o naudojant įprastinį pluoštą suardytos srities matmenys būna 3 kartus didesni.
Be to, lazerinio ženklinimo būdas apima pirmųjų (mažiausiai vieno) impulsų sukelto medžiagos atsparumo sumažėjimo laipsnio nustatymą , kurį įvertinant parenka toliau einančių impulsų parametrus,t. y. impulsų skaičių, energiją (intensyvumą) .trukmę .pasikartojimo dažnį , kuriuos keičiant gauna norimą suardytos srities dydį ir formą. Vienas iš medžiagos atsparumo sumažėjimo laipsnio nustatymo variantų yra toks, kai matuoja dydį (intensyvumą) akustinės bangos , sklindančios iš srities , kurioje koncentruojamas lazerio spindulių pluoštas arba kitu atveju matuoja švytėjimo intensyvumą koncentravimo srityje.
Aukščiau paminėtas efektas bus dar didesnis , jeigu bus parinktas trumpiausias lazerio spindulio arba jo harmonikos bangos ilgis , kuriam gaminio medžiaga yra skaidri.
Vienas įrenginio variantų , realizuojančių pasiūlytą būdą .schemiškai pavaizduotas Fig. 1. Šis įrenginys turi impulsinį lazerį 1, kurio spindulių pluošto 2 kelyje yra fokusavimo įrenginys 3, koncentruojantis lazerio spindulių pluoštą 2 pasirinktoje koncentravimo srityje 4, esančioje skaidrios medžiagos gaminio 5 viduje, kur bus atliekamas ženklinimas . Fokusavimo įrenginys yra įtvirtintas pozicionavimo įtaise 6, kuris yra sujungtas su kontroleriu 7. Ženklinamas gaminys 5 yra ant judančios platformos 8, kuri yra sujungta su kontroleriu 9. Šalia fokusavimo įrenginio 3, pozicionavimo įtaise 6 yra įtvirtintas keitiklis 10, pavyzdžiui, optinis keitiklis, registruojantis plazmos švytėjimą koncentravimo srityje 4 arba akustinis keitiklis .registruojantis akustinę bangą , sklindančią iš koncentravimo srities 4 .Keitiklis 10 per suderinantįjį bloką 11 yra sujungtas su valdymo įrenginiu (kompiuteriu) 12, kurio atitinkami išėjimai sujungti su lazeriu 1 ir kontroleriais 7 ir 9. Skaidrus gaminys 5, kuriame norime atlikti ženklinimą, gali būti iš skaidraus stiklo, spalvoto stiklo, optinio kristalo, plastmasės. Gaminio medžiaga turi neabsorbuoti lazerio spindulių pluošto. Lazeris 1, pavyzdžiui, gali būti kieto kūno impulsinis lazeris toks kaip Nd-YAG lazeris. Kiti lazerio parametrai parenkami priklausomai nuo medžiagos ,iš kurios pagamintas gaminys 5. Apytikriai lazerio impulso energija turėtų būti apie 5 mJ, impulsų dažnis 50 Hz, impulsų trukmė 5-20 ns. Be to , lazerio spindulio arba jo harmonikos bangos ilgį parenka intervale , kuriame gaminio medžiaga yra skaidri, geriausiu atveju šiame intervale parenkamas trumpiausias bangos ilgis, pavyzdžiui, silikofininio stiklo atveju - 530nm.
Pirmiausiai pozicionavimo įtaisu 6 ir judama platforma 8 parenka lazerio spindulių pluošto koncentravimo sritį 4 gaminio 5 viduje. Paduoda vieną ar keletą pirmųjų lazerio impulsų , kurių poveikį medžiagai koncentravimo srityje 4 registruoja optinis keitiklis 10. Jeigu keitiklio išėjime signalo nėra, tuomet pirmųjų lazerio impulsų intensyvumas yra didinamas tol, kol atsiranda medžiagos pakitimai koncentravimo srityje, tačiau medžiagos struktūra dar nesuardyta. Tuomet atsiradęs elektrinis signalas keitiklio 10 išėjime patenka per suderinantįjį bloką 11 į kompiuterį 12, kuris nustato toliau einančių impusų tokius parametrus, kad pirmųjų impulsų paveikta medžiaga koncentravimo srityje būtų suardyta, t.y. susiformuotų neskaidri, šviesą barstanti sritis. Jeigu lazerio impulsų valdomas parametras yra impulsų intensyvumas, tai toliau einančių impulsų intensyvumas būna mažesnis negu pirmųjų impulsų intensyvumas. Pavyzdžiui, atliekant ženklinimą silikatiniame stikle pirmojo impulso intensyvumas nustatomas 1,5-5 kartus didesnis negu po to toliau einančių 2-5 impulsų intensyvumas. Tokiu būdu pasiekiamas suardytos medžiagos srities skersmuo ne didesnis, kaip 50 mikronų. Po to, kai įvyksta medžiagos struktūros suardymas nustatytoje koncentravimo srityje, kompiuteris 12 perduoda signalą pozicionavimo įtaisui 6 , ir lazerio spindulių pluošto koncentravimo sritis perkeliama gaminyje į kitą vietą ir analogiškai aprašytam atvejui vyksta medžiagos suardymas naujoje koncentravimo srityje. Iš tokių viena po kitos einančių operacijų formuojamas simbolis.
