Analiza zjawisk zachodz cych w procesie laserowego zdobienia wyrobów porcelanowych

MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 3, (2011), 499-505 www.ptcer.pl/mccm Analiza zjawisk zachodz cych w procesie laserowego zdobienia wyrobów porcelanowych DANUTA CHMIELEWSKA 1, ROMAN GEBEL 1, JAN MARCZAK 2, ANDRZEJ OLSZYNA 1, ANTONI SARZY SKI 2, MAREK STRZELEC 2 *, BARBARA SYNOWIEC 1 1 Instytut Ceramiki i Materia ów Budowlanych, ul. Post pu 9, 02-676 Warszawa 2 Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa *e-mail: mstrzelec@wat.edu.pl Streszczenie Artyku przedstawia analiz wp ywu parametrów procesu dekoracji laserowej, a wi c parametrów wi zki laserowej i sposobu jej skanowania, oraz rodzaju i sk adu rodków barwnych na efekty ko cowe, u ytkowe otrzymywanych znaków. Szczególn uwag po wi cono trwa o ci adhezji i powstaj cej mikrostrukturze powierzchniowej nak adanej warstwy. Podj to prób krótkiego opisu i wyja nienia tych zjawisk na bazie procesów towarzysz cych krótkotrwa emu oddzia ywaniu silnego, ci g ego promieniowania laserowego z materi. Analizom wyników eksperymentalnych towarzysz zapisy dzia a podj tych dla optymalizacji procesu, zwi zanych z doborem parametrów lasera i przesuwu wi zki, ilustrowane zdj ciami fragmentów otrzymanych oznakowa i dekoracji. S owa kluczowe: znakowanie laserowe, dekoracja porcelany, in ynieria powierzchni AN ANALYSIS OF PHENOMENA OCCURRING DURING THE PROCESS OF LASER DECORATION OF PORCELAIN The paper presents an analysis of the in uence of laser decoration process parameters, namely the laser beam and its scanning parameters, as well as a kind and composition of colour materials on nal utility parameters of resulting marks. Particular attention has been paid to the adhesion durability and surface microstructure of applied layers. Attempts were undertaken to describe and explain shortly phenomena on the basis of physical processes accompanying a short interaction of strong, continuous laser radiation with matter. Analyses of experimental results have been supplemented with diagrams of means directed to the process optimization, connected with selection of the laser and scanning parameters, and illustrated by photographs of the resulting marks and decorations. Keywords: Laser decoration, Decoration of porcelain, Surface engineering 1. Wprowadzenie Laserowa dekoracja porcelany jest jednym z wa nych zastosowa laserów, badanych aktualnie w nowo utworzonym Laboratorium Laserowym Instytutu Ceramiki i Materia- ów Budowlanych w Warszawie. Laboratorium wyposa one jest w nowoczesne systemy lasera iterbowego w óknowego o mocy 100 W i lasera w.cz. CO 2 o mocy 40 W, wspó pracuj ce z optycznymi skanerami galwanometrycznymi wi zki o polu operacji oko o 12 x 12 cm. Powszechnie znane, laserowe znakowanie lub grawerowanie ceramiki polega w wi kszo ci zastosowa na usuni ciu (ablacji) niewielkiego fragmentu powierzchni [1-4]. Cz sto barwi si t powierzchni przed grawerowaniem [np. 5] lub wype nia barwnikiem po procesie [6]. Bardziej zaawansowane technologie znakowania laserowego wykorzystuj nak adanie specjalnych warstw zmieniaj cych barw pod wp ywem promieniowania laserowego [7-9]. Niewiele naukowych doniesie literaturowych dotyczy procesu, w którym nanoszony materia barwny zostaje na sta e stopiony z pod o em ceramicznym przy wykorzystaniu