SU1106798A1 - Process for producing slits on glass backing - Google Patents

Process for producing slits on glass backing Download PDF

Info

Publication number
SU1106798A1
SU1106798A1 SU823473669A SU3473669A SU1106798A1 SU 1106798 A1 SU1106798 A1 SU 1106798A1 SU 823473669 A SU823473669 A SU 823473669A SU 3473669 A SU3473669 A SU 3473669A SU 1106798 A1 SU1106798 A1 SU 1106798A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
laser beam
strokes
dye
contact
powder
Prior art date
Application number
SU823473669A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Павлович Гуськов
Original Assignee
Институт физики твердого тела АН СССР
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 Институт физики твердого тела АН СССР filed Critical Институт физики твердого тела АН СССР
Priority to SU823473669A priority Critical patent/SU1106798A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1106798A1 publication Critical patent/SU1106798A1/en

Links

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШТРИХОВ НА СТЕКЛЯННОЙ ПОДЛОЖКЕ путем приведени  ее в контакт с красителем и последующего облучени  лазерным лучом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и прочности штрихов и упрощени  процесса, подложку привод т в контакт с порошкообразным красителем, а облучение лазерным лучом ведут со стороны, противоположной контактирующей с красителем. лA method for producing bricks on a glass substrate by bringing it into contact with the dye and then irradiating it with a laser beam, characterized in that, in order to increase the accuracy and strength of the strokes and simplify the process, the substrate is brought into contact with the powder dye and the irradiation with a laser beam is the side opposite to the dye contact. l

Description

Ф F

СОWITH

ооoo

аbut

/ ./.