Fig. 2 pavaizduotas kitas įrenginio variantas turi visus tuos pačius mazgus kaip ir įrenginys, parodytas fig. 1 ,tik dar papildomai turi lazerio impulsų intensyvumo paskirstymo formuotuvą 13, esantį lazerio spindulių pluošto 2 kelyje tarp impulsinio lazerio 1 ir fokusavimo įrenginio 3. Formuotuvas 13 paskirsto intensyvumą lazerio spindulių pluošte taip, kad didžiausias intensyvumas būtų pluošto kraštuose , o mažiausias - centrinėje dalyje. Tokiu formuotuvu gali būti teleskopas , išplečiantis lazerio spindulių pluoštelį ir neskaidrus disko formos ekranas , uždengiantis išplėsto pluoštelio centrinę dalį arba dvi vienodos kūgio formos optinės detalės , išdėstytos viena prieš kitą nukreiptais kūgio pagrindais (brėžinyje neparodyta). Esant tokiam intensyvumo pasiskirstymui lazerio spindulių pluoštas , patenkantis ant fokusavimo įrenginio lęšio, yra žiedo formos ir tokios formos pluoštą koncentruojant gaminio pasirinktoje srityje ir vykdant aukščiau aprašytą dviejų etapų medžiagos suardymą pasiekiamas ženklinamo simbolio dar didesnis kontrastingumas ir gaunami mažesni gabaritai. Pavyzdžiui , atliekant ženklinimą sapfyre (AI2O3) panaudojant žiedo formos pluoštą pasiekiamas suardytos medžiagos srities skersmuo apie 15 mikronų, o naudojant jprastinj pluoštą suardytos srities matmenys minėtoje medžiagoje būna 3 kartus didesni.

Claims (17)

  1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS
    1 .Skaidrios medžiagos gaminio lazerinio ženklinimo būdas , apimantis ženklinimo vietos parinkimą gaminio viduje, lazerio spindulių pluošto , kurio neabsorbuoja gaminio medžiaga , koncentravimą pasirinktoje vietoje, gaminio medžiagos struktūros suardymą koncentravimo srityje veikiant ją lazerio spindulių pluošto impulsais ir ženklinamo simbolio formavimą, keičiant koncentravimo srities padėti gaminio viduje, besiskiriantis tuo, kad suardytą medžiagos struktūrą koncentravimo srityje gaminio viduje gauna mažiausiai dviem etapais, pirmame etape sumažina medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui koncentravimo srityje, o antrame etape minėtoje srityje vykdo medžiagos struktūros suardymą.
  2. 2. Būdas pagal 1 punktą .besiskiriantis tuo, kad suardytą medžiagos struktūrą koncentravimo srityje gauna veikiant medžiagą pasirinktoje vietoje mažiausiai dviem skirtingų parametrų lazerio impulsais ,kurių pirmasis arba keli pirmieji impulsai jų koncentravimo srityje sumažina medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui, o toliau einantis arba keli toliau einantys impulsai minėtoje srityje suardo medžiagos struktūrą .
  3. 3. Būdas pagal 2 punktą .besiskiriantis tuo, kad lazerio impulsų parametras yra lazerio impulsų intensyvumas, ir vieno ar kelių pirmųjų lazerio impulsų intensyvumą parenka tokį , kad lazerio spindulių pluoštas jo koncentravimo srityje sumažintų medžiagos atsparumą lazeriniam spinduliavimui, o vieno ar kelių toliau einančių impulsų intensyvumą parenka mažesnį negu minėtų pirmųjų impulsų intensyvumas , tačiau kad jis ardytų medžiagos struktūrą srityje , kurioje dėl pirmojo (pirmųjų) impulsų poveikio sumažėjo medžiagos atsparumas lazeriniam spinduliavimui.