oddzia ywania termicznego wi zki lasera du ej mocy [10], cho oferowane s ju na rynku zagraniczne materia y barwne przeznaczone do tego celu [11]. Z drugiej strony, tradycyjne metody barwnej dekoracji i znakowania ceramiki wykorzystuj wzory, które s w pierwszym etapie procesu malowane (natrysk, sitodruk) przy pomocy farb ceramicznych na powierzchni wyrobu. Nast pnie, w celu uzyskania g adkiej powierzchni i utrwalenia (adhezji) wzorów, wyroby s wypalane w piecu w odpowiednio wysokiej temperaturze. Zast pienie wypalania w piecu przez na- wietlanie wi zk laserow stwarza mo liwo ci znacznego ograniczenia zu ycia energii, czasu trwania procesu, oraz ilo ci odpadów rodowiskowych. atwo programowania komputerowego ruchu wi zki laserowej w po czeniu z rosn c dost pno ci stosunkowo tanich i coraz bardziej niezawodnych, przemys owych laserów redniej i du ej mocy umo liwia równie zastosowanie tej metody w przypadku krótkich serii ró norodnych dekoracji dostosowanych do potrzeb indywidualnego klienta. Laserowa dekoracja ceramiki umo liwia wi c znaczny post p technologiczny w procesie produkcji szerokiej gamy wyrobów przemys owych, u ytkowych i artystycznych. 499

D. CHMIELEWSKA, R. GEBEL, J. MARCZAK, A. OLSZYNA, A. SARZY SKI, M. STRZELEC, B. SYNOWIEC Artyku przedstawia analiz wp ywu parametrów procesu dekoracji laserowej, a wi c parametrów wi zki laserowej, sposobu jej skanowania, oraz rodzaju i sk adu rodków barwnych na efekty ko cowe, u ytkowe otrzymywanych znaków. Szczególn uwag po wi cono trwa o ci adhezji i powstaj cej mikrostrukturze powierzchniowej nak adanej warstwy. Podj to prób opisu i wyja nienia tych zjawisk na bazie procesów towarzysz cych krótkotrwa emu oddzia ywaniu silnego, ci g ego promieniowania laserowego z materi. Analizom wyników eksperymentalnych towarzysz zapisy dzia- a podj tych dla optymalizacji procesu wraz ze zdj ciami fragmentów otrzymanych oznakowa i dekoracji. 2. Opis procesu Wypalanie laserowe kolorowych farb ceramicznych i szkie na typowych pod o ach ceramicznych wymaga wielu zabiegów wst pnych, w ród których najwa niejsze s : opracowanie barwnika odpowiedniego do obróbki laserowej i dla danego pod o a; przygotowanie pod o a (np. mycie); przygotowanie zawiesiny lub pasty rodka zdobniczego; nanoszenie zawiesiny/pasty na ceramik ; suszenie; spajanie rodka zdobniczego z pod o em za pomoc lasera. Ka da z wy ej wymienionych czynno ci ma du y wp yw na ko cowy wynik wypalania. Z braku miejsca zabiegi te opisane s jedynie skrótowo, poniewa s one specy czne dla konkretnych rodków barwnych i pod o y ceramicznych. Jak to ju podkre lono w poprzednim rozdziale, proces obróbki laserowej powinien spe nia kilka istotnych wymogów warunkuj cych jego przydatno w praktycznym procesie zdobienia ceramiki, a wi c adhezj dekoracji z pod o em, odpowiedni i za o ony jej kolor oraz odpowiedni g adko i po ysk powierzchni. Jednoczesne spe nienie tych wszystkich kryteriów jest zadaniem trudnym, zarówno technologicznie jak i ze wzgl du na optymalizacj parametrów urz dzenia laserowego. Materia barwny przeznaczony do obróbki laserowej musi mie nieco inne w a ciwo ci i sk ad chemiczny, ni farba ceramiczna przeznaczona do obróbki w piecu. Formu uj c ogólne zasady, nak adany materia powinien zawiera sk adniki zwi kszaj ce absorpcj promieniowania, obni aj ce temperatur