Laserbonding är en etablerad teknik som använder lasrar för att binda tillsatsmarkeringsmaterial till en mängd olika substrat och används ofta med CO2 , Nd:YAG och Fiberlasrar.

​

Tekniken uppfanns först i mitten av 1990-talet av Paul W. Harrison, grundaren av TherMark. Efter att ha sålt sitt intresse för TherMark, fortsatte han med att grunda Laser Bonding Technology och fortsätter att vara involverad i lasermärkningshårdvara och vidareutveckling av nya och unika märkningsmaterial.  

​

Dessa nya produkter producerar permanenta märken på de flesta metall-, glas-, keramik- och stenytor för användning i ett brett spektrum av industriella och konstnärliga applikationer, allt från bil-, flyg- och medicinindustri till pris- och personaliseringsindustrin.  Det skiljer sig från de mer allmänt kända teknikerna för lasergravering och laserablation genom att det är en additiv process, som lägger till material till substratytan för att bilda ett permanent förbundet märke eller dekoration istället för att ta bort material som görs i de andra laserprocesserna. [1]

​

För metaller kan delar märkas permanent med hög kontrast och hög upplösning för identifiering, logotyper, streckkods- och serialiseringsändamål, utan att skada underlaget. Med glas och keramik kan komplexa ytor dekoreras eller märkas; den traditionella ugnsbränningsprocessen ersätts dock av en laser, med sina permanent bundna dekorationer och markeringar som skjuts på på några sekunder istället för minuter eller timmar.

​

Tekniken för laserbindningsprocessen utvecklas

Markeringskvalitet beror på en mängd olika faktorer, inklusive substratets yta, lasertyp och effekt, markeringshastighet och punktstorlek, strålöverlappning, materialtjocklek och andra laserparametrar.  LaserBond™-produkterna levereras i både aerosolsprayburkar och behållare för flytande bläck. De kan appliceras med olika metoder, inklusive en manuell borstningsteknik, luftborstning, industriell sprutning, tampontryck, screentryck, rullbeläggning och tejpöverföring. De resulterande märkena är permanent bundna till underlaget och i de flesta fall är de lika hållbara som själva underlaget.

​

Som med de flesta tekniker kommer det som är nytt och spännande idag att vara föråldrat om bara några år. Nya förbättringar av LaserBond™-materialen som är baserade på etablerad submikron- och nanopartikelteknologi ger överraskande resultat och ett nytt patentsökt [2] . 

LaserBond™ produkter och teknologi gör inte intrång i något av de ursprungliga och/eller befintliga patenten. För ytterligare information och för att lära dig mer om dessa befintliga och väntande patent - klicka på bloggfliken högst upp på sidan.

​

De flesta egenskaper hos nanopartiklar är storleksberoende och blir inte uppenbara förrän deras storlek har reducerats till nanometerskalan.  Det höga förhållandet mellan yta och volym i kombination med storlekseffekterna (kvanteffekterna) hos sådana nanopartiklar introducerar många storleksberoende fenomen som nya eller förbättrade fysikaliska, kemiska och mekaniska egenskaper. 

Exempel är den ökade ytarean som underlättar absorptionen och/eller spridningen av synligt ljus och laserenergi, såväl som den minskade smältpunkten för dessa material.  På nanometerskalan; de är i själva verket en bro mellan bulkmaterial och atomära eller molekylära strukturer. Konventionella bulkmaterial har konstanta fysikaliska egenskaper oavsett deras storlek; på nanoskala observeras dock ofta storleksberoende egenskaper.  För bulkmaterialpartiklar större än en mikron, såsom de som används i produkterna "TherMark" och "CerMark", är andelen atomer på ytan obetydlig i förhållande till antalet atomer i den totala bulken av materialpartiklarna. 

De intressanta och ofta oväntade egenskaperna hos nanopartiklar, såsom deras förmåga att binda med en mängd olika andra material, visas av LaserBond™-produkternas förmåga att användas på metall-, glas-, keramik-, plast- och stenytor och är främst på grund av materialpartiklarnas kvanteffekter.

Nu kan en LaserBond™ produktformulering användas på många olika substratytor.

​

Nanopartiklar har också oväntade optiska egenskaper eftersom de är tillräckligt små för att begränsa sina elektroner och producera ytterligare kvanteffekter. Nanopartiklar är mindre än våglängden för synligt ljus. Färgen de visar är ett direkt resultat av ljusets interaktion med nanopartiklarnas yta; denna interaktion kallas Plasmonresonans. Färgen ändras när storleken och avståndet mellan nanopartiklarna varierar.

Till exempel visar nanopartiklar av silver i olika storlekar en regnbåge av färger när de är i lösning och laboratorietester indikerar att de skulle kunna användas i färglasermärkningsmaterial i framtiden.  

​

​

​

​

​

​

​

​

Hållbarheten hos laserbundna markeringar

Märken på rostfritt stål och andra metaller är extremt hållbara och har överlevt tester som nötningsbeständighet, kemikaliebeständighet, utomhusexponering, extrem värme, extrem kyla, syror, baser och olika organiska lösningsmedel. 

Märken på glas har också testats för motståndskraft mot väderförhållanden, syror, baser och repor.

​

Laserbindningsprocessen beskrivs och specificeras i både militära [3] och NASA [4] märkningsspecifikationer och standarder.

Laserbindning är också en föredragen teknik för användning i det amerikanska försvarsdepartementets "Item Unique Identification"-system (IUID). För ytterligare kemisk och teknisk information kan MSDS och laserinställningar laddas ner för visning och/eller utskrift. [5]

​

Referenser:

1. Vitt papper:  "Produktidentifiering vid automatiserad tillverkning" ,  Paul W. Harrison, styrelseordförande, TherMark Holdings, Inc. 5015 Eagle Rock Blvd, Suite 310, Los Angeles, CA 90041 juli 2006

2. Väntande ansökan US 2015/0344712 Publiceringsdatum: 3 dec. 2015

3. MIL-STD 130M DOD Marking Standard, s.24, Tabell II

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

5. SDS Aerosol , SDS Paste och Laser Settings för LaserBond™ 100 produkter