  4. 4. Būdas pagal 1-3 punktus ,besiskiriantis tuo, kad lazerio spindulių pluoštą formuoja taip, kad intensyvumas pluošto kraštuose būtų didžiausias, o centre mažiausias, t.y. intensyvumo pasiskirstymas pluošte būtų žiedo formos.
  5. 5. Būdas pagal 1-4 punktus ,besiskiriantis tuo, kad parenka trumpiausią lazerio spindulio arba jo harmonikos bangos ilgį, kuriam gaminio medžiaga yra skaidri.
  6. 6. Būdas pagal bet kurį iš 1-5 punktų, besiskiriantis tuo, kad pirmame etape nustato medžiagos atsparumo lazeriniam spinduliavimui sumažėjimo laipsnį, kurį įvertinant parenka toliau einančių impulsų parametrus ,t. y. impulsų energijos tankį (intensyvumą), skaičių , trukmę, dažnumą ,kuriuos atitinkamai keičiant valdo suardytos medžiagos struktūros srities dydį bei formą.
  7. 7. Būdas pagal 6 punktą, besiskiriantis tuo, kad medžiagos atsparumo lazeriniam spinduliavimui sumažėjimo laipsnį pirmame etape nustato pagal dydį (intensyvumą) akustinės bangos, sklindančios iš srities, kurioje koncentruojamas lazerio spindulių pluoštas.
  8. 8. Būdas pagal 6 punktą, besiskiriantis tuo, kad medžiagos atsparumo lazeriniam spinduliavimui sumažėjimo laipsnį nustato pagal srities , kurioje sukoncentruotas lazerio spindulių pluoštas , švytėjimo intensyvumą.
  9. 9. Skaidrios medžiagos gaminio lazerinio ženklinimo įrenginys, susidedantis iš impulsinio lazerio, generuojančio tokio bangos ilgio šviesos spindulių pluoštą, kurio neabsorbuoja gaminio medžiaga, fokusavimo įrenginio , kuris sukoncentruoja lazerio spindulių pluoštą gaminio viduje pasirinktoje vietoje, ir priemonės .keičiančios koncentravimo srities padėtį gaminio viduje tam, kad būtų sukurtas ženklinantis simbolis .besiskiriantis tuo, kad turi priemonę , užtikrinančią pirmame etape medžiagos atsparumo lazeriniam spinduliavimui sumažėjimą koncentravimo srityje , o antrame etape medžiagos struktūros ardymą minėtoje srityje.
  10. 10. įrenginys pagal 9 punktą .besiskiriantis tuo, kad minėta priemonė yra užtikrinanti medžiagos struktūros ardymą dviem etapais, sukuriant skirtingus parametrus lazerio impulsų , veikiančių medžiagą koncentravimo srityje atitinkamai pirmajame ir antrajame etapuose.
  11. 11. įrenginys pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, kad minėta priemonė yra sudaryta iš keitiklio (10), kurio įėjimas turi ryšį su koncentravimo sritimi (4), o išėjimas per suderinantįjį bloką (11) sujungtas su įėjimu valdymo įrenginio (12) .kurio pirmas išėjimas sujungtas su impulsinio lazerio (1) valdymo įvadu, antras išėjimas per kontrolerį (7) sujungtas su valdymo įvadu pozicionavimo įtaiso (6), kuriame įmontuoti fokusavimo įrenginys (3) ir keitiklis (10), ir valdymo įrenginio (12) trečias išėjimas per kontrolerį (9) sujungtas su judama platforma (8) ,ant kurios įtvirtintas ženklinamas gaminys (5).
  12. 12. įrenginys pagal 11 punktą, besiskiriantis tuo, kad keitiklis (10) yra optinis keitiklis , registruojantis plazmos švytėjimą lazerio pluošto koncentravimo srityje (4) ir perduodantis elektrinį signalą per suderinantįjį bloką (11) į valdymo įrenginį (12), kuris pakeičia lazerio impulsų parametrus proporcingai švytėjimo intensyvumui.
  13. 13. įrenginys pagal 11 punktą, besiskiriantis tuo, kad keitiklis (10) yra akustinis keitiklis , registruojantis akustinę bangą, sklindančią iš lazerio spindulių pluoštu koncentravimo srities, ir perduodantis elektrinį signalą per suderinantįjį bloką (11) į valdymo įrenginį (12) .keičiantį lazerio impulsų atitinkamus parametrus proporcingai akustinės bangos intensyvumui.
