Способ получения штрихов на стеклянной подложке

,1106798 С 0 НИЮЬРЕСПУБЛИК ИХ 3 С 17(22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМУ СВИД ЬСТВУ твердого тела Обработка оптиностроение",р. Применение нии и приборостроение", 1978 атент Велико 72, кл. С 2 ип).(21). 3473669/29-33 (22) 22,07.82 (46) 07.08.84. Бюл. Мд (72) А.П.Гуськов (71) Институт физики АН СССР (53) 666.1.056(088.8 (56) 1. Смирнов В.А. ческого стекла. "Маш 1980, с. 10.2. Крылов К.И. и лазеров в машиностро строении. Л., "Машин с. 153.3, П б(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШТРИХОВ НА СТЕКЛЯННОЙ ПОДЛОЖКЕ путем приведения ее в контакт с красителем и последующего облучения лазерным лучом, о т - л и ч а ю щ и й с я 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.1 ,11067Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля нанесения рисок на стекло при изготовлении штрихов как на шкалах высокоточных приборов, так и, вследствие простоты способа, - приборов .широкого применения.В современном приборостРОении длянанесения штрихов сеток на стекло из.вестны следующие способы: нарезание 1 Оалмазным резцом, травление, фотографирование1 3.Однако нарезание алмазным резцомна делительной машине является трудоемким и сложным процессам, этим 15способом нарезают, в основном, дифракционные решетки, при этом получают тонкие штрихи, строго параллельные между собой. Основными недостатками способа являются сложность заточки алмазного резца и большие требования к точности движения резцапо поверхности, т.е. к глубине прорезаемой канавки. Вследствие этихнедостатков способ применяется редко.25Способ травления - один из самыхраспространенных, Заготовки для сетки покрывают тонким слоем специального воска. Применяют также покрытие кислостойким асфальтовым лаком,Оправку с деталью устанавливают насоответствующей делительной машинеи изображение прорезается резцом навосковом покрытии. Затем в камереведется травление парами 65-70 -нойплавиковой кислоты. Прорезанные навоске штрихи или цифры протравливаются на стекло.Сетки больших разме-,ров травят погружением в кислоту.После удаления покрытий (воска) штрихи сетки заполняют соответствующей40 краской.Недостатком способа травления является большая толщина штриха. Этообусловлено двумя причинами. Во-первых, при малой толщине штриха требу 45ется большая точность движения резца,снимающего слой воска, относительноповерхности. И, во-вторых, при травлении протравливаются области, выходящие за зону прореза под покрытием,которые могут быть одного порядка сшириьой штриха. Большой брак при травлении идет при толщине штриха 0,1 мм.К недостаткам этого способа относится также непрочность окраски штриха.При фотографическом способе конфигурация шкалы в большом масштабевычерчивается на листе ватмана, С 98 2чертежа снимается изображение шкалы(негатив), которое затем печатаетсяна поверхность стекла, покрытого специальной фотоэмульсией. По другомутехнологическому процессу печать выполняется с дополнительной химической и термической обработкой (фототравлением позитива). Рисунок не только фиксируется на стекле, но и протравливается на нем.Недостатком фотографического способа являются сложность и большоечисло операций технологического про-цесса, а также непрочность получаемого изображения,Известен способ размерной обработки материалов лазерным излучением.Этот способ пригоден для сверленияотверстий и получения рисунков в материалах, непрозрачных для излучения.Один из видов такой обработки - фигурная обработка. Лазерный луч черезмаску проектируется на обрабатываемую поверхностьдетали в нужном масштабе для получения фигурного изображения, повторяющего форму маски, Лазерный луч фиксируют на обрабатываемой поверхности, материал детали проплавливают и испаряют из. зоны рисунка Г 2 Д,Однако этим способом невозможнополучить изображение на прозрачныхматериалах.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ получения штрихов на стеклянной подложкепутем нанесения на ее поверхностьсветопоглощающего покрытия и облучения ее через маску лазерным лучом.Освещенная лазерным лучом часть покрытия испаряется и на подложке получают штрих. Оставшуюся часть покрытия снимают вручную кислотой 3.Однако известному способу присуща довольно низкая точность и прочность штрихов из-за недостаточно полного удаления покрытия и недостаточно четких, размытых границ штрихов.Цель изобретения - повышение точности и прочности штрихов и упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем,что по способу получения штрихов настеклянной подложке путем приведенияее в контакт с красителем и последующего облучения лазерным лучом,подложку приводят в контакт с порошкообразным красителем, а облучениеКроме того, предлагаемый способне требует операции нанесения светопоглощающего покрытия, которое должно иметь прочность, достаточную дляэксплуатации. оптического материалас нанесенной на него шкалой, а такжене требует специального подбора светопоглощающего материала, к которомупредъявляются жесткие требования. малая температура испарения и сильноесветопоглощение для получения контрастного штриха. 3 1106 лазерным лучом ведут со стороны, противоположной контактирующей с красителем.В результате поглощения порошком лазерного излучения происходит его интенсивный нагрев и передача тепла обрабатываемой детали. Деталь в области фокусировки расплавляется, и в зону расплава от прижимного усилия внедряется порошок. Вследствие внед рения в расплав порошка получается видимая область, величина которой зависит от параметров потока лазерного излучения. При перемещении луча лазера на поверхности обрабатываемой детали получается видимая зона внедрения порошка.На фиг. 1 изображена схема нанесения штрихов на поверхность прозрачной плоской детали; на фиг. 2 - обработанная деталь.Способ реализуется следующим образом.К обрабатываемой поверхности аЬ (фиг; 1) прозрачной детали 1 прижимается поглощающий излучение порошок 2. Луч 3 лазера фокусируется на внутренней стороне обрабатываемой детали (точка С). Излучение лазера, пройдя через тело детали, поглощается порош. З 0 ком, нагреваясь, порошок проплавляет материал детали и вводится (впекается) в проплавленную зону штриха с помощью прижима, а излишки порошка свободно удаляются" сдуванием.П р и м е р. Проведено нанесение штрихов на шкалу деталей иэ стекла К 8 (фиг.2). Для обработки деталь закреплялась в специальном прижиме. К обрабатываемой поверхности прижимался с помощью поршня 2 угольный порошок 3. В качестве источника излучения использовалась лазерная установка "Квант 9 М". Установка дает им 798 4пульсное излучение 3 =1,06 мкм. длительностью импульсов ь 0,5 мкс врежиме свободной генерации. Луч лазера фокусировался на границе обрабатываемой детали с порошком. Внедрение порошка происходило в зону действия импульса излучения при расплавлении материала детали. Для получениянепрерывного штриха луч лазера перемещался по поверхности таким образом,чтобы происходило перекрытие зон обработки отдельных импульсов. В результате получены штрихи толщинойФ 0,005 ммПредлагаемый способ по сравнениюс известным обеспечивает повышениеточности (чистоты) и прочности штрихов.Прочность шкалы предлагаемого метода равна прочности самого оптического материала.Прочность штриха и чистота поляоптического материала вне шкалы (визвестном методе она зависит от выбора светопоглощающего материала, таккак требуется полностью испарить слоис оптической поверхности и при малыхтолщинах он станет более прозрачными не испарится весь), делают предлагаемый способ более эффективным посравнению с известным..Егорова Техред Т,Дубинчак Корректор О.Лугова а е ПП "Патент", г.узгород, ул,Проектная, 4 каз 5715/18 Тирам 469 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра