PL242889B1 - Metoda modyfikowania metali za pomocą lasera - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, która daje efekt znakowania bądź grawerowania bądź cięcia. Polega ona na nałożeniu na powierzchnię metalu substancji będącej organicznym związkiem krzemu, co oznacza, że posiada ona przynajmniej jedno wiązanie krzem-węgiel lub też mieszaniny zawierającą taką substancję. Następnie powierzchnię metalu oświetla się laserem o mocy co najmniej 1 W, przy czym długość fali lasera mieści się w zakresie od podczerwieni, poprzez światło widzialne, do światła ultrafioletowego. Po działaniu światła lasera, w przypadku łagodnych warunków procesu, na powierzchni metalu powstaje ciemna warstwa, co określane jest jako znakowanie. Przy większej mocy lub dłuższym czasie naświetlania lub większej ilości naświetleń otrzymuje się grawerowanie. Przy jeszcze intensywniejszych parametrach procesu można przeciąć obiekt metalowy. Mieszanina z organicznym związkiem krzemu zawierać może także substancję absorbującą promieniowanie, substancję zwiększającą lepkość, spoiwo lub rozpuszczalnik.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, w wyniku której metal jest znakowany lub grawerowany lub cięty. Działania te nie są możliwe do wykonania na metalach z wykorzystaniem laserów o niskiej mocy, której próg zależy od długości fali lasera - im dłuższa, tym silniejszy laser potrzebny jest do wywołania pożądanego efektu. Przekłada się to na duże ograniczenie możliwości urządzeń do obróbki laserowej. Przy czym za znakowanie uznaje się naniesienie na powierzchnię barwnej warstwy lub zmianę zabarwienia powierzchni obiektu znakowanego. Grawerowanie natomiast to lokalne usunięcie części materiału z powierzchni bądź też zmiana jego faktury związana np. z nadtopieniem powierzchni. Cięcie to przerwanie ciągłości materiału na skutek usunięcia materiału bądź jego rozerwania. Niniejszy wynalazek wykorzystuje zjawisko sieciowania organicznych związków krzemu na skutek ich termicznej degradacji, która wywoływana jest za pomocą światła lasera, które to trafia na powierzchnię metalu pokrytą organicznymi związkami krzemu bądź ich mieszaninami. W ten sposób na powierzchni metalu zostaje warstwa złożona z usieciowanych związków krzemoorganicznych bądź też mieszaniny zawierającej takie związki. Taka warstwa jest trwała i może dalej absorbować światło, co może prowadzić do usunięcia części metalu z powierzchni, co kończy się grawerowaniem lub cięciem metalu.

W chwili obecnej znane są różne metody znakowania powierzchni metali za pomocą światła lasera. Przede wszystkim, działanie skoncentrowanym promieniem lasera o dużej mocy, rzędu 20 W i krótkiej długości fali, np. 1064 nm, prowadzi do zmiany struktury stali oświetlanej tym laserem. Objawia się to zmianą koloru obiektu stalowego w oświetlonych miejscach, dzięki czemu otrzymuje się trwały wzór. Ze względu na prostą konstrukcję i niski koszt masowo w wielu dziedzinach stosowane są jednak lasery CO2 o długości fali około 10 μm, które nie są w stanie wywołać żadnego efektu na obiektach metalowych, nawet przy mocach rzędu 100 W. Dużą popularność zdobyły też lasery zielone i niebieskie o mocach rzędu 1 W, które również nie nadają się do znakowania metali. W literaturze znanych jest szereg technik pozwalających na uzyska nie efektu znakowania metali za pomocą m.in. laserów CO2. Polegają one na naniesieniu na powierzchnię metalu określonego preparatu, który następnie wypalany jest za pomocą lasera, a następnie usuwana np. poprzez ścieranie jest ta część preparatu, która nie została utwardzona za pomocą lasera, w wyniku czego na powierzchni metalu zostaje naniesiony pożądany wzór. Klasycznym przykładem takiego preparatu jest dwusiarczek molibdenu, który nanosi się na powierzchnię metalu np. w formie zawiesiny w izopropanolu a następnie po odparowaniu rozpuszczalnika wypala laserem. M oS2 ulega lokalnemu rozgrzaniu i stopieniu, dzięki czemu przywiera silnie do powierzchni metalu. Niemniej, molibden występuje w skorupie ziemskiej w bardzo ograniczonej ilości, co przekłada się na małą dostępność MoS2 i jego dużą cenę, co stanowiło motor do opracowania preparatów do znakowania opartych na innych zasadach działania. W zgłoszeniu US5866644 zaprezentowano żywicę do znakowania laserowego opartą na poliestrach z miką jako materiałem absorbującym światło. Żywica ta nie była jednak przeznaczona do znakowania metali. Podobne rozwiązania na bazie innych substancji zostały opublikowane w EP1369460 i EP2738010.

Patent US6075223 ujawnia metodę znakowania metalu, szkła i ceramiki poprzez nałożenie preparatu składającego się z mielonego szkła (fryty) zawierającego dodatek substancji polepszającej absorpcję światła laserowego. Dzięki kombinacji tych dwóch materiałów dochodzi do lokalnego stopienia szkła w miejscach naświetlonych laserem. Po zakończeniu naświetlania preparat nienaświetlony laserem zostaje usunięty, a na obiekcie pozostaje pożądany wzór. Warto podkreślić, że w opisywanym wynalazku laser wywołuje stopienie materiału, czyli zmianę fizyczną, nie dochodzi natomiast do żadnych reakcji chemicznych.

Podobne rozwiązanie zostało opisane w wynalazku US6852948. Różni się ono tym, że warstwę przed naświetlaniem laserowym nakłada się na powierzchnię przewodzącą w sposób elektrostatyczny. Ponadto, zamiast mieszaniny substancji ułatwiającej absorpcję z mielonym szkłem, używa się absorbującego energię materiału do znakowania.

