[发明专利]用于制作耐火陶瓷零件的方法

说明书

本发明涉及一种用于标记耐火陶瓷零件的表面的方法，所述表面称为“待标记表面”，所述零件具有：‑由晶粒组成的微观结构，晶粒由硅酸盐粘结相连接并分别包含按质量计大于50％的ZrO₂，以及‑按体积计小于5％的总孔隙率，所述方法包括用激光束辐射所述表面，所述激光束由设置成符合以下关系式(1)的激光装置发射：a.V²+b.F²+c.VF+d.V+e.F+f0，其中：a＝10⁴.D+2×10⁶，b＝0.5×10⁶.D‑150×10⁶，c＝0.5×10⁶.D‑300×10⁶，d＝5×10³.D‑2.5×10⁶，e＝‑5×10³.D+2.0×10⁶，f＝‑5×10⁹.D+1.8×10¹²，V以mm/秒表示，D以mm表示，F以kHz表示。

技术领域

本发明涉及一种用于标记耐火陶瓷零件的方法，该耐火陶瓷零件尤其意图用于玻璃熔炉或冶金熔炉。

背景技术

通常较大的致密耐火陶瓷零件可以在高温下使用，特别是在玻璃熔炉或金属冶炼熔炉中。

致密耐火陶瓷零件尤其可以通过电融合制作。该方法包括在电弧炉中熔化原材料，然后将熔化的材料浇铸在模具中并冷却使其固化。然后可以对获得的“熔融”砖块进行机加工，使其具有适合应用的尺寸。

耐火陶瓷零件的成分和用于制造该零件的方法适于其意图使用的熔炉区域。

为了确保零件的可追溯性并能够在熔炉的组装过程中对其进行识别，尤其使其可以放置在预定位置，必须在生产现场对零件进行标记。

该标记必须是

-形成对照的，

-在其处理过程中、尤其是在组装操作过程中，具有耐磨性，

-耐高于600℃的温度，特别是允许对零件的接合面或冷面进行标记。

根据应用的不同，该标记将需要或将不需要是可擦除的。

在冷面上，不可擦除的标记使得能够在组装后、甚至在使用熔炉后验证和追踪零件。

在其它面上，可擦除的标记使得能够在组装期间对标记进行修改，并且避免了过快的劣化，尤其是在玻璃熔炉应用中的起泡方面。

标记过程必须快速且有效，标记速度为每秒几厘米。优选地，一分钟内应该能够标记出400cm²的表面积。

除了简单擦拭、在水下机加工后用环境空气干燥、或喷砂(以减少在原始制造零件或机加工零件上观察到的毛刺或毛边)之外，优选地，标记过程不需要对表面进行准备。

最后，标记不应导致材料的配方发生任何变化，材料配方的任何变化总是会降低使用性能。

为了标记零件，已知的惯例是在其表面上沉积油墨。然而，油墨不能抵抗熔炉的工作温度，并且对环境有害。

激光标记方法也是已知的。当将其应用于包括晶粒(该晶粒包括氧化锆)的陶瓷零件时，该方法通常导致颜色渐变和/或黑色标记，这会损害标记的可读性。

例如，US 5 272 120公开了一种使用YAG或CO₂激光辐射的标记方法，该标记方法的典型功率约为7至10W，频率为8kHz，在氧气耗尽的气氛下的行进速度为22mm/秒。

US 5 543 269提出了一种使用多模Nd:YAG激光辐射的标记方法。该标记是可擦除的。