Resumen

El microtratamiento superficial con láser se refiere al uso de energía láser adecuada para inducir la reacción del gas circundante y el acero inoxidable para producir una película o el uso de gran energía láser para fabricar rejillas micrométricas. Utilizando el principio de interferencia de película fina o difracción de rejilla, la superficie del acero inoxidable se marca con color, lo que puede utilizarse para el almacenamiento de información de productos metalúrgicos. Se estudia experimentalmente la relación entre la exploración de la línea láser y la potencia láser, se obtiene el rango de densidad de potencia láser con variación de color y se obtienen los parámetros de proceso óptimos de color uniforme.

INTRODUCCIÓN

El microtratamiento de superficies por láser es una tecnología especial de modificación de superficies por láser. Esta tecnología utiliza láser con baja densidad de energía para inducir la reacción entre el gas circundante y el metal en la superficie metálica para generar una película de óxido coloreado o utiliza láser de nanosegundos de pulso largo con la densidad de energía adecuada para irradiar un baño fundido microscópico en la superficie metálica, y forma una microestructura regular en forma de rejilla mediante el escaneo lineal del galvanómetro o la plataforma CNC. La microestructura tiene un cambio de color direccional debido al fenómeno de difracción de la rejilla[1-2]. La investigación de esta tecnología ha abierto un nuevo campo en la identificación por código de barras de productos metalúrgicos. El código de barras bidimensional, como el código Data Matrix, el código PDF417 y el código QR, se ha introducido en el esquema de la tecnología del color para mejorar la densidad de la información y la capacidad del código de barras, y la expresión visual es mejor [3-4].

MATERIALES Y EQUIPOS EXPERIMENTALES

En el experimento se utilizó acero inoxidable SUS304. La superficie se trató mediante acabado espejo. El tamaño de la muestra coloreada con láser fue de 10mm×10mm. Para el experimento se seleccionó la máquina de marcado láser de fibra CT-MF20, como se muestra en la Figura 1. La longitud de onda de salida del láser es de 1,06 μm, la potencia máxima es de 20 W, la inestabilidad es inferior al 3 %, el factor de calidad del haz M2 es inferior a 2, la frecuencia de modulación es de 20 kHz~100 kHz, la anchura del pulso es de 100 ns a 20 kHz, la velocidad de barrido es de 0~7000 mm/s, la anchura mínima de línea es de 0,01 mm. Las muestras experimentales se muestran en la Figura 2. Los parámetros de proceso del experimento fueron el espaciado entre líneas de barrido y la potencia. La velocidad de barrido es de 100 mm/s, la frecuencia de repetición es de 20 kHz, la anchura de pulso es de 100 ns, y el desenfoque es de -0,6 cm.

• Materias:Tecnología metalúrgica Metalurgia Laminado Acero inoxidable
• Subjects:Metallurgical technology Metallurgy Laminating Stainless steel
• Palabras claves:Acero inoxidable 304; Lamina; Microtratamiento superficial con láser; Potencia; Marcado de color
• Keywords:304 STAINLESS; Sheet; Laser surface micro-treatment; Power; Color marking