stapiania, substancje powierzchniowo czynne obni aj ce si y napi cia powierzchniowego fazy ciek ej w wysokiej temperaturze oraz zwi kszaj ce zwil alno pod o a. We wszystkich opisywanych eksperymentach pod o em by y wypalone talerze porcelanowe pokryte bia ym szkliwem. Przed procesem by y one myte w celu usuni cia wszelkich zabrudze, które mog yby utrudni wi zanie materia u barwnego z pod o em. Z przeprowadzonych eksperymentów wynika, e sk ad chemiczny zawiesiny i metody jej nak adania opracowane i zoptymalizowane dla wolno przebiegaj cych procesów wypalania piecowego nie sprawdzaj si w szybko przebiegaj cej laserowej obróbce cieplnej. Podczas obróbki piecowej trwaj cej od kilkunastu minut do kilku godzin, wszystkie procesy obróbki cieplnej przebiegaj zgodnie z regu ami równowagi termodynamicznej. Temperatura procesu jest dok adnie kontrolowana i jest utrzymywana na zadanym poziomie przez ci le okre lony czas. Wszystkie lotne substancje odparowuj, gazy ulatniaj si, topniki topniej, tworz c równomiern warstw na ca ej powierzchni, a si y napi cia powierzchniowego wyrównuj drobne niejednorodno ci warstwy materia u barwnego. W przypadku obróbki laserowej podgrzany obszar ma niewielk powierzchni, rozk ad temperatury jest niejednorodny a warto temperatury i czas jej utrzymania trudno kontrolowa. Obróbka laserowa przebiega bardzo szybko, a temperatura osi ga bardzo wysokie warto ci. W przedstawianych eksperymentach, najcz ciej stosowano zawiesin rozdrobnionego materia u barwnego w czystej wodzie, któr nak adano na powierzchni aerografem. Poniewa materia atwo ulega aglomeracji, zawiesin wodn przed u yciem poddawano rozdrabnianiu, co znacznie poprawia o jednorodno warstwy natryskiwanej na obrabiane pod o e. Z przeprowadzonych eksperymentów wynika, e ma to decyduj ce znaczenie dla jako ci laserowego znakowania wyrobów porcelanowych (Rys. 1). Rys. 1. Fotogra e mikroskopowe wyniku nak adania warstwy pigmentu na pod o u ceramicznym; szeroko obserwowanego obszaru na ka dej fotogra i wynosi 2 mm: typowy rodek barwny do obróbki piecowej, przyk ad warstwy przygotowanej do obróbki laserowej. Fig. 1. Microscopic photographs of a dye layer on the ceramic substrate; the observed area in each photo has a width of 2 mm: typical colour medium for treatment in furnace, an example of layer prepared for laser treatment. Otrzymywane próbki by y suszone na wolnym powietrzu, w temperaturze pokojowej, w ciep ym powietrzu lub wygrzewane w piecu. Jak podaje literatura, wilgotno próbki przeznaczonej do obróbki laserowej nie powinna przekracza 3 % [12], poniewa gwa towne odparowanie resztek wody mo e powodowa usuwanie lub kruszenie stopionego materia u barwnego i powstanie nierówno ci wzoru. 500 MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 3, (2011)

ANALIZA ZJAWISK ZACHODZ CYCH W PROCESIE LASEROWEGO ZDOBIENIA WYROBÓW PORCELANOWYCH Rys. 2. Przyk ady ekranu roboczego programu weldmark z zestawem linii oraz kwadratów o boku 4 x 4 mm 2 do wyznaczania wst pnych warto ci parametrów obróbki pigmentu ( oraz o boku 30 x 30 mm 2 do wyznaczania optymalnych parametrów (. Fig. 2. Examples of working screen of the weldmark software with a set of lines and 4 x 4 mm 2 squares for determination of the preliminary colorant treatment parameters (, and a set of 30 x 30 mm 2 squares for determination of the optimal