Pokrewne rozwiązanie zostało opisane w wynalazku US6238847. Na znakowany przedmiot nie nakłada się wówczas jednak zmielonego szkła z promotorem absorpcji, lecz jedynie prekursory zmielonego szkła, bądź też samo zmielone szkło. Naświetlanie laserem prowadzi wówczas do zmieszania się prekursorów, czyli np. SO2 z AI2O3 lub Na2CO3. Prekursory mają wyższą temperaturę topnienia bądź reakcji niż zmielone szkło. Rozwiązanie to wymaga zatem dłuższego czasu naświetlania lub stosowania wyższych mocy lasera, co jest potrzebne do zmieszania lub przereagowania prekursorów.

W zgłoszeniu US6855910 ujawniono metodę znakowania, w której używa się mieszaniny zawierającej pigment organiczny oraz substancję polepszającą absorpcję, które nakłada się na podwarstwę z plastiku. Jako możliwy materiał polepszający absorpcję wymieniono węgiel aktywny. W zgłoszeniu US7187396 zaprezentowano metodę znakowania plastiku poprzez dodanie do niego określonych substancji w formie koloidalnej, w szczególności mieszany tlenek antymonu i cyny. Zgłoszenie US7204884 pokazuje układ do znakowania laserowego. Składa się on ze spreju nakładającego t usz, lasera do lokalnego ogrzania tuszu i przytwierdzenia go do podłoża oraz układu do usuwania nieprzytwierdzonego tuszu. Metoda poświęcona jest znakowaniu szkła.

W zgłoszeniu US8765855 ujawniono mieszaninę do znakowania laserowego składającą się ze składnika znakującego oraz spoiwa, przy czym składnikiem znakującym są tlenki wanadu lub kobaltu lub wolframu oraz fosforan cynku. Spoiwo składa się z żywicy oraz rozpuszczalnika wysoko wrzącego. Zgodnie z wynalazkiem, składniki znakujące w wyniku działania światła lasera ulegają reakcji chemicznej, co prowadzi do zmiany zabarwienia. Warstwa nienaświetlona nie jest usuwana, gdyż próba jej usunięcia spowodowałoby zdjęcie także części naświetlonej.

W zgłoszeniu US9205697 pokazana została metoda znakowania polegająca na działaniu na metal laserem i w ten sposób dokonanie lokalnej zmiany współczynnika odbicia. Cała operacja poprzedzona jest natomiast ustawieniem wybranego parametru lasera. Metoda wymaga do działania lasera o odpowiedniej długości fali i mocy, by mógł wywołać efekt na metalu, a także odpowiedniego metalu, np. powłoki chromowej. Metoda nie zakłada nakładania na powierzchnię żadnego preparatu.

Zgłoszenie WO1996000262 chroni preparat do znakowania utwardzalny pod wpływem promieniowania świetlnego, oparty na żywicy i odpowiednim barwniku.

Natomiast w zgłoszeniu WO1999025562 ujawniono metodę znakowania polegającą na naniesieniu na przedmiot znakowany materiału do znakowania, następnie miejsca, w których ma pozostać widoczne podłoże naświetlane jest laserem tak, by usunąć preparat i odsłonić podłoże. Następnie następuje przytwierdzenie pozostałego materiału znakującego do podłoża np. poprzez jego stopienie w piecu.

Analogiczne metody polegające na naniesieniu na metal preparatu a potem jego naświetlaniu laserem, które to kończyłyby się efektem grawerowania lub cięcia nie są znane w literaturze i na rynku nie ma preparatów, które by służyły w tym celu.

Istotnym aspektem niniejszego wynalazku jest sieciowanie organicznych związków krzemu, do których zaliczyć można m.in. silany zawierające wiązania Si-C, czy też alkilosiloksany zawierające zarówno wiązania Si-C, jak i Si-O. W niniejszym wynalazku kluczowa jest obecność wiązania Si-C w cząsteczce, gdyż ono ulega reakcji na skutek działania lasera. W szeregu zgłoszeń patentowych wykazano możliwość przeprowadzenia takiego sieciowania, które aktywowane jest za pomocą wysokiej lub podwyższonej temperatury stosowanej objętościowo, jak w US3255152, W02010028877, US8101241, US8470951, CN103864977, ale nie lokalnie za pomocą światła lasera.

W zgłoszeniu US10471653 ujawniono metodę druku trójwymiarowego polegającą na umieszczaniu w konkretnych miejscach kropli z silikonem utwardzalnym pod wpływem światła, a następnie ich sieciowaniu za pomocą promieniowania elektromagnetycznego, którym może, ale nie musi być laser. Długość fali i moc źródła światła muszą być dobrane tak, by nie dochodziło do degradacji silikonu. W związku z tym konieczne jest zastosowanie specjalnego składu żywicy silikonowej, który pozwoli na utwardzanie jej przy mniejszych mocach. Żywica utwardzana jest na podłożu szklanym lub plastikowym, a nie metalowym, nie ulega też degradacji, a jest sieciowana.

