Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Faserlasertechnologie und ihre Integration in kompakte, platzsparende Strahlabgabesysteme ermöglichen es der Polymermarkierung und dem Schweißen, breitere Anwendungen im Bereich medizinischer Geräte zu finden. Hersteller medizinischer Geräte berücksichtigen den Fußabdruck von Laserbeschriftungs- und Laserschweißsystemen, wenn sie Laserprozesse der nächsten Generation in ihren Produktionsstätten einsetzen oder vorhandene Laserbearbeitungsprozesse aufrüsten oder ersetzen. Da viele medizinische Geräte in Reinraumanlagen hergestellt werden, sind Reinraumbau und -wartung im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsanlagen relativ teuer, weshalb Platzersparnis sehr wichtig ist.
Hersteller von Medizinprodukten evaluieren und setzen zunehmend gepulste 355 nm-UV-Faserlaser für eine Vielzahl von Polymermarkierungen ein. Sie verwenden auch Erbium-dotierte Faserlaser mit 2 μm Dauerstrich (CW) für Transparenz Schweißanwendungen zwischen Polymeren und transparenten Polymeren sowie zwischen bestimmten Polymeren und Metallen.
Lasermarkierung von Polymeren
Bei der herkömmlichen Polymermarkierung werden hauptsächlich Infrarotlaser (IR) oder Laser im nahen Infrarot (1 μm) oder Laser im fernen Infrarot (LWIR; 10 μm) verwendet. Aufgrund der relativ geringen Kosten und der hohen Zuverlässigkeit werden diese Lasertypen (einschließlich 1 μm-Faserlaser und diodengepumpter Festkörperlaser und 10 μm CO 2 -Laser) im Allgemeinen verarbeitet durch einen thermochemischen Laserprozess namens Carbonisierung. Erzeugt schwarze oder graue Flecken auf dem Material. Der karbonisierte Lasermarkierungsprozess erzeugt normalerweise eine große Menge Laserrauch und andere Ablagerungen, und eine gute Laserrauchextraktionsvorrichtung muss so ausgelegt sein, dass ein akzeptabler Markierungseffekt erzielt wird. Dieses Markierungsverfahren erfordert normalerweise einen anschließenden Reinigungsprozess, um an der Polymeroberfläche haftende Rußpartikel zu entfernen.
CO 2 -Laser werden auch häufig in verschiedenen Lasermarkierungsprozessen verwendet. Dieser Vorgang wird oft als Laser-Blasenbildungseffekt bezeichnet, der auf Hartplastik erhabene Markierungen bildet. Bei diesem Prozess erwärmt der Laserstrahl die Oberfläche des Materials und erzeugt Luftblasen in dem Material, das nahe der Oberfläche erwärmt wird, wodurch eine erhabene und gehärtete optische Markierung gebildet wird, die einen guten Kontrast zu dem umgebenden nicht markierten Material bildet. Dieses langwellige thermische Lasermarkierungsverfahren wird häufig in verschiedenen industriellen Produktionen wie Geräten der Unterhaltungselektronik, Automobilteilen und Verpackungen eingesetzt.
Im Vergleich zu herkömmlichen Infrarot-Polymer-Markierungsverfahren ist die Polymer-UV-Lasermarkierung ein photochemischer Markierungsprozess, der von den höheren Photonen dieser UV-Laser abhängt als herkömmliche Nahinfrarot- und Ferninfrarot-Markierungslaser. Energie. Der einfallende fokussierte UV-Laser wird vom Material in einem Tiefenbereich sehr nahe an der Oberfläche absorbiert, was in einem effizienten&"kaltes GG" kontrastreiche Markierungen erzeugen kann. Markierungsprozess. Einer der großen Vorteile dieses&"kaltes GG"; Der Markierungsprozess besteht darin, dass intuitive Zeichen und Muster mit minimaler Verfärbung benachbarter Bereiche oder minimaler Hitzeeinwirkung gebildet werden. Solche Markierungen werden im Allgemeinen unter der Oberfläche gebildet, und die Verarbeitung hat keinen Einfluss auf das Finish und / oder die äußere Ästhetik des Teils.
In den späten 1990 s förderte die Entwicklung von dreifachfrequenten gütegeschalteten diodengepumpten Neodymlasern unter Verwendung von Lithiumtriborat (LBO) als Frequenzverdopplungskristall die Zunahme der UV-Markierungsanwendungen für Polymermaterialien und UV weiter Laser begannen, Excimer-Laser und Infrarot-Laser auf dem Polymermarkierungsmarkt zu ersetzen. UV-Laser zeigen ihre Fähigkeit, auf einer Vielzahl von Polymeren ohne Additive zu markieren, einschließlich Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Silikonharz, Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyetheretherketon (PEEK).
UV-Lasermarkierung von medizinischen Polymergeräten
Jüngste schnelle Fortschritte in der Faserlasertechnologie haben hochzuverlässige gepulste UV-Faserlaser erzielt. Sie haben eine sehr kompakte Struktur und können geeignete Einzelimpulse bei hohen Impulswiederholungsraten (GG gt; 100 kHz) und kurzen Nanosekunden-Impulsbreiten liefern. Energie wird zur effizienten Markierung von Polymeren verwendet. Zu den bekannten Vorteilen gepulster Faserlaser zählen eine hervorragende Zuverlässigkeit und niedrigere Gesamtbetriebskosten, die es ermöglichen, herkömmliche lampen- und diodengepumpte gütegeschaltete Festkörperlaser in vielen Marktsegmenten zu ersetzen. Diese Vorteile führen nun zu einer raschen Einführung von Faserlasern in UV-Lasermarkierungsmaschinen, einschließlich der Polymermarkierung für den Markt für medizinische Geräte. Die Kombination eines gepulsten UV-Faserlasers mit einem Galvanometer-Scansystem mit einem UV-f-Theta-Scanspiegel zu einem einfach zu bedienenden UV-Lasermarkierungssystem bietet Herstellern medizinischer Geräte eine attraktive Lösung für ihre Produktionsanlagen. Ein kompaktes Markierungssystem, das es sein kann jederzeit verwendet.
Die Weiterentwicklung der Faserlasertechnologie fördert weiterhin die Entstehung neuer Anwendungen und die Entwicklung neuer Anwendungen und Strahlübertragungstechnologien in diesem Marktgebiet.