2 t/9.12 t / 9.1

6 Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  нанесени  рисок на стекло при и готовлении штрихов как на шкалах высокоточных приборов, так и, вследствие простоты способа,- приборов широкого применени . В современном приборостроении дл  нанесени  штрихов сеток на стекло и вестны следующие способы: нарезание алмазным резцом, травление, фотографирование С ООднако нарезание алмазным резцом на делительной машине  вл етс  трудоемким и сложным процессам, этим способом нарезают, в основном, дифракционные решетки, при этом получа ют тонкие штрихи, строго параллельные между собой. Основными недостатками способа  вл ютс  сложность заточки алмазного резца и большие требоваЬи  к точности движени  резца По поверхности, т.е. к глубине прорезаемой канавки. Вследствие этих недостатков способ примен етс  редко Способ травлени  - один из самых распространенных. Заготовки дл  сетки покрывают тонким слоем специального воска. Примен ют также покрытие кислостойким асфальтовым лаком. Оправку с деталью устанавливают на соответствующей делительной машине и изображение прорезаетс  резцом на восковом покрытии. Затем в камере ведетс  травление парами 65-70%-ной плавиковой кислоты.- Прорезанные на воске штрихи или цифры протравливаютс  на стекло. Сетки больших размет ров трав т погружением в кислоту. После удалени  покрытий (воска) штри хи сетки заполн ют соответствующей краской. Недостатком способа травлени   вл етс  больша  толщина штриха. Это обусловлено двум  причинами. Во-первых , при малой толщине штриха требуетс  больша  точность движени  резца снимак цего слой воска, относительно поверхности. И, во-вторых, при травлении протравливаютс  области, выход щие за зону прореза под покрытием, которые могут быть одного пор дка с шириной штриха. Большой брак при тра лении идет при толщине штриха 0,1 мм К недостаткам этого способа относитс  также непрочность окраски штриха. При фотографическом способе конфигураци  шкалы в большом масштабе вычерчиваетс  на листе ватмана. С чертежа снимаетс  изображение шкалы (негатив), которое затем печатаетс  . на поверхность стекла, покрытого специальной фотоэмульсией. По другому технологическому процессу печать выполн етс  с дополнительной химической и термической обработкой (фототравлением позитива). Рисунок не только фиксируетс  на стекле, но и протравливаетс  на нем. Недостатком фотографического способа  вл ютс  сложность и большое число операций технологического процесса , а также непрочность получаемого изображени . Известен способ размерной обработки материалов лазерньм излучением. Этот способ пригоден дл  сверлени  отверстий и получени  рисунков в материалах , непрозрачных дл  излучени . Один из видов такой обработки - фигурна  обработка. Лазерный луч через маску проектируетс  на обрабатываемую поверхность детали в нужном масштабе дл  получени  фигурного изображени , повтор ющего форму маски. Лазерный луч фиксируют на обрабатываемой поверхности, материал детали проплавливают и испар ют из. зоны рисунка 2 . Однако этим способом невозможно получить изображение на прозрачных материалах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  штрихов на стекл нной подложке путем нанесени  на ее поверхность светопоглощающего покрыти  и облучени  ее через маску лазерным лучом. Освещенна  лазерным лучом часть покрыти  испар етс  и на подпожке получают штрих. Оставшуюс  часть покрыти  снимают вручную кислотой fSj. Однако известному способу присуща довольно низка  точность и прочность штрихов из-за недостаточно полного удалени  покрыти  и недостаточно четких, размытых границ штрихов. Цель изобретени  - повьщ1ение точности и прочности штрихов и упрощение процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу получени  штрихов на стекл нной подложке путем приведени  ее в контакт с красителем и последующего облучени  лазерным лучом, подложку привод т в контакт с порошкообразным красителем, а облучение 1 лазерным лучом ведут со стороны, про тивоположной контактирующей с красителем , В результате поглощени  порошком лазерного излучени  происходит его интенсивный нагрев и передача тепла обрабатываемой детали. Деталь в области фокусировки расплавл етс , и в зону расплава от прижимного усили  внедр етс  порошок. Вследствие внедрени  в расплав порошка получаетс  видима  область, величина которой зависит от параметров потока лазерно го излучени . При перемещении луча .лазера на поверхности обрабатываемой детали получаетс  видима  зона внедрени  порошка. На фиг. 1 изображена схема нанесе ни  штрихов на поверхность прозрачной плоской детали; на фиг. 2 - обработанна  деталь. Способ реализуетс  след5по1Щ1м обра зом. К обрабатываемой поверхности «Ь (фиг. 1) прозрачной детали 1 прижимаетс  поглощающий излучение порошок 2. Луч 3 лазера фокусируетс  на внут ренней стороне обрабатываемой детали (точка С). Излучение лазера, пройд  через тело детали, поглощаетс  порош ом, нагрева сь, порошок проплавл /ет материал детали и вводитс  (впе каетс ) в проплавленную зону штриха с помощью прижима, а излишки порошка свободно удал ютс  сдуванием. Пример. Проведено нанесение штрихов на шкалу деталей из стекла К8 (фиг.2). Дл  обработки деталь закрепл лась в специальном прижиме. К обрабатываемой поверхности прижималс  с помощью поршн  2 угольный по рошок 3. В качестве источника излучени  использовалась лазерна  установка Квант 9М. Установка дает им84 пульсное излучение / 1,06 мкм. длительностью импульсов t ,5 МКС в режиме свободной генерации. Луч лазера фокусировалс  на границе обрабатьшаемой детали с порошком. Внедрение порошка происходило в зону действи  импульса излучени  при расплавлении материала детали. Дл  получени  непрерывного штриха луч лазера перемещалс  по поверхности таким образом, чтобы происходило перекрытие зон обработки отдельных импульсов. В результате получены штрихи толщиной ,005 мм. Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение точности (чистоты) и прочности штрихов . - Прочность шкалы предлагаемого метода равна прочности самого оптического материала. Прочность штриха и чистота пол  оптического материала вне шкалы (в известном методе она зависит от выбора светопоглощающего материала, так как требуетс  полностью испарить слои с оптической поверхности и при малых толщинах он станет более прозрачным и не испаритс  весь), делают предлагаемый способ более эффективным по сравнению с известным. Кроме того, предлагаемый способ не требует операции нанесени  светопоглощающего покрыти , которое должно иметь прочность, достаточную дл  эксплуатации оптического материала с нанесенной на него шкалой, а также не требует специального подбора светопоглощающего материала, к которому предъ вл ютс  жесткие требовани : мала  температура испарени  и сильное светопоглощение дл  получени  контрастного штриха.6 The invention relates to instrument making and can be used for applying scratches on glass when preparing strokes both on the scales of high-precision instruments and, due to the simplicity of the