Istotą wynalazku jest metoda znakowania, grawerowania i cięcia laserowego metali wykorzystująca sieciowanie organicznych związków krzemu, będących substancjami z przynajmniej jednym wiązaniem krzem-węgiel, co dzieje się na skutek działania światła lasera. Światło lasera działając na organiczne związki krzemu z wiązaniem krzem-węgiel prowadzi do ich sieciowania, przez co powstają mostki Si-O-Si lub inne między sąsiednimi cząsteczkami. Reakcja ta może zachodzić zarówno poprzez reakcję tlenu i wilgoci z powietrza ze związkami będącymi prekursorami silikonów i silikażeli, jak i degradację termiczną już zsyntetyzowanych organicznych związków krzemu. Jeżeli do organicznego związku krzemu dodamy drobny proszek o średnicy ziarna poniżej 200 μm, który nie rozpuszcza się w nim ani w pozostałych składnikach mieszaniny, to uda się zwiększyć jego lepkość, dzięki czemu nie będzie się rozpływał po powierzchni metalu podczas obróbki. Ponadto, dodana substancja może dodatkowo absorbować światło, co przyspieszy reakcję sieciowania. Alternatywnie dodany proszek może także nadawać warstwie pożądany kolor. Inne możliwe do zastosowania dodatki to także spoiwa polimerowe oraz rozpuszczalniki. Po nało żeniu na powierzchnię metalową warstwy zawierającej organiczne związki krzemu w ilości co najmniej 1% wagowo po naświetleniu laserem powstaje trwała, odporna na ścieranie i rozpuszczalniki warstwa złożona z usieciowanych związków krzemu i ewentualnie substancji pomocniczych. Wysoka temperatura sprawia, że utwardzona warstwa jest silnie związana z podłożem. Metal pod naświetlanym preparatem m a w trakcie procesu bardzo wysoką temperaturę. Przy odpow iednio wolnym przebiegu lasera, bądź też zastosowaniu kilku przebiegów lasera, można wówczas otrzymać efekt grawerowania laserowego, gdyż część metalu stopi się, bądź wypali się na skutek działania lasera. Stosując jeszcze wolniejsze przebiegi lasera można uzyskać efekt cięcia metalu. W trybie grawerowania metal ulega stopieniu powierzchniowemu bądź też stopieniu powierzchniowemu oraz częściowemu usunięciu na skutek działania lasera oraz opcjonalnie także sprężonego powietrza lub gazów, ewentualnie metal może wówczas także ulec wygięciu. W podobny sposób zachodzi cięcie, gdyż topiący się metal wypala się lub ścieka grawitacyjnie lub zostaje zdmuchnięty sprężonym powietrzem lub gazem. W przypadku znakow ania, grawerowania, jak i cięcia korzystne, choć nie konieczne, jest zastosowanie przedmuchu powietrza w punkcie działania lasera, które będzie usuwać topiony metal lub gasić płomień. Cięcie i grawerowanie łatwiej zachodzą na metalach o niskiej przewodności cieplnej, niskiej grubości i niskiej temperaturze topni enia np. cienkich blachach stalowych. W przypadku grubszych ob iektów cięcie i grawerowanie są możliwe pod warunkiem wielokrotnego powtarzania operacji nanoszenia preparatu i działania laserem. Zastosowanie tej samej procedury wielokrotnego nakładania preparatu i naświetlania w przypadku znakowania może prowadzić do powstania grubszej warstwy. Silne działanie laserem może prowadzić do wygięcia blachy pokrytej preparatem .

W związku z tym, metoda modyfikacji metali, której efektem jest znakowanie lub grawerowanie lub cięcie laserowe polega na naniesieniu na obiekt metalowy organicznych związków krzemu będących substancjami z wiązaniem krzem-węgiel, bądź mieszaniny zawierającej je w ilości powyżej 1% wagowo. Oprócz organicznych związków krzemu preparat może zawierać proszki absorbujące światło, proszki zwiększające lepkość, spoiwo polimerowe lub rozpuszczalniki ułatwiające nakładanie. Po naniesieniu cienkiej warstwy preparatu następuje etap laserowego utwardzania go w pożądanych miejscach. Po procesie nienaświetlony preparat jest usuwany np. poprzez ścieranie, choć w szczególnych przypadkach może być pożądane pozostawienie go. Preparat naświetlony jest utwardzony i przez to odporny na ścieranie. Grawerowanie wymaga zastosowania wolniejszych przebiegów lasera bądź większej mocy bądź większej ilości przebiegów niż znakowanie. Cięcie wymaga zastosowania wolniejszych przebiegów lasera bądź większej mocy, bądź większej ilości przebiegów niż grawerowanie. W przypadku znakowania lub grawerowania lub cięcia pożądane może być zastosowanie większej ilości operacji nakładania preparatu i wypalania go laserem.

Preparat do nakładania na metal powinien zawierać przynajmniej jeden organiczny związek krzemu będący substancją z wiązaniem krzem-węgiel w ilości co najmniej 1% wagowo w postaci m.in. tetrametylosilanu lub tetraetylosilanu lub tetrapropylosilanu lub tetrabutylosilanu lub trietoksymetylosilanu lub trietoksybutylosilanu lub trietoksyoktylosilanu lub dimetylodichlorosilanu lub diacetoksydimetylosilanu lub triacetoksymetylosilanu lub triacetoksyetylosilanu lub polimetylosiloksanów lub innych alkilosilanów lub alkilosiloksanów lub alkilosilanoli lub oligoalkilosiloksanów lub polialkilosiloksanów lub polidimetylosiloksanów lub halogenosilanów lub karboksylosilanów lub innych substancji z wiązaniem krzem-węgiel. Wśród wymienionych wyróżnić można zarówno substancje reaktywne, jak np. diacetoksydimetylosilan, jak i substancje niereaktywe, jak np. polidimetylosiloksany. Oznacza to, że w obu przypadkach mechanizm sieciowania za pomocą światła laserowego może być inny. W przypadku substancji reaktywnych możliwe są reakcja z tlenem bądź wodą z powietrza lub rozkład podstawników krzemu. W wyniku tego powstają łańcuchy bądź sieć wiązań O-Si-O lub C-Si-C. W przypadku substancji niereaktywnych proste odłączenie podstawników nie jest możliwe, przez co sieciowanie odbywa się na zasadzie degradacji tych substancji, przez co dochodzi do stworzenia mostków Si-O-Si lub innych między sąsiednimi cząsteczkami. Oczywiście w obu przypadkach możliwe jest także tworzenie mostków innych niż tlenowe z wykorzystaniem podstawników krzemu. Warto podkreślić, że wymienione organiczne związki krzemu w swoich widmach absorpcji posiadają miejsca o większej, jak i o mniejszej absorpcji światła dla różnych długości fali. Jednak w zakresie fal należących do podczerwieni, światła widzialnego lub ultrafioletowego praktycznie nie występują miejsca o zerowej absorpcji. Oznacza to, że do realizacji wynalazku konieczne jest użycie lasera emitującego światło z zakresu podczerwieni lub światła widzialnego lub światła ultrafioletowego.

