Способ маркировки кабелей и проводов с полихлорвиниловой изоляцией

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 В 7/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ТЕНА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4906107/07 (22) 30.01.91 (46) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Институт сильноточной электроники СО

АН СССР (72) А.В,Велиговский, А,Н,Панченко, В.Ф.Тарасенко и В,М.Шамшур (56) Патент Франции N. 2602904, кл. Н 01 B 7/36, 1988.

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 с,, ЫЛ„„1767539 А1 (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 XeCl-лазер. 1 ил. полихлорвиниловой изоляцией путем уменьшения энергии излучения лазера.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе лазерной маркировки кабелей и проводов с полихлорвиниловой изоляцией, при котором на поверхности изоляции образуют маркировочные символы облучением ее импульсным лазером, согласно изобретению в процессе облучения изоляцию охлаждают водой. При этом облучение осуществляют на длине волны излучения 308 нм.

Кроме того, в качестве лазера используют XeCl-лазер.

Предлагаемый способ маркировки кабелей и проводов осуществляют следующим образом. Полихлорвиниловую изоляцию кабеля (или провода) после ее формовки охлаждают водой. В это время на нее воздействуют лазерным излучением с

it= 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, 1767539

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 лазерномулучу(показан пунктиром), и калориметр 6 для определения энергий излучения, необходимых для маркировки,, Подготовленную 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: COg (Л = 10,6 мкм), неодимовый (il = 1,06 мкм), рубиновый (iL= 694 нм), XeF (Л 350 нм), азотный (Л =

= 337 нм), XeCI (Л = 308 нм) и KrCI (Л = 222 нм), Длительность импульса генерации вы-бирали примерно одинаковой 50 нс для всех лазеров, а плотность энергии варьировали с помощью ослабителей 4. Наименьшие плотности энергий, необходимые для маркировки, получены при использовании

XeCI-лазера (Л= 308 нм). Они составили QM

2 мДжlмм . Необходимая плотность энергии для маркировки на других длинах волн была существенно больше. Так: на Л=- 10,6 мкм QM 200 мДж/мм, íà Л = 1,06 мкм г

Q 20 мДж/мм, íà iL = 694 нм QM 20

5 мДжlмм, на Л = 350 нм Q 5 мДжlмм, на Л= 337 нм QM 10 мДж/мм, а на Л= =

222 нм плотности энергии QM 50 мДжlмм г были недостаточны для получения маркировочных символов.

10 При облучении изоляций кабеля (или провода), охлаждаемых водой, плотность энергии, необходимая для получения качественного маркировочного символа, уменьшалась в 2 раза, а для XeCI-лазера

15 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 воз20 действия атмосферы (поверхностный слой изоляции не успевает окислиться) нанесенные маркировочные символы не выцветают со временем.

Наблюдения показали, что контраст25 ность 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

30 изоляцию кабеля по описанному способу, за тот же период времени хранения кабеля зарегистрировано не было.

Формула изобретения

35 1, Способ маркировки кабелей и проводов с полихлорвиниловой изоляцией, при котором образуют маркировочные символы на поверхности изоляции облучением ее импульсным лазером, отличающийся тем, 40 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

45 нм.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что в качестве указанного лазера используют XeCi-лазер.