Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия

Е. И. Пряхин, заведующий кафедрой материаловедения и технологии художественных изделий (МиТХИ), профессор, докт. техн. наук, эл. почта: e.p.mazernbc@yandex.ru
А. Ю. Дранова, аспирант кафедры МиТХИ, эл. почта: alinadron98@gmail.com

Я. Э. Гехт, студент кафедры разработки месторождений подземным способом, эл. почта: jangech95@gmail.com

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей», Санкт-Петербург, Россия
Г. Ю. Калинин, доцент, докт. техн. наук

Представлены результаты комплексного исследования влияния параметров лазерной маркировки на структуру и морфологию модулей ультраплотного нанобар-кода (НБК), сформированного на пластинах из конструкционных сталей, цветных металлов и сплавов. Методом лазерной маркировки на установке «МиниМаркер-2» нанесены коды на образцы из коррозионно-стойких сталей (08Х13, 12Х17, 03Х17Н14М3), титана, латуни и алюминия. С использованием оптического микроскопа проведен анализ микрорельефа поверхности. Установлены особенности формирования ультраплотных матричных кодов на изучаемых сталях и сплавах с использованием лазерного излучения. Определены оптимальные интервалы параметров (мощность, скорость) для каждого материала, обеспечивающие максимальную контрастность. На основе анализа физико-химических свойств материалов разработана классификация механизмов формирования модулей и даны рекомендации по выбору режимов маркировки.

1. Юшин Е. С. Аналитический обзор существующих и перспективных методов маркировки нефтегазовой трубной продукции для обеспечения её прослеживаемости в течение жизненного цикла // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2021. № 3(123). С. 22–27. DOI: 10.33285/1999-6934-2021-3(123)-22-27
2. Литвиненко В. С., Петров Е. И., Василевская Д. В., Яковенко А. В., Наумов И. А., Ратников М. А. Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами // Записки Горного института. 2023. № 259. С. 95–111. DOI: 10.31897/PMI.2022.100
3. Надвоцкая В. В., Енгибарян Е. А. Проблемы внедрения информационной системы маркировки товара // Ползуновский альманах. 2022. № 4-1. С. 62–65.
4. Васильева М. В., Васильева М. А. Роль технологий прослеживаемости товаропотоков в обеспечении безопасности государства // Образование и право. 2021. № 8. С. 124–130. DOI: 10.24412/2076-1503-2021-8-124-130
5. Петкова А. П., Ганзуленко О. Ю. Особенности формирования цветного ультраплотного многомерного нанобаркода на поверхности изделий из цветных металлов и их сплавов // Цветные металлы. 2023. № 8. С. 19–25. DOI: 10.17580/tsm.2023.08.03
6. Молдованов А. А. и др. Формирование дополнительной защиты матричных штриховых кодов // Труды БГТУ. Серия 4: Принт- и медиатехнологии. 2021. № 2(249). С. 62–68. DOI: 10.52065/2520-6729-2021-249-2-62-68
7. Никишова А. В. и др. Нейрокриптографическая Защита информации // НБИ технологии. 2022. Т. 16, № 2. С. 17–20. DOI: 10.15688/NBIT.jvolsu.2022.2.3
8. Петкова А. П., Ганзуленко О. Ю., Горбатюк С. М., Ларионова Е. В. Обоснование выбора режимов лазерной маркировки коррозионностойких металлов и сплавов // Металлург. 2023. № 6. С. 20–28. DOI: 10.52351/00260827_2023_06_20
9. Веремеевич А. Н. и др. Перспективы применения лазерного технологического оборудования в металлообработке // Заготовительные производства в машиностроении. 2021. Т. 19, № 7. С. 331–335. DOI: 10.36652/1684-1107-2021-19-7-331-335
10. Litvinenko V. S., Dvoynikov M. V., Trushko V. L. Elaboration of a conceptual solution for the development of the Arctic shelf from seasonally flooded coastal areas // International Journal of Mining Science and Technology. 2021. Vol. 32. P. 113–119. DOI: 10.1016/j.ijmst.2021.09.010
11. Горный С. Г., Захаренко Е. А., Классен Н. В. Лазерное формирование и влияние лазерного излучения на основные характеристики штрихкодов // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 6. С. 61–70. DOI: 10.30791/0015-3214-2021-6-71-70
12. Maksarov V. V., Sinyukov M. S. Methods of ensuring the quality of assembly of non-removable joints from dissimilar materials // International Journal of Engineering, Transactions B: Applications. 2026. Vol. 39, Iss. 5. P. 1191–1199. DOI: 10.5829/ije.2026.39.05b.12а
13. Gorny S. G., Zakharenko E. A., Klassen N. V., Kolobov Y. R., Ligachev A. E., Pryakhin E. I., Odintsova G. V. Laser formation and influence of laser radiation on basic characteristics of barcodes // Inorganic Materials: Applied Research. 2022. Vol. 13, Iss. 3. P. 879–886. DOI: 10.1134/S2075113322030121
14. Колобов Ю. Р., Лигачев А. Е. Свойства поверхности конструкционных материалов в области штрих-кода, сформированного под воздействием лазерного излучения // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 1. С. 15–24. DOI: 10.30791/0015-3214-2021-1-15-24
15. Шахназаров К. Ю., Вологжанина С. А., Хузнахаметов Р. М. Объяснение аномалий формирования структуры и физико-механических свойств сталей и сплавов // Информационно-технологический вестник. 2023. № 1(35). С. 196–209.
16. Ануфрик С. С. и др. Изучение микроструктуры и микротвердости цветных металлов, модифицированных лазерным излучением // Вестник Гродненского государственного университета имени Янки Купалы. Серия 2. Математика. Физика. Информатика, вычислительная техника и управление. 2025. Т. 15, № 1. С. 81–96.
17. Шахназаров К. Ю., Рафиков А. Р. Влияние режимов упрочняющей термической обработки на сопротивление развитию трещины штамповой стали 5Х2СМФ // Frontier Materials & Technologies. 2025. № 2. С. 13–28. DOI: 10.18323/2782-4039-2025-2-72-8
18. Петкова А. П., Злотин В. А. Анализ эффективности снижения потерь водорода в трубопроводе из различных аустенитных коррозионностойких сталей // Черные металлы. 2024. № 9. С. 50–54.
19. Васильев С. В., Валько Н. Г., Иванов А. Ю., Ситкевич А. Л. Изменения кристаллической структуры металлов в ходе их лазерной обработки // Инженерно-физический журнал. 2022. Т. 95, № 3. С. 835–843.
20. Литвинова Т. Е., Васильев В. В., Тулешов Н. В. Влияние сульфат-аниона на скорость разложения щелочных алюминатных растворов // Цветные металлы. 2025. № 7. С. 39–44.
21. Пивоваров А. Д., Усынина Е. В., Синев Д. А. Прямая лазерная термохимическая запись на пленках титана для создания растрированных изображений // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2025. Т. 25, № 1. С. 23–32. DOI: 10.17586/2226-1494-2025-25-1-23-32