Oprócz organicznych związków krzemu preparat może zawierać także substancje dodatkowe, do których zaliczają się promotory absorpcji, substancje zwiększające lepkość, spoiwa i rozpuszczalniki. Przykładami promotorów absorpcji są substancje absorbujące promieniowanie lasera w postaci węgla lub węgla aktywnego lub sadzy lub grafitu lub tlenków żelaza lub miedzi lub cyny lub niklu lub manganu lub srebra lub chromu lub siarczków żelaza lub miedzi lub ołowiu lub srebra lub innej substancji absorbującej promieniowanie użytego lasera, które dodaje się w ilości od 1% do 95% wagowo. Przykładami substancji zwiększających lepkość są krzemionka, tlenek glinu, kaolin, talk, gliny sproszkowane, pył szklany, gips, cement, węglan wapnia, węglan magnezu, kwas borowy, boraks, boksyt, dolomit lub inne substancje stałe o wielkości ziarna poniżej 200 μm, które dodaje się w ilości od 1% do 95% wagowo. Przykładami spoiw są polimetakrylan metylu), inne polimetakrylany, poli(octan winylu), polialkohol winylowy), poli(chlorek winylu), polistyren, kopolimer akrylonitryl-butadien-styren, poliamidy, polietylen, polipropylen, poli(tlenek etylenu), polioksymetylen, poli(tetrafluoroetylen), poli(chlorek winylidenu), żywice epoksydowe, żywice poliestrowe, nienasycone żywice poliestrowe, żywice poliuretanowe, gumy naturalne i syntetyczne lub inne polimery lub oligomery, które dodaje się w ilości od 1% do 95% wagowo. Spoiwo sprawia, że warstwa preparatu po nałożeniu na metal i wyschnięciu rozpuszczalnika jest dosyć wytrzymała, ponadto po naświetlaniu dzięki zastosowaniu spoiwa można osiągnąć grubsze warstwy. Dobrze jest, gdy spoiwo jest rozpuszczone w rozpuszczalniku lub organicznym związku krzemu, ale nie jest to konieczne. Warto zauważyć, że dana substancja może pełnić więcej niż jedną rolę. Na przykład proszek siarczku żelaza o wielkości ziarna 100 μm zarówno zwiększa lepkość, jak i absorbuje światło. Warto także zwrócić uwagę, że w zależności od długości fali lasera różne substancje mogą być substancjami absorbującymi światło. Przykładowo węgiel będzie absorbował zarówno światło lasera CO2, jak i Nd:YAG, podczas gdy pył szklany absorbować będzie jedynie światło lasera CO2. Mieszanina nakładana na metal oprócz powyższych może zawierać dodatkowo przynajmniej jeden rozpuszczalnik będący związkiem organicznym ciekłym w temperaturze pokojowej w postaci węglowodorów alifatycznych lub aromatycznych lub alkoholi lub estrów lub amidów lub amin lub eterów lub ketonów lub halogenoalkanów w ilości od 1% do 95% wagowo. Dodatek rozpuszczalnika, tak jak i pozostałych dodatków nie jest konieczny, choć może być korzystny w niektórych przypadkach. Rolą rozpuszczalnika jest ułatwienie nakładania warstwy, a także wyrównanie jej i kontrola jej grubości. Użyty organiczny związek krzemu powinien rozpuszczać się w rozpuszczalniku bądź tworzyć z nim emulsję.

Do utwardzenia warstwy preparatu nałożonej na metal potrzeba skoncentrowanego światła o wysokiej mocy które można szybko włączać i wyłączać. Najdogodniejszym źródłem tego typu są lasery. Ze względu na używane substancje, w szczególności organiczne związki krzemu, bądź absorbery promieniowania, najdogodniej używać laserów emitujących światło z zakresu podczerwieni, światła widzialnego lub światła ultrafioletowego. Warto podkreślić, że przy znakowaniu, grawerowaniu i cięciu nie jest wykorzystywana spójność wiązki lasera, więc teoretycznie równie dobrze można by wykorzystać do realizacji wynalazku nielaserowe źródła promieniowania, jednak stosowanie ich w tym celu jest ograniczone ze względu na niską moc skoncentrowanej wiązki i brak możliwości szybkiego włączania i wyłączania. Do realizacji wynalazku dogodnie wykorzystywać lasery różnego typu, jak laser CO2, laser Nd:YAG, laser światłowodowy, czy też lasery o długości fali z zakresu widzialnego. Moc wiązki nie powinna być zbyt niska, gdyż wówczas proces sieciowania organicznych związków krzemu może być bardzo powolny lub wręcz niemożliwy. W związku z tym moc lasera powinna być równa co najmniej 1 W. Nie ma górnych ograniczeń mocy, gdyż przy bardzo silnych laserach aby otrzymywać pożądane efekty znakowania, grawerowania i cięcia, wystarczy zwiększyć prędkość przesuwu lasera, dzięki czemu oświetlany punkt nie otrzyma zbyt dużej dawki energii. Prędkość przesuwu lasera należy dobrać w zależności od długości fali lasera i jego mocy. W przypadku laserów niebieskich o mocy około 5 W, laserów światłowodowych o mocy około 20 W, laserów Nd:YAG o mocy około 20 W i laserów CO2 o mocy około 80 W, prędkości przesuwu optymalne do znakowania z wykorzystaniem opisanego wynalazku mieszczą się w zakresie od 5 do 200 mm/s. Grawerowanie można osiągnąć przy tych samych mocach laserów w zakresie prędkości do 40 mm/s, przy czym może się okazać, że potrzeba w tym celu przeprowadzić kilka przebiegów pracy lasera przy takiej prędkości. Cięcie można przeprowadzić przy prędkościach do 10 mm/s i w razie potrzeby zastosować trzeba wielu przebiegów. W analogiczny sposób do znakowania, grawerowania i cięcia można wykorzystać także słabsze lub mocniejsze lasery, należy wówczas jednak zwiększyć, bądź zmniejszyć prędkość przesuwu i w razie potrzeby także zmienić ilość przebiegów. Alternatywnie, zamiast stosowania wielu przebiegów do grawerowania i cięcia można zastosować jeden wolniejszy przebieg. Jeżeli element do cięcia jest gruby, to po użyciu lasera może być konieczne ponowne nałożenie preparatu i kolejna obróbka laserem aż do osiągnięcia założonego rezultatu. Cięcie i grawerowanie są tym szybsze, im niższa jest grubość obrabianego elementu metalowego, im niższa jest przewodność cieplna obrabianego metalu i im niższa jest temperatura topnienia metalu.