parameters (. W wi kszo ci prezentowanych eksperymentów stosowano iterbowy laser w óknowy ci g ego dzia ania model SP -100C-0016 rmy SPI Lasers, o mocy maksymalnej 100 W, pracuj cy na fali o d ugo ci 1090 nm. Wi zka laserowa by a kierowana na wybrany punkt powierzchni roboczej przez skaner galwanometryczny Raylase RLA-1004/Y/D2, zawieraj cy soczewk F-theta o d ugo ci ogniskowej 160 mm i polu skanowania 110 x 110 mm 2. Dobór parametrów obróbki wi zki laserowej przy stapianiu pigmentów prowadzano w ró nych kon guracjach programu weldmark, z których jedn przedstawiono na Rys. 2. Zaadaptowano do tego celu pomys Bosmana [13]. W uk adzie wspó rz dnych moc wi zki laserowej, P [W], szybko skanowania, v [mm/s], przedstawionym na Rys. 3, zde niowano zestaw linii, kwadratów o boku 4 i 30 mm. Skanowana wi zka zapisywa a równie na porcelanie parametry i indeksy procesu. Rys. 3. Przyk ady na wietlania laserowego ceramiki zgodnie z zestawem linii i kwadratów testowych przeznaczonych do wyznaczania: wst pnych i optymalnych warto ci parametrów obróbki pigmentu. Fig. 3. Examples of laser exposure of ceramics according to the set of test lines and squares assigned for determination of the preliminary ( and optimal ( values of parameters for the colorant treatment. 3. Zjawiska zyczne w obszarze oddzia ywania lasera z materia em W pierwszej fazie eksperymentów zaobserwowano grupowanie si stopionego laserem materia u barwnego w krople oraz nierównomierny kszta t przekroju przetopu w przypadku wy szych g sto ci energii wi zki laserowej. Zjawisko to zosta o przeanalizowane na przyk adzie zarówno pojedynczych linii tworzonych przez stopiony materia, jak i przy liniowym wype nianiu wi kszych obszarów dekoracji (kwadraty). Przypuszcza si, e hydrodynamiczny przep yw stopionego materia u spowodowany jest gradientami si napi cia powierzchniowego. W literaturze zjawisko to znane jest jako efekt Marangoniego [14]. Je eli w obszarze na wietlonym przez wi zk laserow powstaje kropla stopionego materia u, mo e ona porusza si pod wp ywem si y napi cia powierzchniowego wzd u MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 3, (2011) 501

D. CHMIELEWSKA, R. GEBEL, J. MARCZAK, A. OLSZYNA, A. SARZY SKI, M. STRZELEC, B. SYNOWIEC Rys. 4. Tworzenie kropli materia u stopionego przez promieniowanie laserowe wskutek dzia ania si napi cia powierzchniowego czarna farba ceramiczna 62-HCz1. Fig. 4. Creation of laser fused colorant droplets due to the action of surface tension forces; black colour 62-HCz1. Rys. 6. Wp yw parametrów na wietlania na wynik obróbki laserowej testowego czarnego materia u barwnego o nazwie roboczej MS41, zawieraj cego chrom, przy liniowym wype nianiu kwadratu: moc lasera 50 W, szybko skanowania 500 mm/s, moc lasera 50 W, szybko skanowania 1000 mm/s; odst p mi dzy liniami wype niaj cymi kwadrat 0,1 mm, szeroko obserwowanych obszarów 2 mm. Fig. 6. In uence of exposure parameters on the result of laser treatment of test black colorant containing chromium (working name MS41) for linear square lling: laser power 50 W, scanning speed 500 mm/s, laser power 50 W, scanning speed 1000 mm/s; distance between square lling lines 0.1 mm, width of the observed area for each photo 2 mm. Rys. 5. Wp yw parametrów na wietlania na wynik obróbki laserowej niebieskiej farby 1NK1/M przy liniowym wype nianiu