top of page

Laserliitostekniikka

Lasersidonta on vakiintunut tekniikka, joka käyttää lasereita lisäainemerkintämateriaalin kiinnittämiseen useisiin erilaisiin substraatteihin, ja sitä käytetään yleisesti CO2- , Nd:YAG- ja Fiber-laserien kanssa.

TherMarkin perustaja Paul W. Harrison keksi tekniikan ensimmäisen kerran 1990-luvun puolivälissä. Myytyään kiinnostuksensa TherMarkista hän perusti Laser Bonding Technologyn ja on edelleen mukana lasermerkintälaitteistossa ja uusien ja ainutlaatuisten merkintämateriaalien kehittämisessä.  

Nämä uudet tuotteet tuottavat pysyviä jälkiä useimmille metalli-, lasi-, keramiikka- ja kivipinnoille käytettäväksi monenlaisissa teollisissa ja taiteellisissa sovelluksissa auto-, ilmailu- ja lääketieteestä palkinto- ja personointiteollisuuteen.  Se eroaa laajemmin tunnetuista laserkaiverrus- ja laserablaatiotekniikoista siinä, että se on additiivinen prosessi, jossa materiaalia lisätään substraatin pintaan muodostamaan pysyvästi sidottu jälki tai koristelu sen sijaan, että poistetaan materiaalia, kuten muissa laserprosesseissa tehdään. [1]

Metallien osat voidaan merkitä pysyvästi suurella kontrastilla ja korkealla resoluutiolla tunnistamista, logoja, viivakoodeja ja sarjoitusta varten ilman, että alusta vahingoittuu. Lasilla ja keramiikalla monimutkaisia pintoja voidaan koristella tai merkitä; perinteinen uunipolttoprosessi kuitenkin korvataan laserilla, jonka pysyvästi sidottu koristeet ja merkinnät poltetaan sekunneissa minuuttien tai tuntien sijaan.

Laserliitosprosessitekniikka kehittyy

Merkin laatu riippuu useista tekijöistä, kuten alustan pinnasta, laserin tyypistä ja tehosta, merkintänopeudesta ja pisteen koosta, säteen päällekkäisyydestä, materiaalin paksuudesta ja muista laserparametreista.  LaserBond™-tuotteet toimitetaan sekä aerosolisuihkepulloissa että nestemäisen musteen säiliöissä. Niitä voidaan levittää erilaisilla menetelmillä, mukaan lukien manuaalinen sivellintekniikka, ilmaharjaus, teollisuusruiskutus, tampopainatus, silkkipainatus, rullapinnoitus ja teippisiirto. Tuloksena olevat jäljet kiinnittyvät pysyvästi alustaan ja useimmissa tapauksissa ne ovat yhtä kestäviä kuin itse alusta.

Kuten useimmat tekniikat, uusi ja jännittävä nykypäivä on vanhentunut muutamassa vuodessa. Uudet LaserBond™-materiaalien parannukset, jotka perustuvat vakiintuneeseen submikroni- ja nanopartikkeliteknologiaan, tuottavat yllättäviä tuloksia ja uuden vireillä olevan patentin [2] . 

LaserBond™-tuotteet ja -teknologia eivät loukkaa alkuperäisiä ja/tai nykyisiä patentteja. Saat lisätietoja ja lisätietoja näistä olemassa olevista ja vireillä olevista patenteista napsauttamalla sivun yläreunassa olevaa Blogi-välilehteä.

Useimmat nanopartikkelien ominaisuudet ovat koosta riippuvaisia, eivätkä ne tule ilmi ennen kuin niiden koko on pienennetty nanometrin mittakaavaan.  Korkea pinta-tilavuussuhde yhdistettynä tällaisten nanopartikkelien kokovaikutuksiin (kvanttivaikutuksiin) tuo monia koosta riippuvia ilmiöitä, kuten uusia tai parantunutta fysikaalisia, kemiallisia ja mekaanisia ominaisuuksia. 

