Особенности ЛКМ для лазерной маркировки

Технологии применения - О лакокрасочных материалах

особенности лкм для лазерной маркировки

Лазерная маркировка или гравировка широко применяется для нанесения информационных знаков. Ранее с этой целью использовался метод фотохимии, но в отличие от нанесения изображения при непосредственном воздействии лазерного излучения, фотохимический метод имел ряд недостатков, среди которых:

- невозможность получить качественные изображения высокой точности;

- невысокая скорость обработки поверхности;

- экологическая небезопасность применения данного метода;

- химическое влияние на само изделие.

Процесс лазерной маркировки отличают простота его применения, исключительная стойкость полученных изображений, экологическая безопасность. Суть метода заключается в изменении структуры эмалевого покрытия под действием сфокусированного лазерного луча регулируемой мощности. Результатом такого воздействия становится переплавление и испарение внешних поверхностных слоев покрытия. При этом нижний белый информационный слой не затрагивается, что обеспечивает высокую четкость и контрастность изображения.

Следовательно, покрытие внешнего слоя должно быть таким, чтобы под действием лазерного луча оно легко испарялось, не образуя следов копоти, продуктов горения, коксования, что неизменно приводило бы к ухудшению оптических свойств изображения - коэффициента отражения и светопропускания.

Для получения покрытия, необходимого для нанесения лазерной маркировки, используются эмали, образующие матовую поверхность, во избежание возникновения бликов на приборных панелях при попадании света.

Система покрытия состоит из двух слоев: первого белого слоя эмали (фона для знако-буквенных изображений) на оргстекле с последующим нанесением черной или цветной эмалей. Знако-буквенное изображение высвечивается на белом фоне при внешнем освещении либо при его недостатке или отсутствии выявляется сквозной подсветкой фотодиодами.

Применение двух слоев цветной эмали технически допустимо только при условии нанесения слоя черной эмали по причине частичного пропускания сквозного освещения цветным покрытием через слой белой эмали.

Испытанию подвергались матовые эпоксидные эмали ЭП-140, ЭП-1143, ЭП-2114М, однако были признаны непригодными вследствие образования нагара в переходном слое между черным и белым слоями, что приводило к появлению желтоватого оттенка белой эмали.

Оптимальной для формирования покрытия, предназначенного для нанесения лазерной маркировки, была признана зарубежная полиуретановая эмаль, характеризующаяся следующими техническими показателями:

- условная вязкость по ВЗ-264,с – 190;

- сухой остаток, % - 41,7;

- время высыхания до ст.3 при 20°С, мин – 45;

- эластичность, мм – 1;

- степень перетира, мкм – 13;

- прочность на удар по У-1, см – 50;

- твердость по М-3 – 0,47;

- блеск, по ФБ-2, % - 8.

Эмаль отличалась отсутствием нагара и пожелтения информационного слоя.

Причиной возникновения нагара при нанесении лазерной маркировки может стать как химический состав связующего, так и количественное соотношение пигмента и наполнителя. Опытным путем был проведен анализ состава сухой пленки основы эмали с целью выделения пигментной части из раствора связующего эмали в ацетоне. В результате расслоения раствора произошло отделение пигментной части, осадок был высушен и взвешен, количество пигментной части в сухой пленке составило 40%; 60% сухой пленки эмали составляло связующее. Химический состав связующего был определен методом ИК-спектроскопии.

Таким образом, было выявлено, что связующим в уретановой эмали выступает акриловая гидроксилсодержащая смола, которая отверждается по гидроксильной группе отвердителем, содержащим изоцианат.

Отвердитель эмали представляет собой биуретановое соединение (40% - ный раствор в бутилацетане с изоцианатным числом, равным 8,5%). Может служить аналогом «Десмодура №75» (с изоцианатным числом 16%, концентрация смолы 75%).

Полученные данные позволяют рассчитать состав основы акрилуретановой эмали:

-количество гидроксилсодержащей акриловой смолы, % - 28,32;

-количество пигментной части, % - 18,88;

-количество растворителя, % - 52,8.

Соотношение пигмента и связующего составляет 0,67:1. Связующим в данном случае могут выступать гидроксилсодержащая акриловая смола «Демосфен 665А» (производство фирмы «Байер») или «Лапрол 104» отечественного производства. Отвердитель «Десмодур №75» (производство фирмы «Байер»). Растворитель Р-189Д, который применяется после смешения основы и «Десмодура №75», в количестве, необходимом для разбавления краски до рабочей вязкости 13-15 с по ВЗ-246.

