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Nahaufnahme Oberflächenstruktur Blackmarking

블랙 마킹 - 지속적이고 뚜렷하면서도 부식에 강한 마킹

블랙 마킹은 재료의 절삭 없이 매우 어둡고 명암이 뚜렷한 표면 라벨링을 가능하게 하는 레이저 가공법입니다. 극초단 레이저 펄스는 표면에서 나노미터 단위의 구조를 형성합니다. 거친 표면 덕분에 빛의 분산이 줄어들며 표시마크가 시각적으로 일정하면서도 지속적으로 뚜렷하게 염색됩니다. 라벨링에 극초단 레이저 펄스가 사용될 경우, 특정 파라미터 영역에서 부식의 영향을 받지 않고 색상을 변경할 수 있습니다. 극초단 펄스 레이저를 사용할 경우 열영향부가 매우 작고, 표면에 크로뮴이 충분이 남아 있어 자가회복이 가능한 산화물 층이 형성될 수 있기 때문입니다.

이점 한 눈에 확인하기

공정 설명

Verfahrensskizze Blackmarking - wie geht Schwarzmarkieren

  1. 표면 구조: 부식에 강한 블랙 마킹의 근간은 피코초 또는 페토초 단위의 펄스 지속 시간을 갖는 극초단 펄스 레이저입니다. 이는 열적 및 기계적 영향을 거의 받지 않으면서 재료를 가공할 수 있도록 합니다. 레이저 펄스와 에너지 투입 시간이 매우 짧기 때문에 인접한 원자로의 온도전이가 이루어지지 않으며, 일반적인 어닐링 과정 등에서 발생할 수 있는 열 응력 균열을 예방할 수 있습니다. 따라서 이를 "냉간 가공"이라고 합니다. 레이저를 통해 재료에 나노미터 단위의 구조가 형성됩니다.
  2. 산화물 층: 표면 구조와 산화 크로뮴은 블랙 마킹이 내식성을 가질 수 있도록 하는데 두 번째로 중요한 역할을 하는 요소입니다. 나노초 레이저를 이용하는 어닐링 가공보다 열영향을 더 적게 받기 때문에 표면에 패시브층의 자가회복 절차를 촉진하는 크로뮴이 충분히 남아있게 됩니다. 이때 크로뮴철광(Fe2+Cr2O4) 및 자철광(Fe3O4)으로 된 내식성 층 또는 FeFe2-xCrxO4 복합층(철-크롬-스피넬)이 형성됩니다.
  3. 패시베이션: 마킹 후에는 의료제품 세척이 이루어집니다. 이때 긴 노출 시간, 강한 세척제 또는 높은 온도가 레이저 마킹의 가독성과 내구성을 저하시킬 수 있습니다. 따라서 후속 처리 목적으로는 보통 의도된 패시베이션 작업이 이루어집니다. 이때 산욕처리를 통해 질산칼륨 또는 구연산에서 철 이온과 같이 높은 반응성을 갖는 요소가 제거되며, 내식성 향상을 위한 새로운 산화크로뮴의 생성이 촉진됩니다. 그 과정에서 동시에 표면이 세척되고 황화물이 분해됩니다.

블랙 마킹 적용 예시

Blackmarking auf einem medizinischen Ventil mit TRUMPF Produkten

뇌압 조정용 레이저 마킹 밸브

지속적인 가독성이 보장되는 마킹은 임플란트의 명확한 식별 및 추적성을 위해 매우 중요합니다. 뇌수종("수두증") 치료에 사용되는 션트는 피하 뇌실에서 과도하게 생성된 뇌척수액을 복부로 이동시킵니다.

강낭콩 모양 접시

귀금속으로 된 강낭콩 모양 접시에서 확인할 수 있는 추적 가능한 내식성 UDI 코드(Unique Device Identification)는 블랙 마킹을 통해 새겨진 것입니다.

Lasermarkiertes Skalpel, UDI Code zur Nachverfolgbarkeit

메스 / 집게

메스 또는 집게와 같은 수술용 기구에서도 극도의 펄스 피크 출력을 이용하여 새겨진 선명한 내식성 UDI 코드를 확인할 수 있습니다. 이 코드는 빈번한 세척에도 끄덕없습니다.

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