method, of instruments of wide application. In modern instrumentation for applying grid strokes to glass, the following methods are known: cutting with a diamond cutter, etching, photographing C OO However, cutting with a diamond cutter on a dividing machine is laborious and complicated processes, using this method, mainly diffraction gratings, while subtle strokes strictly parallel to each other. The main drawbacks of the method are the difficulty of sharpening a diamond cutter and the high demands on the accuracy of the cutter’s movement. to the depth of the cut groove. Due to these disadvantages, the method is rarely used. The etching method is one of the most common. Mesh blanks are coated with a thin layer of special wax. A coating of acid-resistant asphalt varnish is also used. The mandrel with the part is mounted on the corresponding dividing machine and the image is cut by the cutter on the wax coating. Then, etching in pairs of 65-70% hydrofluoric acid is carried out in the chamber. Strokes or numbers cut on the wax are etched onto the glass. Grids of large dimensions are dipped in acid. After removal of the coatings (wax), the grids of the grid are filled with an appropriate paint. The disadvantage of the etching method is the large thickness of the stroke. This is due to two reasons. Firstly, when the thickness of the bar is small, greater precision is required for the cutter to remove a layer of wax relative to the surface. And, secondly, during etching, the areas extending beyond the slit zone under the coating, which can be of the same order as the stroke width, are etched. A large marriage during trawling occurs at a stroke thickness of 0.1 mm. The disadvantages of this method also include the fragility of painting the stroke. In the photographic method, the scale configuration on a large scale is drawn on a sheet of drawing paper. A scale image (negative) is taken from the drawing, which is then printed. on the surface of the glass, covered with a special emulsion. In another process, printing is performed with additional chemical and heat treatment (positive photo etching). The drawing is not only fixed on the glass, but is also etched on it. The disadvantage of the photographic method is the complexity and large number of operations of the technological process, as well as the fragility of the resulting image. The known method of dimensional processing of materials by laser radiation. This method is suitable for drilling holes and obtaining patterns in materials that are opaque to radiation. One of the types of such processing is figurna processing. A laser beam through a mask is projected onto the workpiece surface at the desired scale to obtain a figure of the image that repeats the shape of the mask. The laser beam is fixed on the treated surface, the part material is melted and evaporated from. zones of Figure 2. However, this method is impossible to obtain an image on transparent materials. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of obtaining strokes on a glass substrate by applying a light-absorbing coating on its surface and irradiating it through a mask with a laser beam. The part of the coating illuminated by the laser beam is evaporated and a stroke is obtained on the substrate. The remainder of the coating is manually removed with the acid fSj. However, the accuracy and strength of strokes is rather inherent in the known method due to insufficiently complete removal of the coating and insufficiently clear, blurred boundaries of strokes. The purpose of the invention is to increase the accuracy and strength of strokes and simplify the process. The goal is achieved by the fact that according to the method of obtaining strokes on a glass substrate by bringing it into contact with a dye and subsequent irradiation with a laser beam, the substrate is brought into contact with a powder dye, and the irradiation 1 with a laser beam is conducted from the side opposite to the contact with the dye , As a result of absorption of laser radiation by the powder, it is intensely heated and heat is transferred to the workpiece. The detail in the focusing region is melted, and powder is introduced into the melt zone from the pressing force. Due to the incorporation of powder into the melt, a region is obtained, the value of which depends on the parameters of the laser radiation flux. By moving the laser beam on the surface of the workpiece, a visible zone of powder injection is obtained. FIG. 1 shows a pattern of drawing strokes on the surface of a transparent flat part; in fig. 2 - machined part. The method is implemented in the following way. The "b" surface (Fig. 1) of the transparent part 1 presses the radiation-absorbing powder 2 to the treated surface. The laser beam 3 is focused on the inner side of the workpiece (point C). The laser radiation, when passed through the body of the part, is absorbed by the powder, heated, the powder is melted through the material and is injected (imparted) into the molten area of the stroke by pressing, and the excess powder is freely removed by blowing. Example. Conducted strokes on the scale of parts of glass K8 (figure 2). For processing, the part was fixed in a special clamp. A carbon powder 3 was pressed to the surface to be treated with the help of a piston 2. A Kant 9M laser setup was used as the radiation source. The installation gives them 84 pulsed radiation / 1.06 microns. pulse duration t, 5 ISS in the free generation mode. The laser beam was focused on the border of the treated part with the powder. The introduction of powder occurred in the zone of action of the radiation pulse during the melting of the material of the part. In order to obtain a continuous stroke, the laser beam was moved along the surface in such a way that the processing zones of the individual pulses overlapped. As a result, strokes with a thickness of 005 mm were obtained. The proposed method in comparison with the known provides improved accuracy (purity) and strength of strokes. - The strength of the scale of the proposed method is equal to the strength of the optical material itself. The durability of the bar and the cleanliness of the floor of the optical material is out of scale (in the well-known method it depends on the choice of light-absorbing material, since it requires the layers to completely evaporate from the optical surface and at small thicknesses it will become more transparent and not evaporate all), make the proposed method more effective than with the famous. In addition, the proposed method does not require the operation of applying a light-absorbing coating, which must have sufficient strength to operate the optical material with a scale applied to it, and does not require a special selection of the light-absorbing material to which strict requirements are imposed: low evaporation temperature and strong light absorption to obtain a contrasting stroke.