Opisany wynalazek w sposób bardzo istotny różni się od opublikowanych wcześniej rozwiązań. Większość rozwiązań, których celem było znakowanie metali, wykorzystywała proces przetapiania szkła lub prekursorów szkła lub M0S2 lub mieszanin tychże. W niektórych przypadkach stosowano proces wytwarzania szkła na drodze reakcji chemicznych z prekursorów. Brak jest natomiast informacji o możliwości znakowania, grawerowania lub cięcia metali poprzez sieciowanie organicznych związków krzemu. Jest znany proces grawerowania metali z wykorzystaniem laserów poprzez nałożenie na metal lakieru ochronnego, wypalenie go, a następnie chemiczne lub elektrolityczne wytrawiani e metalu w miejscach pozbawionych lakieru. Jednak ze względu na duży poziom skomplikowania oraz małą powtarzalność wyników proces ten nie znalazł szerszego zastosowania.

Wynalazek wiąże się z całym szeregiem korzystnych skutków. Daje on możliwość przeprowadzenia znakowania metali z wykorzystaniem mało skomplikowanych laserów, jak np. laser CO2, czy też laser niebieski, które cieszą się dużą popularnością w obróbce innych niż metale materiałów ze względu na prostotę konstrukcji i niski koszt. W chwili obecnej istnieją na rynku preparaty do znakowania metali, które wykorzystują trudno dostępne, skomplikowane lub drogie materiały, jak np. M 0S2 lub specjalne związki fosforu. Warto podkreślić, że ze względu na brak możliwości znakowania metali za pomocą lasera CO2 powstała cała gałąź przemysłu produkująca płyty plastikowe oklejone folią wyglądającą na metal. Ze względu na konieczność zastosowania odpowiednio dużej grubości plastiku, by utrzymać warunki użytkowe, a także ze względu na skomplikowanie procesu wytwarzania, cena takich płyt jest wysoka. Zastosowanie preparatu do znakowania blach stalowych bądź aluminiowych wiązałoby się z wielokrotną oszczędnością w stosunku do stosowania takich płyt. Co więcej, trwałość znakowania zgodnie z wynalazkiem jest dużo większa niż trwałość takich oklejanych płyt, a wytrzymałość blach metalowych większa niż wytrzymałość płyt plastikowych.

Druga grupa korzystnych skutków wynalazku to możliwość grawerowania i cięcia metali z wykorzystaniem laserów, które normalnie nie są w stanie tego robić, jak przytoczone lasery CO2 o mocach poniżej 200 W bez asysty gazowej i lasery emitujące światło widzialne o mocach poniżej 20 W, które ze względu na prostotę konstrukcji znalazły bardzo szerokie zastosowanie w obróbce innych niż metale materiałów. W chwili obecnej nie ma alternatywnych rozwiązań w postaci preparatów do nakładania na metal, które pozwalają na grawerowanie lub cięcie metali z wykorzystaniem takich laserów.

Przykład 1

Przygotowuje się mieszaninę trietoksymetylosilanu i SiO2 o zawartościach wagowych odpowiednio 60% i 40%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na obiekt miedziany. Na warstwę działa się laserem o długości fali 450 nm i mocy 5 W stosując 1 przebieg o prędkości 100 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 2

Przygotowuje się mieszaninę tetraetylosilanu i Ag2S o zawartościach wagowych odpowiednio 80% i 20%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na obiekt cynkowy. Na warstwę działa się laserem Nd:YAG o mocy 20 W stosując 1 przebieg o prędkości 150 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 3

Na blachę ze stopu niklu i miedzi o zawartości niklu 63% nakłada się diacetoksyodimetylosilan. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 30 W stosując 1 przebieg o prędkości 30 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 4

Przygotowuje się mieszaninę triacetoksymetylosilanu, talku i dodekanu o zawartościach wagowych odpowiednio 20%, 40% i 40%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę aluminiową. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 40 W stosując 1 przebieg o prędkości 50 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 5

Przygotowuje się mieszaninę diacetoksydimetylosilanu, kaolinu, polistyrenu i dodekanu o zawartościach wagowych odpowiednio 20%, 20%, 10% i 50%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na element aluminiowy i czeka 72 godziny aż do odparowania rozpuszczalnika i wstępnego usieciowania w wyniku reakcji z wilgocią z powietrza. Na warstwę działa się laserem C O2 o mocy 40 W stosując 1 przebieg o prędkości 50 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha nie jest przecierana, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, na czarnym tle, przy czym zarówno wzór, jak i tło różnią się fakturą i współczynnikiem odbicia, co jest przykładem znakowania.

Przykład 6

Na blachę ocynkowaną nakłada się polidimetylosiloksan w postaci cieczy. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 80 W stosując 1 przebieg o prędkości 100 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 7

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu i węgla aktywnego o zawartościach wagowych odpowiednio 90% i 10%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na element stalowy. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 80 W stosując 1 przebieg o prędkości 50 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 8

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu i węgla aktywnego o zawartościach wagowych odpowiednio 90% i 10%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na element stalowy. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 80 W stosując 2 przebiegi o prędkości 100 mm/s, podczas których światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 9

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu i węgla aktywnego o zawartościach wagowych odpowiednio 90% i 10%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na element stalowy. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 80 W stosując 1 przebieg o prędkości 50 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Następnie na element stalowy ponownie nakładana jest mieszanina polidimetylosiloksanu i węgla aktywnego i działa się na nią laserem w ten sam sposób, co poprzednio. Później zabiegi te prowadzone są po raz trzeci. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 10

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu, węgla aktywnego, krzemionki, polimetakrylanu metylu) i toluenu o zawartościach wagowych odpowiednio 30%, 10%, 20%, 10% i 30%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na element stalowy. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 80 W stosując 1 przebieg o prędkości 50 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 1 1

Przygotowuje się mieszaninę triacetoksyetylosilanu i pyłu szklanego o zawartościach wagowych odpowiednio 80% i 20%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej. Na warstwę działa się laserem o długości fali 450 nm i mocy 5 W stosując 4 przebiegi o prędkości 20 mm/s, podczas których światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć resztki mieszaniny, w wyniku czego na metalu pozostaje wygrawerowany w głąb wzór.

Przykład 12

Przygotowuje się mieszaninę diacetoksydimetylosilanu i węgla aktywnego o zawartościach wagowych odpowiednio 80% i 20%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na obiekt ze stali nierdzewnej. Na warstwę działa się laserem o długości fali 450 nm i mocy 5 W stosując 1 przebieg o prędkości 5 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć resztki mieszaniny, w wyniku czego na metalu pozostaje wygrawerowany w głąb wzór.

