Способ маркировки кабелей и проводов с полихлорвиниловой изоляцией

(71) Институт силАН СССР(56) Патент Франкл, Н 01 В 7/36,. %37ноточной электроники овский, А,Н,ПанченкВ,М.Шамшурции М 2602904,988. а используГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для маркировки водоохлаждаемых кабелей и проводов с полихлорвиниловой изоляцией.Известны способы и устройства лазерной маркировки, в которых излучение лазера направляется на неподвижный или движущийся во время маркировки кабель или провод.Однако в известных устройствах используют лазеры сравнительно большой энергии и средней мощности, т,к, во время маркировки необходимо изменить структуру поверхностного слоя изоляции или испарить верхний слой изоляции, чтобы на нем был виден подслой, нанесенный предварительно, или появилось углубление, соответствующее по форме символу,Наиболее близок к предлагаемому способ лазерной маркировки, в котором используют лазер с длиной волны А= 10,6 мкм или 1,06 мкм. Однако при реализации данного способа также нужны достаточно высокие энергии лазерного излучения,Цель изобретения - снижение энергозатрат на маркировку кабелей и проводов сЫ 21767539 А 1(54) СПОСОБ МАРКИРОВКИ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ С ПОЛИХЛОРВИНИЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ(57) Использование: лазерная маркировка кабелей и проводов. Сущность изобретения: на поверхности изоляции кабеля образуют маркировочные символы, облучая ее импульсным лазером; В процессе облучения изоляцию охлаждают водой, Облучение производят на длине волны 308 н м. В качестве лазера используют ХеС-лазер. 1 ил,полихлорвиниловой изоляцией путемуменьшения энергии излучения лазера.Указанная цель достигается тем, что визвестном способе лазерной маркировкикабелей и проводов с полихлорвиниловойизоляцией, при котором на поверхностиизоляции образуют маркировочные символы облучением ее импульсным лазером, согласно изобретению в процессе облученияизоляцию охлаждают водой. При этом облучение осуществляют на длине волны излуче- (Ьния 308 нм. 4Кроме того, в качестве лазер (Лют ХеС-лазер. 6 дПредлагаемый способ маркировки кабелей и проводов осуществляют следующим образом. Полихлорвиниловуюизоляцию кабеля (или провода) после ееформовки охлаждают водой. В это время на-нее воздействуют лазерным излучением сА= 308 нм. В результате получаемые маркировочные символы являются качественными при длительной эксплуатации,несмываемыми и нестираемыми. Это достигается при меньшей энергии излучения лазера, чем в прототипе,На чертеже изображена схема установки для измерения энергозатрат при реализации данного способа,Установка содержит импульсный лазер 1, маску 2 с изображением символов, линзу 3, ослабители 4, с помощью которых изменяют плотность энергии излучения на поверхности изоляции, кабель 5 (или провод), который перемещается перпендикулярно лазерному лучу(показан пунктиром), и калориметр 6 для определения энергий излучения, необходимых для маркировкиПодготовленную полихлорвиниловую изоляцию кабеля 5(или провода) маркируют при включении лазера, излучение которого фокусируется линзой 3. При достаточной энергии лазера на кабеле 5 за один импульс формируется маркировочный символ, который был на маске 2, установленный на пути лазерного луча. Так как лазер работает в импульсно-периодическом режиме, то маркировочные символы на изоляции кабеля формируются через некоторые расстояния, которые задаются частотой срабатывания лазера и скоростью протяжки кабеля 5. Длительность импульса лазера выбирают достаточно небольшой ( 10 с), чтобы перемещение кабеля во время импульса не размывало метку.Испытания способа-прототипа и предлагаемого способа показали следующее.Плотность энергии, необходимая для получения хорошо различаемого, несмываемого и нестираемого маркировочного символа, зависит от длины волны излучения, 8 экспериментах использовали семь наиболее перспективных лазеров: С 02 (Л = 10,6 мкм), неодимовый (Л = 1,06 мкм), рубиновый (Л= 694 нм), ХеР(Л 350 нм), азотный (Л = = 337 нм), ХеС (Л = 308 нм) и КгС (Л = 222 нм), Длительность импульса генерации выбирали примерно одинаковой 50 нс для всех лазеров, а плотность энергии варьировали с помощью ослабителей 4, Наименьшие плотности энергий, необходимые для маркировки, получены при использовании ХеС-лазера (Л = 308 нм). Они составили О2 мДжlмм. Необходимая плотность энер 5 10 15 20 25 30 35 40 45 гии для маркировки на других длинах волн была существенно больше. Так: на Л=-10,6 мкм Ом200 мДж/мм, на Л = 1,06 мкмгОм 20 мДж/мм, на Л = 694 нм Ом 20 мДжlмм, на Л = 350 нм Ом5 мДж/мм, на Л=337 нм Ом 10 мДж/мм,а на Л= = 222 нм плотности энергии Ом 50 мДж/ммг были недостаточны для получения маркировочных символов.При облучении изоляций кабеля (или провода), охлаждаемых водой, плотность энергии, необходимая для получения качественного маркировочного символа, уменьшалась в 2 раза, а для ХеС-лазера плотность энергии составила 1 мДж/см . Соответственно уменьшалась в 2 раза энергия и средняя мощность лазера. При этом при облучении изоляции кабелей и проводов, защищенной тонким слоем воды от воздействия атмосферы (поверхностный слой изоляции не успевает окислиться) нанесенные маркировочные символы не выцветают со временем.Наблюдения показали, что контрастность маркировочных меток, нанесенных на изоляцию кабеля по способу-прототипу, за время хранения кабеля при дневном свете (- 0,5 года) уменьшается, тогда как изменения контрастности меток, нанесенных на изоляцию кабеля по описанному способу, за тот же период времени хранения кабеля зарегистрировано не было. Формула изобретения 1, Способ маркировки кабелей и проводов с полихлорвиниловой изоляцией, при котором образуют маркировочные символы на поверхности изоляции облучением ее импульсным лазером, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат путем уеньшения энергии излучения лазера, в процессе указанного облучения изоляцию охлаждают водой, при этом облучение осуществляют на длине волны излучения 308 нм.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве указанного лазера используют ХеС-лазер.