22. Морозова Е. А. и др. Влияние импульсной лазерной обработки на изменение структуры и свойств титановых сплавов // Актуальные исследования. 2023. № 8(138). С. 12–16.
23. Руденко М. С. и др. Лазерная обработка титановых сплавов для увеличения прочности клеевого соединения с углепластиком // Сибирский аэрокосмический журнал. 2023. Т. 24, № 1. С. 188–194. DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-1-188-194
24. Эшонкулов У. Х., Зуевич С. А., Бильдзюк Е. В. Физико-химические свойства и применение алюминия и его сплавов в современной промышленности // Цифровые технологии в промышленности. 2024. Т. 2, № 4. С. 87–94. DOI: 10.70769/3030-3214.SRT.2.4.2024.48
25. Пряхин Е. И., Косарева Е. А., Дранова А. Ю. Определение оптимальных технологических параметров формирования нанобар-кода // Дизайн. Материалы. Технология. 2025. № 3(79). С. 129–135. DOI: 10.46418/1990-8997_2025_3(79)_129_135
26. Pryakhin E. I., Dranova A. Yu. Application of direct laser marking of products made of different types of alloys using ultra-dense matrix nanobar-code // Chemical Industry Safety and Industrial Security. 2025. Vol. 2. P. 112–120.
27. Maksarov V. V., Kufaev V. G. Magnetic abrasive finishing of workpieces for anti-friction bronze slide bearing shells // International Journal of Engineering, Transactions A: Basics. 2026. Vol. 39, Iss. 1. P. 26–33. DOI: 10.5829/IJE.2026.39.01A.03
28. Bolobov V. I., Tsvetkov A. S., Popov G. G., Dagaev S. E., Salnikov D. R., Tigranyan G. A. Comparison of existing methods for studying compatibility of pipeline steels with compressed hydrogen // International Journal of Engineering, Transactions A: Basics. 2026. Vol. 39, Iss. 4. P. 917–924. DOI: 10.5829/IJE.2026.39.04A.10
29. Шеремет Д. А., Силаев А. А., Носенко В. А. Средства идентификации и прослеживаемости продукции, представленные на российском рынке для производства труб большого диаметра // Инженерный вестник Дона. 2024. № 4(112). С. 156–167.
30. Гарбар Е. А., Логунова О. С., Наркевич М. Ю. Исследования работоспособности алгоритмов обработки изображений поверхности металлических листовых материалов // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. 2023. Т. 11, № 1. С. 31–36.
31. Писарева О. А., Рухадзе Д. М. Программное обеспечение и стандартизация в области технологий лазерного сканирования // Modern Science. 2022. № 4-2. С. 347–351.
32. Полухин А. Ю., Бондарев О. Д., Кайгородова Е. Р. и др. Контрольно-измерительная система считывания штрих-кодов с печатных плат в процессе производства // Инженерный вестник Дона. 2022. № 1(85). С. 176–183.
33. Выборнов О. А. Лазер в метрологии и обработке материалов // Научный Лидер. 2023. № 38(136). С. 14–15.
34. Кожахметова А. М. Физика лазеров: типы, свойства, принципы работы и применение // Вестник науки. 2024. Т. 3, № 12(81). С. 1582–1590.
35. Mustafaev А. S., Grabovskiy A. Y., Sukhomlinov V. S., Shtoda E. V. Technology for monitoring the surface emission inhomogeneity in plasma electronics devices // J. Appl. Phys. 2024. Vol. 136, Iss. 20. 203303. DOI: 10.1063/5.0233459
36. Vologzhanina S. A., Khuznakhmetov R. M., Amyaga J. V. et al. Influence of laser exposure on the processes occurring in a surface layer of austenitic steel products // CIS Iron and Steel Review. 2025. Vol. 30. P. 52–58.
37. Отченашенко А. И. и др. Искусственный интеллект в исследовании структуры материалов: от микро- до наноуровня // Химия, физика и механика материалов. 2025. № 2(45). С. 127–139.
38. Суфиянов Р. Ш. Методы маркировки деталей // Тенденции развития науки и образования. 2022. № 85-1. С. 120–123. DOI: 10.18411/trnio-05-2022-36