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黑色打标 (Black Marking) | TRUMPF
黑色打标表面结构特写

黑色打标 – 持久、深黑色且耐腐蚀的标记

黑色打标是一种激光加工工艺,可在材料无损的情况下产生高对比度的深黑色表面标记。极短的激光脉冲会在表面形成纳米级结构。 微结构表面可确保减少光线散射,实现视角均匀的永久性标记深黑着色。若利用超短激光脉冲进行此类打标,则这种变色还将在特定的参数范围内具备耐腐蚀性。原因在于:通过使用超短脉冲激光器,热影响范围非常小,因此表面上残留的自由铬足以形成自修复的氧化层。

您的优势概览

工艺说明

黑色打标工艺示意图——如何进行黑色打标

  1. 表面结构:脉冲宽度在皮秒或飞秒量级的超短脉冲激光器为耐腐蚀的黑色打标奠定基础。它们使材料加工几乎不受热力和机械影响。因为激光脉冲——以及能量输入的持续时间——非常短,以至完全没有向相邻原子的温度传导,从而也避免参数选择不当时(例如在通常回火时)可能产生的热应力裂纹。因此,人们也将其称为“冷加工”。通过激光器使材料具有纳米级结构。
  2. 氧化层:除了表面结构化,铬氧化层在耐腐蚀的黑色打标中还发挥另一个核心作用:由于与采用纳秒激光器的退火打标相比热影响更小,表面上残留了足够的自由铬以促进钝化层的自愈合过程。在此期间形成含有铬铁矿 (Fe2+Cr2O4) 和磁铁矿 (Fe3O4) 的耐腐蚀涂层或是由混合相组成的涂层:FeFe2-xCrxO4(铁铬尖晶石)。
  3. 钝化:打标后,接着是清洁医疗产品。由于较长作用时间、腐蚀性清洁剂或高温,激光标记的可读性和耐久性可能受到影响。因此,通常采用有针对性的钝化工艺进行后处理。由硝酸或柠檬酸组成的酸浴去除表面上容易发生反应的成分(如自由铁离子),并且有助于干净快速形成新的铬氧化层,以实现更好的耐腐蚀性。同时,在该工艺期间将清洁表面和溶解硫化物。

黑色打标的应用示例

使用通快产品在医用阀门上黑色打标

用于颅腔压力平衡的激光打标阀门

持久清晰可辨的标记对于明确识别和追溯植入物至关重要。图示分流器用于治疗脑水肿(“水脑症”),其将多余脑脊液由脑室从皮下引流至腹腔。

弯盘

通过黑色打标为贵金属制弯盘标记可明确追溯的、耐腐蚀的 UDI 码(唯一器械标识)。

激光打标手术刀,保证可追溯性的 UDI 码

手术刀/手术钳

得益于极高的脉冲峰值功率,在手术刀或手术钳上也能标记深黑色、耐腐蚀的 UDI 码,其可以承受很多次清洁循环。

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