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Black Marking(黑色打標) | TRUMPF
黑色標註表面結構特寫

Black Marking – 持久、深黑色且耐腐蝕的標注

黑色標註是一種雷射加工製程,可在材料無損的情況下產生高對比的深黑色表面標註。極短的雷射脈衝會在表面形成納米級結構。 微結構表面可確保減少光線散射,實現視角均勻的永久性標註深黑著色。若利用超短雷射脈衝進行此類標註,則這種變色還會在特定的參數範圍內耐腐蝕。這是因為:透過使用超短脈衝雷射機,熱影響範圍非常小,因此表面上殘留的自由鉻足以形成自癒合氧化層。

您的優勢概覽

工藝描述

黑色標註製程示意圖——如何進行黑色標註

  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。它們使材料加工幾乎不受熱力與機械影響。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,從而也避免參數選擇不當時(例如在通常回火時)可能產生的熱應力裂紋。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

使用TRUMPF產品在醫用閥上黑色標註

用於平衡腦內壓力的雷射打標閥門

持久清晰可辨的標註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」),其將多餘腦脊液由腦室從皮下引流至腹腔。

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)。

雷射標註的手術刀,保證可追溯性的UDI碼

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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