Przykład 13

Przygotowuje się mieszaninę diacetoksydimetylosilanu, węgla aktywnego, polimetakrylanu metylu) i acetonu o zawartościach wagowych odpowiednio 40%, 20%, 10% i 30%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na obiekt z aluminium i czeka 72 godziny na wstępne utwardzenie warstwy. Na warstwę działa się laserem o długości fali 450 nm i mocy 5 W stosując 1 przebieg o prędkości 5 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha nie jest przecierana, by usunąć resztki mieszaniny, w wyniku czego na metalu pozostaje wygrawerowany w głąb wzór na czarnym tle.

Przykład 14

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu, polimetakrylanu metylu) i octanu etylu o zawartościach wagowych odpowiednio 30%, 20% i 50%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę stalową ocynkowaną. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 60 W stosując 1 przebieg o prędkości 4 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć resztki mieszaniny, w wyniku czego na metalu pozostaje wygrawerowany w głąb wzór.

Przykład 15

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu, siarczku żelaza, gipsu, polimetakrylanu metylu) i octanu etylu o zawartościach wagowych odpowiednio 30%, 10% i 10%, 10% i 40%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę mosiężną. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 60 W stosując 1 przebieg o prędkości 20 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć resztki mieszaniny, w wyniku czego na metalu pozostaje wygrawerowany w głąb wzór.

Przykład 16

Przygotowuje się mieszaninę diacetoksydimetylosilanu i tlenku żelaza (II, III) o zawartościach wagowych odpowiednio 80% i 20%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej. Na warstwę działa się laserem o długości fali 450 nm i mocy 5 W stosując 2 przebiegi o prędkości 15 mm/s, podczas których światło lasera wypala pożądany wzór. Zabieg nałożenia mieszaniny i wypalania wzoru laserem powtarzany jest jeszcze 2 razy. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć resztki mieszaniny, w wyniku czego na metalu pozostaje wygrawerowany w głąb wzór.

Przykład 17

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu, węgla aktywnego i octanu oktylu o zawartościach wagowych odpowiednio 40%, 40% i 20%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę mosiężną o grubości 0,1 mm. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 80 W stosując 3 przebiegi o prędkości 1 mm/s, podczas których światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest pocięta zgodnie z liniami przebiegów lasera.

Przykład 18

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu i węgla aktywnego o zawartościach wagowych odpowiednio 70% i 30%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej o grubości 0,1 mm. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 100 W stosując 1 przebieg o prędkości 2 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest pocięta zgodnie z liniami przebiegów lasera.

Przykład 19

Przygotowuje się mieszaninę ciekłego polidimetylosiloksanu i węgla aktywnego o zawartościach wagowych odpowiednio 70% i 30%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej o grubości 1 mm. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 100 W stosując 1 przebieg o prędkości 2 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Procedura nałożenia mieszaniny i wypalania laserem prowadzona jest dwudziestokrotnie. Po procesie blacha jest pocięta zgodnie z liniami przebiegów lasera.

Przykład 20

Przygotowuje się mieszaninę diacetoksydimetylosilanu i siarczku żelaza (II) o zawartościach wagowych odpowiednio 70% i 30%. Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej o grubości 0,1 mm. Na warstwę działa się laserem o długości fali 450 nm i mocy 5 W stosując 4 przebiegi o prędkości 1 mm/s, podczas których światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest pocięta zgodnie z liniami przebiegów lasera.

Przykład 21

Przygotowuje się mieszaninę zawierającą: organiczne związki krzemu, substancje zwiększające lepkość, substancje absorbujące promieniowanie, spoiwo oraz rozpuszczalnik.

Mieszanina zawiera 20% wagowych organicznych związków krzemu a mianowicie równe wagowe ilości: tetrametylosilanu, tetraetylosilanu, tetrapropylosilanu, tetrabutylosilanu, trietoksymetylosilanu, trietoksybutylosilanu, trietoksyoktylosilanu, dimetylodichlorosilanu, diacetoksydimetylosilanu, triacetoksymetylosilanu trimetylosilanolu, trietylosilanolu, oktametylocyklotetrasiloksanu, polidimetylosiloksanu, trimetylochlorosilanu, trimetylosilanu, eteru metylowo-trimetylosilylowego.

Ponadto, mieszanina zawiera 20% wagowych substancji zwiększających lepkość, a mianowicie równe wagowe ilości: krzemionki, tlenku glinu, kaolinu, talku, glin sproszkowanych, pyłu szklanego, gipsu, cementu, węglanu wapnia, węglanu magnezu, kwasu borowego, boraksu, boksytu, dolomitu. Wszystkie substancje zwiększające lepkość mają postać proszków o wielkości ziarna poniżej 200 μm.

Poza tym mieszanina zawiera 20% wagowych substancji absorbujących promieniowanie, a mianowicie równe wagowe ilości: węgla, węgla aktywnego, sadzy, grafitu, tlenków żelaza (II), (II, III) oraz (III), tlenków miedzi (I) i (II), tlenków cyny (II) i (IV), tlenku niklu (II), tlenku manganu (IV), tlenku srebra (I), tlenków chromu (III) i (IV), siarczku żelaza (II), siarczków miedzi (I) i (II), siarczku ołowiu (II), siarczku srebra (I). Wszystkie substancje absorbujące występują w postaci proszków.

Oprócz tego mieszanina zawiera 20% wagowych spoiwa, które stanowią równe wagowe ilości: polimetakrylanu metylu), polimetakrylanu butylu), p oli(octanu winylu), polialkoholu winylowego), poli(chlorku winylu), polistyrenu, kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren, poliamidu, polietylenu, polipropylenu, poli(tlenku etylenu), polioksymetylenu, poli(tetrafluoroetylenu), poli(chlorku winylidenu), żywicy epoksydowej, żywicy poliestrowej, nienasyconej żywicy poliestrowej, żywicy poliuretanowej, kauczuku naturalnego, gumy syntetycznej. Spoiwo przygotowuje się poprzez zmieszanie wszystkich wymienionych substancji w postaci proszków lub cieczy, a potem rozdrobnienie, w wyniku czego powstaje proszek.

