부식 방지 블랙 마킹을 위한 스테인리스 스틸 표면의 레이저 적용 - 의료 산업을 예로 들어
2022-04-221055

스테인리스강 가공 요구 사항 - 레이저 마킹의 장점

 

스테인리스강은 공기, 증기, 물과 같은 약한 부식성 매체와 산, 알칼리, 염류와 같은 화학적 부식성 매체에 내성이 있는 강을 말하며 스테인리스 내산강이라고도 합니다. 실제 적용에서 약한 부식성 매체에 내성이 있는 강은 종종 스테인리스강이라고 하며, 화학적 매체 부식에 내성이 있는 강은 내산성 강이라고 합니다. 스테인리스 강은 용접성, 내열성, 내식성 및 기타 특성으로 인해 널리 사용됩니다. 그 중 스테인리스는 물과 화학약품으로 세척이 용이하고 세균이 번식하기 쉽지 않아 병원이나 기타 위생조건이 특별히 요구되는 분야에 가장 적합하다. , 예: 식품 가공, 취사, 양조, 화학 산업 등

 

실제 사용 시 스테인리스 스틸 표면의 정보 마킹, 특히 블랙 마킹에 대한 요구도 매우 높습니다. 전통적인 스프레이 페인팅 및 실크 스크린 방법은 장기간 사용 후 페인트와 필름을 벗겨냅니다. 열전사 방식은 일정 시간이 지나면 색상이 바뀝니다. 화학적 에칭 및 스텐실 마킹은 흑색 효과를 얻을 수 없으며 다른 문제가 있습니다. 레이저 마킹은 비접촉 가공으로 가공 재료를 손상시키지 않습니다. 그것은 특히 의료 기기 산업에서 무독성, 높은 환경 보호, 유연한 마킹 내용 및 영구 마킹의 특성을 가지고 있습니다.

 

사진

 

레이저 블랙 마킹의 내식성 --- 피코초 레이저 또는 나노초 레이저

 

의료기기 산업에서 내식성은 중요한 지표입니다. 내식성을 테스트하는 일반적인 작업 방법은 레이저 조각에 새겨진 금속을 일정 시간 동안 일정 농도의 염수 분무 환경에 넣은 다음 꺼내서 확대하여 레이저 조각 영역의 상황을 관찰하는 것입니다. 내식성 시험 후 레이저 마킹 부위에 박리 자국이나 녹이 생기는 문제가 있을 수 있습니다. 그러나 레이저의 선택과 공정 매개변수의 조정을 통해 레이저 블랙 마킹의 내식성의 최상의 효과를 얻을 수 있습니다.

 

일반적인 스테인레스 스틸은 은백색이며 레이저 마킹으로 착색 된 스테인레스 스틸은 원래의 우수한 성능을 유지할 수있어 더 다양합니다. 레이저 마킹에서 나노초 레이저와 초고속 레이저의 흑화 원리는 다릅니다. 나노초 레이저 마킹은 일반적으로 검은색을 포함한 유색 산화물을 생성하는 반면 피코초 레이저는 빛을 반사하지 않는 나노 구조의 생성으로 인해 시각적으로 검은색 효과를 생성합니다.

 

스테인리스 스틸에 레이저 마킹을 실제로 적용할 때 색상 마킹의 효과를 디버그하기가 어렵습니다. 주파수, 펄스 폭, 디포커스 양 등을 조정하여 검정색과 같은 다양한 색상을 생성할 수 있습니다. 미러 및 필드 렌즈 등을 교체하면 표시되는 색상도 달라집니다.

 

일반적인 나노초 레이저로 블랙 마킹을 하면 블랙 산화막이 형성된다. 열 효과로 인해 균열이 발생하고 산화물 층이 부서지기 쉽습니다. 그림 1과 같이 나노초 레이저 마킹의 샘플 사진은 산화막의 크랙 상태를 보여주고 있다. 이 균열은 염수 분무 과정에서 퇴색하거나 녹슬게 될 것입니다.

견본

   (레이저 마킹 샘플 이미지)

 

피코초 레이저 펄스로 마킹하면 표면에 충분한 크롬(약 20개 정도의 원자층)을 남겨서 산화막을 크롬으로 대체하여 크롬철광 또는 페로크롬 팁과 같은 내식성을 유지합니다. 스파 형태로 존재합니다. 따라서 여러 번의 장기간 부식 테스트 후에도 블랙 마크는 부식으로 인한 손상을 나타내지 않고 명확하게 보이는 상태로 유지됩니다. 둘째, 마킹이 완료된 후 주사전자현미경을 이용하여 미세하고 주기적이고 균일한 주름구조를 형성함 나노구조가 최소화되는 것을 관찰하였으며, "빛 트래핑 효과"를 통해 빛을 직접 반사 및 산란시켜 무광의 흑색을 띠게 됨 색깔.

 

의료 기기의 "지능형 제조" 솔루션 ---피코초 펄스 레이저 마킹 기술

 

미국과 유럽 연합에서 UDI(고유 장치 식별) 표준이 도입된 이후로 의료 산업은 제품의 추적 가능성에 대한 더 높은 요구 사항에 직면했습니다. 의료 산업의 외과용 스테인리스 스틸의 경우 이는 여러 번의 세척 및 소독 주기 후에도 후속 주기에서 사용할 수 있는 명확하고 읽기 쉬운 부식 방지 표시(바람직하게는 검정색)를 생성하는 것을 의미합니다. 일상적인 임상 작업에서 높은 품질 수준을 유지합니다.

 

위의 실험에서 블랙 마킹에 피코초 펄스 레이저를 사용하는 것이 임상 사용에서 오랫동안 안정적이고 깨끗한 상태를 유지하는 블랙 매트, 부식 방지 마킹 처리에 매우 적합하다는 것을 알 수 있습니다.

 

사진

 

(의료기기 피코초 레이저 블랙 마킹)

 

스테인리스 스틸 블랙 마킹 및 대형 공정 창 요구 사항이 높은 적용 시나리오에서 레이저 공정은 점차 전통적인 마킹 공정을 대체했습니다. 블랙 마킹은 현재 시장에서 최고의 선택입니다. UDI 마킹은 이미 상대적으로 성숙한 응용 프로그램이지만 수요가 증가함에 따라 미래에는 레이저 기술이 특수 성능과 높은 효율성으로 인해 의료 산업에서 더 폭넓게 개발 및 응용될 것으로 믿어집니다.