  14. 14. įrenginys pagal 9-13 punktus, besiskiriantis tuo, kad turi spindulių pluošto intensyvumo paskirstymo formuotuvą , esantį spindulių pluošto kelyje tarp impulsinio lazerio ir fokusavimo įrenginio ir formuojantį lazerio spindulių pluošto intensyvumo pasiskirstymą taip, kad didžiausias intensyvumas būtų pluošto kraštuose, o mažiausias jo centrinėje dalyje.
  15. 15. įrenginys pagal 14 punktą , b e s i s k i r i a n t i s tuo , kad spindulių pluošto intensyvumo paskirstymo formuotuvas yra teleskopas .išplečiantis lazerio spindulių pluoštelį, ir neskaidrus disko formos ekranas , uždengiantis išplėsto pluošto centrinę dalį.
  16. 16. įrenginys pagal 14 punktą, besiskiriantis tuo, kad spindulių pluošto intensyvumo paskirstymo formuotuvas yra dvi vienodo kūgio formos optinės detalės, išdėstytos viena prieš kitą nukreiptais kūgio pagrindais.
  17. 17. įrenginys pagal bet kurį iš 9-16 punktų .besiskiriantis tuo, kad impulsinio lazerio generuojamas spindulių pluoštas turi spindulio arba jo harmonikos bangos ilgį trumpiausią bangų ilgių intervale, kuriame gaminio medžiaga yra skaidri.
LT95-051A 1995-05-12 1995-05-12 Method and apparatus for laser marking of products from transparent materials LT4108B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT95-051A LT4108B (en) 1995-05-12 1995-05-12 Method and apparatus for laser marking of products from transparent materials
AT96106863T ATE213681T1 (de) 1995-05-12 1996-05-01 Verfahren und vorrichtung zur kennzeichnung von erzeugnissen aus transparenten (festen) werkstoffen mittels laser
EP96106863A EP0743128B1 (de) 1995-05-12 1996-05-01 Verfahren und Vorrichtung zur Kennzeichnung von Erzeugnissen aus transparenten (festen) Werkstoffen mittels Laser
DE59608777T DE59608777D1 (de) 1995-05-12 1996-05-01 Verfahren und Vorrichtung zur Kennzeichnung von Erzeugnissen aus transparenten (festen) Werkstoffen mittels Laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT95-051A LT4108B (en) 1995-05-12 1995-05-12 Method and apparatus for laser marking of products from transparent materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT95051A LT95051A (en) 1996-11-25
LT4108B true LT4108B (en) 1997-01-27

Family

ID=19721634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT95-051A LT4108B (en) 1995-05-12 1995-05-12 Method and apparatus for laser marking of products from transparent materials

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0743128B1 (lt)
AT (1) ATE213681T1 (lt)
DE (1) DE59608777D1 (lt)
LT (1) LT4108B (lt)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728766C1 (de) * 1997-07-07 1998-12-17 Schott Rohrglas Gmbh Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung einer Sollbruchstelle bei einem Glaskörper
DE19925801B4 (de) * 1999-06-03 2005-03-10 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur regelbaren Veränderung der Punktgröße bei der Laser-Innengravur
DE10015702A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-18 Vitro Laser Gmbh Verfahren zum Einbringen wenigstens einer Innengravur in einen flachen Körper und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
US6333486B1 (en) 2000-04-25 2001-12-25 Igor Troitski Method and laser system for creation of laser-induced damages to produce high quality images
US6417485B1 (en) 2000-05-30 2002-07-09 Igor Troitski Method and laser system controlling breakdown process development and space structure of laser radiation for production of high quality laser-induced damage images
US6399914B1 (en) 2000-07-10 2002-06-04 Igor Troitski Method and laser system for production of high quality laser-induced damage images by using material processing made before and during image creation
US6490299B1 (en) 2000-07-20 2002-12-03 Troitski Method and laser system for generating laser radiation of specific temporal shape for production of high quality laser-induced damage images
US6426480B1 (en) 2000-08-30 2002-07-30 Igor Troitski Method and laser system for production of high quality single-layer laser-induced damage portraits inside transparent material
US6509548B1 (en) 2000-10-04 2003-01-21 Igor Troitski Method and laser system for production of high-resolution laser-induced damage images inside transparent materials by generating small etch points
US6768080B2 (en) * 2001-12-17 2004-07-27 Troitski Method for production of laser-induced damage images with special characteristics by creating damages of special space shape
US6727460B2 (en) 2002-02-14 2004-04-27 Troitski System for high-speed production of high quality laser-induced damage images inside transparent materials