kwadratu: moc lasera 11 W, szybko skanowania 11 mm/s; moc lasera 5 W, szybko skanowania 3,3 mm/s; odst p mi dzy liniami wype niaj cymi kwadrat 0,3 mm; szeroko obserwowanych obszarów 2 mm. Fig. 5. In uence of exposure parameters on the result of laser treatment of blue colour 1NK1/M for linear lling of the square: laser power 11 W, scanning speed 11 mm/s, laser power 5 W, scanning speed 3.3 mm/s; distance between lling lines 0.3 mm; width of the observed area for each photo 2 mm. wypalanej linii. Ze wzrostem obj to ci kropli ro nie wspó czynnik absorpcji promieniowania, wzrasta temperatura plazmy i rozgrzanej fazy ciek ej. W pewnym momencie obj to tworz cej si kropli staje si tak du a, e si y napi cia powierzchniowego nie s w stanie jej przemieszcza, kropla przestaje przemieszcza si za wi zk laserow, zatrzymuje si, a nast pnie krzepnie. T umaczy to obserwowane w eksperymentach rozb yski promieniowania plazmy, zsynchronizowane z uk adem kropelek w wzd u powstaj cej linii stopionego rodka barwnego (Rys. 4). Jak to zostanie zilustrowane w dalszej cz ci rozdzia u, wielko kropelek i g sto ich rozmieszczenia zale y od grubo ci warstwy materia u barwnego, mocy wi zki laserowej oraz szybko- ci skanowania. Zdj cia przedstawione na Rys. 4-6 zwracaj uwag na jeden z wa niejszych aspektów technologicznych procesu, a mianowicie zwil alno pod o a przez stopiony pigment [15, 16]. Zamieszczone fotogra e pokazuj, e dzi ki odpowiedniemu przygotowaniu pod o a i warstwy nak adanego materia u oraz przy odpowiednim doborze parametrów obróbki (moc wi zki, szybko skanowania oraz odst p mi dzy liniami wype niaj cymi) mo na znacznie ograniczy chropowato otrzymanych warstw dekoracyjnych. Wysoko widocznych struktur mo e osi ga 200-300 m (Rys. 5 lub oko o 50 m (Rys. 5. W pewnych przypadkach oddzia ywanie promieniowania laserowego z obrabianym materia em mo e mie charakter niestabilny. Na Rys. 7a, w prawej cz ci tej samej linii wyst puje g bokie przetopienie, a w lewej cz ci materia barwny jest wyg adzony. W tym przypadku wystarczy- o drobne zaburzenie absorpcji, np. zwi kszaj ce absorpcj zgrubienie materia u, aby proces generowania ob oku 502 MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 3, (2011)

ANALIZA ZJAWISK ZACHODZ CYCH W PROCESIE LASEROWEGO ZDOBIENIA WYROBÓW PORCELANOWYCH Rys. 7. Przyk ady niestabilnego oddzia ywania wi zki laserowej z obrabianym materia em: z prawej strony obserwowane jest przetopienie spowodowane znacznym wzrostem temperatury procesu; zjawisko na wi kszym obszarze kwadratu z liniowym wype nieniem. Fig. 7. Examples of unstable interaction of laser beam with treated material: substantial increase of the process temperature caused interfusion as shown in the right side of photograph, the same phenomenon on larger area of the square with linear lling. plazmy przekszta ca si z laminarnego w burzliwy. Proces ten samoistnie podtrzymywa si poprzez rozgrzewanie plazm s siednich, ch odnych warstw pigmentu. Gdy wi zka laserowa tra a a z kolei na obszar s abiej pokryty materia- em barwnym, burzliwa generacja plazmy ulega a przerwaniu. Proces ten powtarza si wielokrotnie, co jest widoczne w postaci wg bie na Rys. 7b. Parametr I = P/v, czyli iloraz mocy wi zki laserowej do szybko ci skanowania jest, przy sta ej rednicy plamki lasera, wprost proporcjonalny do dawki g sto