Poza wyżej wymienionymi mieszanina zawiera 20% wagowych rozpuszczalnika, którym są równe wagowe ilości: dekanu, toluenu, o-ksylenu, etylobenzenu, butanolu, octanu butylu, chlorobenzenu, dimetyloformamidu, etanoloaminy, eteru dietylowego, butanonu, cykloheksanonu.

Mieszanina powstaje poprzez umieszczenie wszystkich składników w jednym naczyniu a potem zmieszanie ich, w wyniku czego powstaje produkt o konsystencji pasty. Pastę tę można dogodnie nakładać na powierzchnie metalowe i nie rozpływa się pod wpływem działania lasera.

Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 70 W stosując 1 przebieg o prędkości 40 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć niezwiązaną z podłożem mieszaninę, w wyniku czego na metalu pozostaje wypalony czarny wzór, co jest przykładem znakowania.

Przykład 22

Przygotowuje się mieszaninę zawierającą: organiczne związki krzemu, substancje zwiększające lepkość, substancje absorbujące promieniowanie, spoiwo oraz rozpuszczalnik.

Mieszanina zawiera 20% wagowych organicznych związków krzemu a mianowicie równe wagowe ilości: tetrametylosilanu, tetraetylosilanu, tetrapropylosilanu, tetrabutylosilanu, trietoksymetylosilanu, trietoksybutylosilanu, trietoksyoktylosilanu, dimetylodichlorosilanu, diacetoksydimetylosilanu, triacetoksymetylosilanu, trimetylosilanolu, trietylosilanolu, oktametylocyklotetrasiloksanu, polidimetylosiloksanu, trimetylochlorosilanu, trimetylosilanu, eteru metylowo-trimetylosilylowego.

Ponadto, mieszanina zawiera 20% wagowych substancji zwiększających lepkość, a mianowicie równe wagowe ilości: krzemionki, tlenku glinu, kaolinu, talku, glin sproszkowanych, pyłu szklanego, gipsu, cementu, węglanu wapnia, węglanu magnezu, kwasu borowego, boraksu, boksytu, dolomitu. Wszystkie substancje zwiększające lepkość mają postać proszków o wielkości ziarna poniżej 200 μm.

Poza tym mieszanina zawiera 20% wagowych substancji absorbujących promieniowanie, a mianowicie równe wagowe ilości: węgla, węgla aktywnego, sadzy, grafitu, tlenków żelaza (II), (II, III) oraz (III), tlenków miedzi (I) i (II), tlenków cyny (II) i (IV), tlenku niklu (II), tlenku manganu (IV), tlenku srebra (I), tlenków chromu (III) i (IV), siarczku żelaza (II), siarczków miedzi (I) i (II), siarczku ołowiu (II), siarczku srebra (I). Wszystkie substancje absorbujące występują w postaci proszków.

Oprócz tego mieszanina zawiera 20% wagowych spoiwa, które stanowią równe wagowe ilości: polimetakrylanu metylu), polimetakrylanu butylu), poli(octanu winylu), polialkoholu winylowego), poli(chlorku winylu), polistyrenu, kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren, poliamidu, polietylenu, polipropylenu, poli(tlenku etylenu), polioksymetylenu, poli(tetrafluoroetylenu), poli(chlorku winylidenu), żywicy epoksydowej, żywicy poliestrowej, nienasyconej żywicy poliestrowej, żywicy poliuretanowej, kauczuku naturalnego, gumy syntetycznej. Spoiwo przygotowuje się poprzez zmies zanie wszystkich wymienionych substancji w postaci proszków lub c ieczy, a potem rozdrobnienie, w wyniku czego powstaje proszek.

Poza wyżej wymienionymi mieszanina zawiera 20% wagowych rozpuszczalnika, którym są równe wagowe ilości: dekanu, toluenu, o-ksylenu, etylobenzenu, butanolu, octanu butylu, chlorobenzenu, dimetyloformamidu, etanoloaminy, eteru dietylowego, butanonu, cykloheksanonu.

Mieszanina powstaje poprzez umieszczenie wszystkich składników w jednym naczyniu a potem zmieszanie ich, w wyniku czego powstaje produkt o konsystencji pasty. Pastę tę można dogodnie nakładać na powierzchnie metalowe i nie rozpływa się pod wpływem działania lasera.

Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej o grubości 0,5 mm. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 50 W stosując 1 przebieg o prędkości 8 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest przecierana, by usunąć resztki mieszaniny, w wyniku czego na metalu pozostaje wygrawerowany w głąb wzór.

Przykł ad 23

Przygotowuje się mieszaninę zawierającą: organiczne związki krzemu, substancje zwiększające lepkość, substancje absorbujące promieniowanie, spoiwo oraz rozpuszczalnik.

Mieszanina zawiera 20% wagowych organicznych związków krzemu a mianowicie równe wagowe ilości: tetrametylosilanu, tetraetylosilanu, tetrapropylosilanu, tetrabutylosilanu, trietoksymetylosilanu, trietoksybutylosilanu, trietoksyoktylosilanu, dimetylodichlorosilanu, diacetoksydimetylosilanu, triacetoksymetylosilanu, trimetylosilanolu, trietylosilanolu, oktametylocyklotetrasiloksanu, polidimetylosiloksanu, trimetylochlorosilanu, trimetylosilanu, eteru metylowo-trimetylosilylowego.

Ponadto, mieszanina zawiera 20% wagowych substancji zwiększających lepkość, a mianowicie równe wagowe ilości: krzemionki, tlenku glinu, kaolinu, talku, glin sproszkowanych, pyłu szklanego, gipsu, cementu, węglanu wapnia, węglanu magnezu, kwasu borowego, boraksu, boksytu, dolomitu. Wszystkie substancje zwiększające lepkość mają postać proszków o wielkości ziarna poniżej 200 μm.

Poza tym mieszanina zawiera 20% wagowych substancji absorbujących promieniowanie, a mianowicie równe wagowe ilości: węgla, węgla aktywnego, sadzy, grafitu, tlenków żelaza (II), (II, III) oraz (III), tlenków miedzi (I) i (II), tlenków cyny (II) i (IV), tlenku niklu (II), tlenku manganu (IV), tlenku srebra (I), tlenków chromu (III) i (IV), siarczku żelaza (II), siarczków miedzi (I) i (II), siarczku ołowiu (II), siarczku srebra (I). Wszystkie substancje absorbujące występują w postaci proszków.