Фиг. 2:FIG. 2:

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШТРИХОВ НА СТЕКЛЯННОЙ ПОДЛОЖКЕ путем приведения ее в контакт с красителем и последующего облучения лазерным лучом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и прочности штрихов и упрощения процесса, подложку приводят в контакт с порошкообразным красителем, а облучение лазерным лучом ведут со стороны, противоположной контактирующей с красителем.METHOD FOR PRODUCING BARS ON A GLASS SUBSTRATE by bringing it into contact with a dye and then irradiating with a laser beam, characterized in that, in order to increase the accuracy and strength of the strokes and simplify the process, the substrate is brought into contact with a powder dye, and the laser beam is irradiated from the side opposite in contact with the dye. лазеров в машиностроении и приборостроении. Л., Машиностроение, 1978,lasers in mechanical engineering and instrument making. L., Engineering, 1978, 1 . .11067981 . .1106798
SU823473669A 1982-07-22 1982-07-22 Process for producing slits on glass backing SU1106798A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823473669A SU1106798A1 (en) 1982-07-22 1982-07-22 Process for producing slits on glass backing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823473669A SU1106798A1 (en) 1982-07-22 1982-07-22 Process for producing slits on glass backing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1106798A1 true SU1106798A1 (en) 1984-08-07

Family

ID=21023468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823473669A SU1106798A1 (en) 1982-07-22 1982-07-22 Process for producing slits on glass backing

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1106798A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Смирнов В.А. Обработка оптического стекла. Машиностроение, 1980, с. 10. 2.Крылов К.И. и др. Применение лазеров в машиностроении и приборостроении. Л., Машиностроение, 1978, с. 153. 3.Патент GB № 1155272, кл. G 2 J, опублик. 1969 (прототип). 1% f :s 53«,:fe-- *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4190759A (en) Processing of photomask
US3701880A (en) Method for sculpturing an indicia or decorative design in the surface of an article with a beam of corpuscular energy
US4912298A (en) Method for producing a marking on a spectacle lens
DE69722673T2 (en) Laser manufacturing process for glass substrates and microlens arrays so produced
US5103073A (en) Device for laser treatment of an object
US5637244A (en) Method and apparatus for creating an image by a pulsed laser beam inside a transparent material
EP2144728B1 (en) Method for incorporating a structure into a surface of a transparent workpiece
EP1262315A1 (en) Method and apparatus for making a printing plate
GB1576460A (en) Method of and apparatus for machining a predetermined pattern of discrete areas on an object
JPS6340650B2 (en)
JPH09192857A (en) Laser beam scribing on glass with using nd:yag laser beam
DE1765400B1 (en) METHOD OF ENGRAVING A PATTERN WITH A LASER
CH643941A5 (en) Method and device for producing optical scales, and scale produced according to the method
EP0624421A2 (en) Method and apparatus for creating an image by a pulsed laser beam inside a transparent material
SU1106798A1 (en) Process for producing slits on glass backing
JPH0760464A (en) Laser marking method to transmittable base alloy
EP0838701A1 (en) A laser processing method to an optical waveguide
JPS5763632A (en) Production of die
JP3797703B2 (en) Laser processing method for glass substrate
JPH11216578A (en) Glass substrate laser processing method, diffraction grating and microlens array obtained therefrom
RU2175648C2 (en) Process of artistic and graphical finishing of surface of glass articles
DE4141869B4 (en) Process for processing photosensitive glass
RU94020443A (en) Process of laser engraving and device for its realization
JP2002178171A (en) Laser beam processing method and optical element
JP2501755B2 (en) A method for patterning the inner surface of hollow transparent materials by laser light irradiation.