ci energii promieniowania w danym punkcie. Zatem wynik obróbki laserowej w pierwszym przybli eniu powinien zale e od warto ci tego ilorazu, a nie od bezwzgl dnej warto ci mocy wi zki. Dla ilustracji tego efektu wybrano pomiar szeroko ci linii. Wynik ilustruj zdj cia na Rys. 8 i charakterystyka pokazana na Rys. 9. Efekt przegrzania rodka linii pojawiaj cy si w pobli u p aszczyzny ogniskowej (Rys. 8 mo e by skompensowany przez niewielkie odsuni cie obrabianej powierzchni od p aszczyzny ogniskowej (Rys. 8. Zale no zmian szeroko ci linii od mocy wyj ciowej przy sta ych g sto ciach energii laserowej pokazuje (Rys. 9), e jedynie przy dostatecznie du ej mocy wi zki szeroko linii jest w przybli eniu od niej niezale na, ale zawsze silnie zale y od ilorazu P/v. Wype nianie kszta tów geometrycznych mo e by realizowane w ró ny sposób, a przyk adem mo e tu by wype nienie liniami równoleg ymi lub skrzy owanymi. Wp yw sposobu skanowania wi zk laserow po powierzchni na wietlanego obszaru na wynik stapiania pigmentu pokazano na Rys. 10. Skanowanie krzy owe wyrównuje wp yw efektu migracji rodka barwnego do kraw dzi linii [17]. Rys. 8. Porównanie wygl du i kszta tu linii stapianych przy porównywalnych warto ciach g sto ci energii. Zmiana stosunku P/v jest niwelowana przez zmian rednicy wi zki: P/v = 2 J/mm, p aszczyzna obróbki 10 mm od ogniska, P/v = 8, p aszczyzna obróbki 30 mm od ogniska. Fig. 8. Comparison of the appearance and shape of fused lines for the comparable values of energy density. Change of P/v ratio is compensated by change of a beam diameter: P/v = 2 J/mm, working plane 10 mm from the focal point, P/v = 8, working plane 30 mm from the focal point. Rys. 9. Zale no szeroko ci linii spajanego rodka barwnego od mocy wi zki laserowej przy sta ej warto ci ilorazu mocy do szybko ci, I = P/v, i odleg o ci 10 mm mi dzy p aszczyzn ogniskow a robocz. Fig. 9. Dependence of the width of laser fused colorant on the laser beam power for a constant value of power to scanning speed quotient, I = P/v, and a distance of 10 mm between the focal and working plane. MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 3, (2011) 503

D. CHMIELEWSKA, R. GEBEL, J. MARCZAK, A. OLSZYNA, A. SARZY SKI, M. STRZELEC, B. SYNOWIEC 4. Podsumowanie W artykule podj to prób opisu i ilustracji wp ywu parametrów procesowych na wyniki laserowego wypalania ró nych rodzajów materia ów barwnych w dekoracji wyrobów porcelanowych. Zobrazowano to na przyk adach typowych procesów zycznych towarzysz cych procesom topnienia pod wp ywem oddzia ywania wysokoenergetycznej wi zki laserowej. Wykazano, e szczególnie istotny jest wp yw si napi cia powierzchniowego i efekt przegrzania materia u. Na zdj ciach i mikrofotogra ach zilustrowano, e tradycyjne farby ceramiczne stosowane do dekorowania porcelany w procesie trzeciego wypa u nie spe niaj wymaga stawianym procesowi wydajnego i energooszcz dnego zdobienia laserowego. W efektywnym procesie dekoracji, laserowo napawany materia powinien zawiera sk adniki zwi kszaj ce absorpcj promieniowania, obni aj ce temperatur stapiania, substancje powierzchniowo czynne obni aj ce si y napi cia powierzchniowego fazy ciek ej w wysokiej temperaturze oraz zwi kszaj ce zwil alno pod o a. Wykazano, e jako otrzymywanych znaków w istotny sposób zale y zarówno od dawki dostarczonej energii