Oprócz tego mieszanina zawiera 20% wagowych spoiwa, które stanowią równe wagowe ilości: polimetakrylanu metylu), polimetakrylanu butylu), poli(octanu winylu), polialkoholu winylowego), poli(chlorku winylu), polistyrenu, kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren, poliamidu, polietylenu, polipropylenu, poli(tlenku etylenu), polioksymetylenu, poli(tetrafluoroetylenu), poli(chlorku winylidenu), żywicy epoksydowej, żywicy poliestrowej, nienasyconej żywicy poliestrowej, żywicy poliuretanowej, kauczuku naturalnego, g umy syntetycznej. Spoiwo przygotowuje się poprzez zmieszanie wszystkich wymienionych substancji w postaci proszków lub c ieczy, a potem rozdrobnienie, w wyniku czego powstaje proszek.

Poza wyżej wymienionymi mieszanina zawiera 20% wagowych rozpuszczalnika, którym są równe wagowe ilości: dekanu, toluenu, o-ksylenu, etylobenzenu, butanolu, octanu butylu, chlorobenzenu, dimetyloformamidu, etanoloaminy, eteru dietylowego, butanonu, cykloheksanonu.

Mieszanina powstaje poprzez umieszczenie wszystkich składników w jednym naczyniu a potem zmieszanie ich, w wyniku czego powstaje produkt o konsystencji pasty. Pastę tę można dogodnie nakładać na powierzchnie metalowe i nie rozpływa się pod wpływem działania lasera.

Następnie nakłada się ją w formie warstwy na blachę ze stali nierdzewnej o grubości 0,1 mm. Na warstwę działa się laserem CO2 o mocy 100 W stosując 1 przebieg o prędkości 2 mm/s, podczas którego światło lasera wypala pożądany wzór. Po procesie blacha jest pocięta zgodnie z liniami przebiegów lasera.

Claims (6)

1. Metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, której rezultatem jest znakowanie lub grawerowanie lub cięcie, znamienna tym, że na metal nakłada się przynajmniej jeden organiczny związek krzemu będący substancją z wiązaniem krzem-węgiel lub mieszaninę zawierającą przynajmniej jeden organiczny związek krzemu będący substancją z wiązaniem krzem-węgiel w ilości co najmniej 1% wagowo, po czym warstwa naświetlana jest promieniowaniem lasera o mocy co najmniej 1 W, przy czym długość fali lasera mieści się w zakresie podczerwieni, światła widzialnego lub światła ultrafioletowego, a procedura nakładania substancji lub mieszaniny na metal i naświetlania prowadzona jest przynajmniej raz.

2. Metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, której rezultatem jest znakowanie lub grawerowanie lub cięcie według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że używa się przynajmniej jednego organicznego związku krzemu w postaci tetrametylosilanu lub tetraetylosilanu lub tetrapropylosilanu lub tetrabutylosilanu lub trietoksymetylosilanu lub trietoksybutylosilanu lub trietoksyoktylosilanu lub dimetylodichlorosilanu lub diacetoksydimetylosilanu lub triacetoksymetylosilanu lub triacetoksyetylosilanu lub polimetylosiloksanów lub innych alkilosilanów lub alkilosiloksanów lub alkilosilanoli lub oligoalkilosiloksanów lub polialkilosiloksanów lub polidimetylosiloksanów lub halogenosilanów lub karboksylosilanów lub innych substancji z wiązaniem krzem-węgiel w ilości co najmniej 1% wagowo.

3. Metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, której rezultatem jest znakowanie lub grawerowanie lub cięcie według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że na metal nakłada się mieszaninę zawierającą dodatek substancji absorbującej promieniowanie w postaci węgla lub węgla aktywnego lub sadzy lub grafitu lub tlenków żelaza lub miedzi lub cyny lub niklu lub manganu lub srebra lub chromu lub siarczków żelaza lub miedzi lub ołowiu lub srebra lub innej substancji absorbującej promieniowanie użytego lasera w ilości od 1% do 95% wagowo.

4. Metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, której rezultatem jest znakowanie lub grawerowanie lub cięcie według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że na metal nakłada się mieszaninę zawierającą dodatek substancji zwiększającej lepkość w postaci krzemionki lub tlenku glinu lub kaolinu lub talku lub glin sproszkowanych lub pyłu szklanego lub gipsu lub cementu lub węglanu wapnia lub węglanu magnezu lub kwasu borowego lub boraksu lub boksytu lub dolomitu o wielkości ziarna poniżej 200 pm w ilości od 1% do 95% wagowo, przy czym substancja zwiększająca lepkość nie rozpuszcza się w pozostałych składnikach mieszaniny.

5. Metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, której rezultatem jest znakowanie lub grawerowanie lub cięcie według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że na metal nakłada się mieszaninę zawierającą dodatek spoiwa w postaci polimetakrylanu metylu) lub innych polimetakrylanów lub poli(octanu winylu) lub polialkoholu winylowego) lub poli(chlorku winylu) lub polistyrenu lub kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren lub poliamidów lub polietylenu lub polipropylenu lub poli(tlenku etylenu) lub polioksymetylenu lub poli(tetrafluoroetylenu) lub poli(chlorku winylidenu) lub żywic epoksydowych lub żywic poliestrowych lub nienasyconych żywic poliestrowych lub żywic poliuretanowych lub gum naturalnych lub syntetycznych lub innych polimerów lub oligomerów w ilości od 1% do 95% wagowo.

6. Metoda modyfikowania metali za pomocą lasera, której rezultatem jest znakowanie lub grawerowanie lub cięcie według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że na metal nakłada się mieszaninę zawierającą dodatek rozpuszczalnika w postaci węglowodorów alifatycznych lub aromatycznych lub alkoholi lub estrów lub amidów lub amin lub eterów lub ketonów lub halogenoalkanów w ilości od 1% do 95% wagowo, przy czym użyte organiczne związki krzemu bądź to rozpuszczają się z rozpuszczalnikiem, bądź to tworzą z nim emulsję.