Белая, черная и цветные эмали являются многокомпонентными системами, включающими в свой рецептурный состав помимо пигментов наполнители, обогащенные матирующими, диспергирующими, выравнивающими добавками, и катализатор уретанообразования.

Гравировка выполняется с применением лазерного комплекса «Desinger» в соответствии с требованиями КД по ОСТ 100312 с соблюдением установленных технологических условий маркировки.

По результатам светотехнических испытаний с применением фотометра «Pritchard» белая эмаль показала высокий коэффициент отражения: 0,92 при необходимых 0,7 по ОСТ 100425-00.

Полученное покрытие характеризуется

Количество связующего в рецептурном составе эмали может непосредственно влиять на образование нагара, поэтому были проведены испытания двух составов эмалей, содержащих разное количество отвердителя «Десмодура №75». В результате был сделан вывод о том, что процесс гравировки в обоих случаях происходит одинаково, однако лучшими эксплуатационными свойствами обладают образцы с повышенным содержанием отвердителя.

В значительной мере повышает устойчивость к истиранию комплексного покрытия, подвергшегося лазерной гравировке, нанесение матового эпоксиуретанового лака на основе эпоксидной смолы DER 667»ф.Дау Кемикал» с отвердителем «Десмодур №75». Лак наносится на гравированную поверхность, отверждается в течение 1 часа, широко применяемого при окраске световодов с большим количеством пусковых включателей.

При нанесении эпоксиуретанового лака практически не меняется светопрпопускаемость и светоотражение белой эмали, а лаковая пленка отличается устойчивостью даже после обработки ее раствором ацетона, нанесенного на ватный тампон.

Резюмируя все ранее сказанное, можно утверждать, что наиболее устойчивыми к выжиганию лазерным пучком в процессе лазерной маркировки являются эмали, изготовленные на основе акрилуретанового связующего, примерами таких составов могут служить эмали широкой цветовой гаммы фирмы «Ernst Diegel».




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Реклама*

Всё про покраску:

News image

Поливинилацетатные, бутадиенстирольные, акриловые фасадные краски

Правильная покраска фасада - это актуальнейшая проблема современного общества. Фасад призван не просто служить лицом дома, но и обеспечить его защ...

News image

Какие типы красок бывают

Качество красок зависит от того, какие связующие используются. Основанные на ПВА, считаются низкого качества. Добавка акрилового вещества в краски...

News image

ГРУНТОВАНИЕ ОСНОВЫ

Современные технологии внутренней отделки помещений требуют правильной подготовки оснований под покраску, оклейку, укладку плитки и т. д. Только вып...

Терминология ЛКМ:

ПРЕКРАСНАЯ СТЕНА: КРАСКИ И ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ

News image

При выборе типа красок и декоративных покрытий необходимо точно знать возможности конкретного материала и соизмерять и...

Какими индексами обозначаются вяжущие компоненты в составах отечественных ЛКМ?

News image

Вяжущие основы, входящие в состав краски, обозначают индекс из двух букв. Всего в настоящее время известно (и обознача...

Правильный подбор цвета Вашего здания:колеровочные системы

News image

Правильный подбор цвета Вашего здания - дело очень ответственное и непростое. С точки зрения эстетики трудно дать каки...

Авторизация

Реклама*

Краски:

News image News image
News image News image
News image News image
News image News image

Эмали:

News image
News image News image
News image News image
News image News image
News image News image
News image News image

Советы по использованию лк-материалов:

Техническая эксплуатация зданий: как обращаться с оцинк

News image

Говоря об оцинковке, то она представляет наличие весьма тонкого слоя цинка, который наносят на поверхность стального лис...

Пользуемся кистями и валиками

News image

1. Во время малярных работ часто приходится снимать с кисти излишки краски. Кусок проволоки, загнутый с двух концов и ...

Покраска стен в гараже

News image

Гараж, расположенный на первом этаже коттеджа, требует ремонта не менее часто, как и остальные помещения дома. Прежд...

Строительные краски и их предназначение

Все ремонтные и строительные работы, несомненно, предполагают использование специальных строительных красок. Все ст...

Выбираем краску для деревянных оснований

News image

Абсолютно каждый владелец деревянного дома постоянно задается вопросом, чем именно ему красить дом либо обрабатывать дер...

Секреты ремонта: масляные краски

News image

Говоря о масляных красках, то они являются одними из самых долговечных так же и надежных видов красок. Так же они полнос...