Що таке пікосекунд лазер?
Пікосекундні лазери посилаються на лазери з пульсовою шириною пікосекунд. Вони мають характеристики регульованої частоти повторення та високої пікової потужності. З низкою нових досягнень у лопатській технології (DPSS) в останні роки застосування пікосекундних лазерів швидко вступає в різні виробничі лінії промисловості.
У 2015 році Адміністрація з харчових продуктів та лікарських засобів США (FDA) реалізувала правила ідентифікації медичного продукту, вимагаючи від усіх продуктів та пристроїв, щоб мати унікальний ідентифікатор пристрою (UDI), тобто як наркотики, так і частини медичних пристроїв повинні бути позначені з Ідентифікаційні коди. UDI повинен мати такі стандарти:
- високий контраст і глибокий чорний;
- Постійні, не здиваючі, стійкі до корозії;
- Машина читається;
- Неглибоке маркування, невеликі хвилі поверхні для запобігання накопичення бактерій.
Технологія лазерного маркування широко використовується в медичних пристроях для досягнення таких функцій, як маркування торговельної марки, маркування серійного номера та відстеження.
Отже, чи має пікосекунд лазер також відмінні показники на маркуваннях високого попиту? Ми моделювали надзвичайне медичне середовище для перевірки нержавіючої сталі після пікосекундного лазерного маркування.
304 нержавіюча сталь - це найпоширеніший тип нержавіючої сталі, широко застосовується в промисловості, продуктах харчування, медикаментозному лікуванні, будівельних матеріалах та інших галузях. Ми приймаємо 304 нержавіючої сталі як приклад і використовуємо суцільний пікосекунд інфрачервоний лазер (JPT-PS-IR -30), щоб позначити поверхню 304 нержавіючої сталі чорним кольором. Почоренька нержавіюча сталь занурюється в розчин NaCl з масовою часткою близько 5% для імітації навколишнього середовища, що зустрічається в медичних застосуванні, щоб перевірити резистентність до корозії чорної позначки. Експериментальний процес такий:
Ми порівнювали аркуш з нержавіючої сталі після маркування JPT-PS-IR -30, і результати показали, що значення чорноти змінилося дуже мало після занурення в розчин NaCl протягом 72 годин
Поверхня іржавого сталевого листа після замочування була збільшена і спостерігалася, і було встановлено, що чорний колір, позначений JPT-PS-IR -30}, не падав і не згасав після замочування протягом 72 годин
Коли нержавіюча сталь опромінюється звичайним лазером, тепловий ефект є домінуючим. Для досягнення мети маркування чорного кольору використовується велика кількість реакцій окислення. З одного боку, множинні продукти окислення призведуть до недостатньої або нерівної чорноти. З іншого боку, оксидний шар, швидше за все, впаде або хімічно реагує на кислоту, лужну або сольову середовище, тим самим знищуючи корозійну стійкість самої нержавіючої сталі. Лазери ультрашортного імпульсу (пікосекунди) можуть виробляти мікроструктури на поверхні нержавіючої сталі (як показано нижче), викликаючи селективне поглинання світла, а потім з’являються чорним, так що могла зберегти корозійну стійкість самої нержавіючої сталі.
