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Nahaufnahme Oberflächenstruktur Blackmarking

Black Marking – 持久、深黑色且耐腐蝕的標注

黑色打標是一種雷射加工工藝,在不去除材料的情況下使表面上產生顏色極深、高對比的標注。特別短的雷射脈衝使表面上形成納米級結構。粗糙的表面確保減少光散射並使標注持久且穩定地呈現黑色。若使用超短雷射脈衝打標,則特定參數範圍內的變色還保持耐腐蝕。原因:由於使用超短脈衝雷射器,熱影響區極小,因此表面上殘留足夠的自由鉻來形成自癒合氧化層。

您的優勢概覽

工藝描述

Verfahrensskizze Blackmarking - wie geht Schwarzmarkieren

  1. 表面結構:脈衝寬度在皮秒或飛秒量級的超短脈衝雷射器為耐腐蝕的黑色打標奠定基礎。其實現在幾乎不受熱影響和機械影響的情況下加工材料。因為雷射脈衝——以及能量輸入的持續時間——非常短,以至完全沒有向相鄰原子的溫度傳導,由此也避免了熱應力裂紋,例如在通常回火時可能產生。因此,也可稱之為"冷加工"。透過雷射器使材料具有納米級結構。
  2. 氧化層:除了表面結構化,鉻氧化層在耐腐蝕的黑色打標中還發揮另一個核心作用:由於與採用納秒雷射器的退火打標相比熱影響更小,表面上殘留了足夠的自由鉻以促進鈍化層的自癒合過程。在此期間形成含有鉻鐵礦 (Fe2+Cr2O4) 和磁鐵礦 (Fe3O4) 的耐腐蝕塗層或是由混合相組成的塗層:FeFe2-xCrxO4(鐵鉻尖晶石)。
  3. 鈍化:打標後,接著是清潔醫療產品。由於較長作用時間、腐蝕性清潔劑或高溫,雷射標注的可讀性與耐久性可能受到影響。因此,通常採用有針對性的鈍化工藝進行後處理。由硝酸或檸檬酸組成的酸浴去除表面上容易發生反應的成分(如自由鐵離子),並且有助於乾淨快速形成新的鉻氧化層,以實現更好的耐腐蝕性。同時,在該工藝期間將清潔表面和溶解硫化物。

黑色打標的應用示例

Blackmarking auf einem medizinischen Ventil mit TRUMPF Produkten

用於平衡腦內壓力的雷射打標閥門

持久清晰可辨的標注對於明確識別與追溯植入物至關重要。圖示分流器用於治療腦水腫("水腦症"),其透過閥門將多餘腦脊液從皮下引流至腹腔。

彎盤

透過Black Marking為貴金屬制彎盤標注可明確追溯的、耐腐蝕的UDI碼(唯一器械標識)。

Lasermarkiertes Skalpel, UDI Code zur Nachverfolgbarkeit

手術刀/手術鉗

得益于極高的脈衝峰值功率,在手術刀或手術鉗上也能標注深黑色、耐腐蝕的UDI碼,其可以承受很多次清潔迴圈。

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