سیستم های مبتنی بر لیزر Picosecond یک راه حل کلیدی برای علامت گذاری دائمی و با کنتراست بالا از ضد زنگ فراهم می کنند. آنها برای برنامه های کاربردی از شناسه دستگاه های منحصر به فرد (UDI) دستگاه های پزشکی گرفته تا لوازم مصرفی ایده آل هستند ، بدون اینکه تأثیر منفی بر روی غیر فعالسازی سطح داشته باشد.


نیاز به افزایش علامت های شناسایی ، اطلاع رسانی و برند بر روی دستگاه ها و محصولات از جنس استنلس استیل وجود دارد ، این علامت ها باید معیارهای دقیق را رعایت كنند كه تا حد زیادی مانع از استفاده از فنون سنتی (غیر لیزری) مانند چاپ یا حکاکی می شود. بعلاوه رویکردهای خوبی در مورد مارک های لیزری مانند لیزرهای دی اکسید کربن ، عرض پالس نانو ثانیه ثانویه حالت جامد (به نام DPSS) و لیزرهای فیبر نانو ثانیه وجود دارد. این کاربردهای متنوع مارک لیزر شامل ایجاد تغییر در قسمت عمده مواد ، تغییر رنگ روی سطح یا تغییر ماکروسکوپی در تسکین سطح (مانند حکاکی) یا بافتی است که به راحتی قابل مشاهده است.

لیزرهای Picosecond

 

یک فرآیند لیزر نسبتاً جدید ، به نام سیاه مارک ، از این محدودیت ها جلوگیری می کند. این تکنیک به استفاده از لیزرهایی که عرض پالس را در دامنه پیکوسکند 10-20 ، یعنی 10،000 برابر کوتاهتر از لیزرهای فیبر معمولی ns متکی هستند ، متکی است. بنابراین حتی اگر انرژی پالس ممکن است 100 برابر کمتر از لیزرهای ns باشد ، قدرت اوج (انرژی پالس / عرض پالس) می تواند 100 برابر بیشتر باشد. ترکیبی از قدرت اوج بالا با مدت زمان پالس کوتاه منجر به تحول بسیار متفاوت و ظریف تر سطح فلز می شود ، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. به همان اندازه مهم ، مکانیسم پالس - به نام قفل کردن حالت - مورد استفاده در این لیزرهای پیکسو ثانیه ای از پالس پشتیبانی می کند. نرخ تکرار به اندازه 1 مگاهرتز است. بنابراین لیزر می تواند قدرت متوسط ​​بالایی (> 10 وات و بالاتر از آن) مورد نیاز برای توان بالا با مقرون به صرفه را فراهم کند ،

 

هنگامی که یک لیزر پیک ثانیه ثانویه روی سطح فولاد تأثیر می گذارد ، یک علامت سیاه با کنتراست بالا ایجاد می کند. اگرچه این از نظر سطحی شبیه به علائم لیزر ns است ، از نظر شکل کاملاً متفاوت است. به طور خاص ، مدت زمان پالس کوتاه ، دمای حرارتی را به حداقل می رساند و هر مرحله مایع را به چند لایه بیرونی اتم محدود می کند. نتیجه اصلی تشکیل یک بافت سطح نانو به نام ساختار دوره ای سطحی ناشی از لیزر (LIPSS) است که به عنوان یک سطح گیر افتاده از نور عمل می کند. این امر با انتشار حداقل اتمهای فلزی و مخلوط کردن مجدد محدود همراه با اکسیداسیون جزئی اتمهای کروم سطحی و آهن همراه است. بنابراین ، در حالی که لیزرهای ns علامت متشکل از ماده شیمیایی دگرگون شده شیمیایی را تولید می کنند ، لیزر ps سطحی را ایجاد می کند که به رنگ سیاه به نظر می رسد اما ترکیب شیمیایی و توزیع آلیاژ آن به سختی تحت تأثیر قرار می گیرد.

 

 

شکل 1. پالس های کوتاه لیزر پیکسوس دوم یک بافت سطحی ایجاد می کند که نور را به دام می اندازد و مواد زیرین را تحت تأثیر قرار نمی دهد.


مزایای استفاده از مارک سیاه

 

مارک سیاه فولادهای ضد زنگ ترکیبی منحصر به فرد از مزایایی را ارائه می دهد که تقاضای رشد سریع این فرآیند را در دستگاههای پزشکی قابل استفاده مجدد ، لوازم مصرفی ("کالاهای سفید") و سایر محصولات توضیح می دهد. در مرحله اول ، این علائم بسیار تاریک هستند و کنتراست بسیار بالایی را ایجاد می کنند که قابلیت خوانایی را برای خوانندگان بینایی انسان و ماشین به حداکثر می رساند. به همان اندازه مهم ، نه رنگ و نه کنتراست تحت تأثیر تغییر در زاویه دید یا روشنایی قرار نمی گیرد و بر خوانایی آنها می افزاید.

 

برای بازار پزشکی قابل استفاده مجدد ، دو مزیت مهم منفعل شدن وجود دارد. در مرحله اول ، فرایند مارک کردن سطح قبلی قبلاً منفعل را سازش نمی کند. در مرحله بعد ، جایی که علامت گذاری قبل از غیرفعال کردن انجام می شود ، غیرفعال شدن بعدی باعث نمی شود که نشانه ها به هیچ وجه محو شوند. این استحکام و انعطاف پذیری برای استفاده از مارک در مراحل مختلف فرایند ، ارزش آن را به حداکثر می رساند و تأثیر هزینه آن را پایین می آورد.

 

یکی دیگر از مزایای مهم مارک سیاه ناشی از حداقل اثرات حرارتی مرتبط با این فرآیند است. به طور خاص ، برای استفاده در قسمت هایی با ضعف حرارتی و شکننده مانند سیم ، لوله ، ورق نازک و کاشت های کوچک مناسب است و هیچ گونه خطری برای تغییر شکل در این قسمت ها وجود ندارد.