Esimerkkejä ovat lisääntynyt pinta-ala, joka helpottaa näkyvän valon ja laserenergian absorptiota ja/tai sirontaa, sekä näiden materiaalien alentunut sulamispiste.  Nanometrin asteikolla; ne ovat itse asiassa silta bulkkimateriaalien ja atomi- tai molekyylirakenteiden välillä. Tavanomaisilla bulkkimateriaaleilla on vakiot fysikaaliset ominaisuudet niiden koosta riippumatta; nanomittakaavassa havaitaan kuitenkin usein koosta riippuvia ominaisuuksia.  Yli yhden mikronin suurempien bulkkimateriaalihiukkasten, kuten "TherMark"- ja "CerMark"-tuotteissa käytettävien, pinnalla olevien atomien prosenttiosuus on merkityksetön suhteessa atomien määrään materiaalihiukkasten kokonaismassassa. 

Nanohiukkasten mielenkiintoiset ja usein odottamattomat ominaisuudet, kuten niiden kyky sitoutua moniin muihin materiaaleihin, näkyvät LaserBond™-tuotteiden kyvyssä käyttää metalli-, lasi-, keramiikka-, muovi- ja kivipinnoilla. materiaalihiukkasten kvanttivaikutuksista johtuen.

 

Nyt yhtä LaserBond™-tuotekoostumusta voidaan käyttää useilla erilaisilla alustopinnoilla.

Nanohiukkasilla on myös odottamattomia optisia ominaisuuksia, koska ne ovat tarpeeksi pieniä rajoittamaan elektroninsa ja tuottamaan lisää kvanttiefektejä. Nanohiukkaset ovat pienempiä kuin näkyvän valon aallonpituus. Niiden näyttämä väri on suora seuraus valon vuorovaikutuksesta nanohiukkasten pinnan kanssa; tätä vuorovaikutusta kutsutaan Plasmon-resonanssiksi. Väri muuttuu, kun nanohiukkasten koko ja etäisyys vaihtelevat.

Esimerkiksi hopean erikokoiset nanohiukkaset näyttävät sateenkaaren värejä liuoksessa, ja laboratoriotestit osoittavat, että niitä voitaisiin tulevaisuudessa käyttää värilasermerkintämateriaaleissa.  

 

Laserliitettyjen merkintöjen kestävyys

 

Ruostumattomaan teräkseen ja muihin metalleihin tehdyt merkit ovat erittäin kestäviä ja ovat selvinneet sellaisista testeistä kuin kulutuskestävyys, kemiallinen kestävyys, ulkoaltistus, äärimmäinen kuumuus, äärimmäinen kylmä, hapot, emäkset ja erilaiset orgaaniset liuottimet. 

Lasin jälkien kestävyys on myös testattu sääolosuhteiden, happojen, emästen ja naarmuuntumisen suhteen.

Laserliitosprosessi on hahmoteltu ja määritelty sekä armeijan [3] että NASA:n [4] merkintäspesifikaatioissa ja -standardeissa.

 

Lasersidonta on myös suositeltu tekniikka käytettäväksi Yhdysvaltain puolustusministeriön "Item Unique Identification" -järjestelmässä (IUID). Lisätietoja kemiallisista ja teknisistä tiedoista voi ladata käyttöturvallisuustiedotteen ja laserasetukset katselua ja/tai tulostamista varten. [5]

Viitteet:

  1. Valkoinen paperi:  "Tuotteen tunnistaminen automatisoidussa valmistuksessa" ,  Paul W. Harrison, puheenjohtaja, TherMark Holdings, Inc. 5015 Eagle Rock Blvd, Suite 310, Los Angeles, CA 90041 heinäkuu 2006

  2. Vireillä oleva hakemus US 2015/0344712 Julkaisupäivämäärä: 3. joulukuuta 2015

  3. MIL-STD 130M DOD-merkintästandardi, s.24, Taulukko II

  4. NASA HDBK-6003 NASA Marking Handbook, Laser Bonding Osa 5.1.5, s.15

  5. SDS-aerosoli , SDS-tahna ja laserasetukset LaserBond™ 100 -tuotteille

7bottles.jpg
bottom of page