promieniowania laserowego, która ustalana jest przez moc lasera, pr dko skanowania wi zki i jej rednic, jak równie od sposobu wype niania ozdabianych obszarów. Dotyczy to nie tylko rodzaju skanowania (liniowe, krzy owe, spiralne), ale równie doboru szeroko ci wi zki lasera i odst pu mi dzy liniami w kolejnych przej ciach promieniowania. Podzi kowania Prace wykonywane by y w ramach Przedsi wzi cia Ministra Nauki i Szkolnictwa Wy szego Inicjatywa Technologiczna I, projekt Technologia laserowego zdobienia wyrobów ceramicznych, nr KB/61/13933/IT1-B/U/08. c) d) Rys. 10. Wp yw sposobu skanowania, mocy wi zki laserowej oraz szybko ci skanowania na wynik laserowej dekoracji w kwadracie o bokach 30 x 30 mm 2 : 60 W, 10 mm/s, linie równoleg e; 100 W, 20 mm/s, linie równoleg e; c) 100 W, 50 mm/s, linie skrzy owane; d) 100 W, 40 mm/s, linie skrzy owane. Fig. 10. In uence of scanning mode, laser power and scanning speed on the result of laser decoration of 30 x 30 mm 2 square: 60 W, 10 mm/s, parallel lines; 100 W, 20 mm/s, parallel lines; c) 100 W, 50 mm/s, crossed lines; d) 100 W, 40 mm/s, crossed lines. Literatura [1] Peligrad A.A, Zhou E., Morton D., Li L.: System Identi cation and Predictive Control of Laser Marking of Ceramic Materials Using Arti cial Neural Networks, Proc. of the Institution of Mechanical Engineers., Part I: J. Systems and Control Engineering, 216, 2, (2002), 181-190. [2] Peligrad A.A, Zhou E., Morton D., Li L.: Dynamic models relating processing parameters and melt track width during laser marking of clay tiles, Opt. Laser Technol., 34, (2002), 115. [3] Mumtaz K.A., Hopkinson N.: J. Mater. Proc. Technol., 210, (2010), 279. [4] Diaci J., Bracun D., Gorkic A., Mozina J.: Opt. Las. Eng., 49, (2011), 195. [5] Alexander D.R., Khlif M.S.: Laser marking using organometallic lms, Opt. Las. Eng., 25, (1996), 55. [6] Trotec Co. http://www.troteclaser.com/pl [7] Ciba-Geigy Corporation, patent US 5030551, (1991). [8] DMC Degussa Metals Catalysts, patent US 6238847, (2001). [9] Datalase Ltd, patent WO 2007/039715 Al, (2007). [10] Restrepo J.W., Fernández-Pradas J.M., Gómez M.A., Serra P., Morenza J.L.: In uence of preheating and hematite content of clay brick pavers on the characteristics of lines marked with a Nd:YAG laser, Appl. Surf. Sci., 253, (2006), 2272. 504 MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 3, (2011)

ANALIZA ZJAWISK ZACHODZ CYCH W PROCESIE LASEROWEGO ZDOBIENIA WYROBÓW PORCELANOWYCH [11] Thermark Inc.: www.thermark.com; Ferro Co.: www.ferro.com. [12] Klocke F., Derichs Ch., Ader Ch., Demmer A.: Prod. Eng. Res. Devel., (2007), 279. [13] Bosman J.: PhD Thesis: http://doc.utwente.nl/58020/1/ thesis_bosman.pdf [14] Yasa E., Kruth J.P.: Proc. of 5th Int. Conf. and Exhibition on Design and Production of Machines and Dies/Molds, Kusadasi, Turkey, (2009), 213-221. [15] Abdallah R.M.: J. Ovonic Res., 6, (2010), 227. [16] Duitsch U., Schreck S., Rohde M.: Int. J. Thermophys., 24, (2003), 731. [17] Chmielewska D., Synowiec B., Olszyna A., Marczak J., Sarzy ski A., Strzelec M.: Migration of elements in colour layers deposited on a ceramic substrate under the in uence of laser treatment, Physics Procedia, 5/1, (2010), 407-415. Otrzymano 11 marca 2011; zaakceptowano 8 kwietnia 2011 MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 3, (2011) 505