US6630644B2 (en) 2002-02-19 2003-10-07 Troitski Method creating damage arrangement for production of 3D laser-induced damage portraits inside transparent materials
US6664501B1 (en) * 2002-06-13 2003-12-16 Igor Troitski Method for creating laser-induced color images within three-dimensional transparent media
US6720523B1 (en) * 2002-09-23 2004-04-13 Igor Troitski Method for production of laser-induced images represented by incomplete data, which are supplemented during production
US6740846B1 (en) 2003-03-27 2004-05-25 Igor Troitski Method for production of 3D laser-induced head image inside transparent material by using several 2D portraits
DE10356223A1 (de) 2003-12-02 2005-06-30 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Probekörper zum Prüfen eines Bauteils, sowie Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung
US8541105B2 (en) 2005-08-18 2013-09-24 Oerlikon Trading Ag, Trubbach Transparent substrates with dielectric layer having a marking below the surface of the transparent substrate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003297A1 (en) 1990-08-15 1992-03-05 United Distillers Plc Sub-surface marking
WO1994014567A1 (en) 1992-12-18 1994-07-07 Firebird Traders Ltd. Process and apparatus for etching an image within a solid article

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2315060A1 (fr) * 1975-06-18 1977-01-14 Cibie Projecteurs Dispositif de fixation et de reglage pour projecteur de complement
JPH0471792A (ja) * 1990-07-10 1992-03-06 Fujitsu Ltd マーキング方法
DE4033300C2 (de) * 1990-10-19 1994-06-23 Gao Ges Automation Org Mehrschichtiger, kartenförmiger Datenträger und Verfahren zur Herstellung desselben
JPH0776167A (ja) * 1993-09-08 1995-03-20 Miyachi Technos Kk レーザマーキング方法
DE4407547C2 (de) * 1994-03-07 1996-05-30 Swarovski & Co Körper aus transparentem Material mit einer Markierung und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003297A1 (en) 1990-08-15 1992-03-05 United Distillers Plc Sub-surface marking
WO1994014567A1 (en) 1992-12-18 1994-07-07 Firebird Traders Ltd. Process and apparatus for etching an image within a solid article

Also Published As

Publication number Publication date
LT95051A (en) 1996-11-25
DE59608777D1 (de) 2002-04-04
EP0743128A1 (de) 1996-11-20
ATE213681T1 (de) 2002-03-15
EP0743128B1 (de) 2002-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
LT4108B (en) Method and apparatus for laser marking of products from transparent materials
US6399914B1 (en) Method and laser system for production of high quality laser-induced damage images by using material processing made before and during image creation
US6417485B1 (en) Method and laser system controlling breakdown process development and space structure of laser radiation for production of high quality laser-induced damage images
JPH07136782A (ja) パルスレーザビームを用いた、透明な材料の内側に像を形成する方法及び装置
EP2288845B1 (en) Lighting apparatus
US6664501B1 (en) Method for creating laser-induced color images within three-dimensional transparent media
US6670576B2 (en) Method for producing images containing laser-induced color centers and laser-induced damages
CN107073642A (zh) 使用长度和直径可调的激光束焦线来加工透明材料的系统和方法
US20050068999A1 (en) Device for forming visible image in air
US6596967B2 (en) Laser based etching device
WO1997016387A1 (fr) Procede de formation par laser d'une image dans des objets transparents
KR20010095011A (ko) 마이크로 캐비티 홀의 배열을 만들기 위해 레이저 펄스를사용하는 장치 및 방법
US20060249490A1 (en) Method and device for producing subsurface markings in a transparent material body
TW200808478A (en) Methods and apparatus for processing a pulsed laser beam to create apertures through microlens arrays, and products produced thereby
JPH11267861A (ja) 光透過性材料のマーキング方法
US6100967A (en) Monitoring of covert marks
RU2087322C1 (ru) Способ формирования изображения внутри материала изделия и изделие, содержащее сформированное изображение
JPH04292834A (ja) 表示装置の表示窓を製造する方法
JP4395110B2 (ja) 透明材料へのマーキング方法およびこれを用いた装置
US20060175312A1 (en) Method and system for production of dynamic laser-induced images inside gaseous medium
LT4272B (en) Method and apparatus for laser marking identification symbols within the body of the product made from transparent material
RU2288845C1 (ru) Устройство формирования изображений с высоким разрешением внутри прозрачного или малопрозрачного твердого материала
JP2599508B2 (ja) 不透明化処理方法およびその装置
JP2854149B2 (ja) レ−ザ加工装置
JP2004181496A (ja) レーザ加工方法、それにより加工された透明樹脂部材加工品、及びその透明樹脂部材加工品を用いた表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20050512