ステンレス鋼加工のニーズ-レーザーマーキングの利点

ステンレス鋼とは、空気、蒸気、水などの弱い腐食性媒体、および酸、アルカリ、塩などの化学的に腐食性の媒体に耐性のある鋼を指し、ステンレス鋼耐性鋼としても知られています。実際の用途では、弱い腐食性媒体に耐性のある鋼はしばしばステンレス鋼と呼ばれ、化学媒体の腐食に耐性のある鋼は耐酸性鋼と呼ばれます。ステンレス鋼は、溶接性、耐熱性、耐食性などの特性から広く使用されています。なかでもステンレスは水や化学試薬で洗浄しやすく、バクテリアの繁殖もしにくいため、病院などの衛生状態が特に必要な分野に最適です。 、例：食品加工、ケータリング、醸造、化学工業など。

実際の使用では、ステンレス鋼表面の情報マーキング、特に黒のマーキングに対する需要も非常に強いです。従来のスプレー塗装とシルクスクリーンの方法では、長期間使用すると塗料とフィルムが剥がれます。熱転写法は、しばらくすると色が変わります。化学エッチングとステンシルマーキングは、黒の効果を達成することができず、他の問題があります。レーザーマーキングは非接触加工であり、加工材にダメージを与えることはありません。これは、特に医療機器業界において、非毒性、高い環境保護、柔軟なマーキングコンテンツ、および永続的なマーキングの特性を備えています。

レーザーブラックマーキングの耐食性---ピコ秒レーザーまたはナノ秒レーザー

医療機器業界では、耐食性が重要な指標です。耐食性をテストする一般的な操作方法は、レーザー彫刻で彫刻された金属を特定の濃度の塩水噴霧環境に一定時間置き、それを取り出してズームインし、レーザー彫刻領域の状況を観察することです。耐食性試験後、レーザーマーク部分の剥がれやサビなどの問題が発生する場合があります。ただし、レーザーの選択とプロセスパラメーターの調整により、レーザーブラックマーキングの耐食性の最高の効果を達成できます。

一般的なステンレス鋼は銀白色であり、レーザーマーキングで着色されたステンレス鋼は、元の良好な性能を維持することができ、より用途が広くなります。レーザーマーキングでは、ナノ秒レーザーと超高速レーザーの黒化原理が異なります。ナノ秒レーザーマーキングは一般に黒を含む着色酸化物を生成しますが、ピコ秒レーザーは光を反射しないナノ構造の生成により視覚的に黒の効果を生成します。

ステンレス鋼へのレーザーマーキングの実際の適用では、カラーマーキングの効果をデバッグすることは困難です。周波数、パルス幅、ピンぼけ量などを調整することで、黒などの異なる色を生成することができます。ミラーやフィールドレンズなどを交換すると、表示される色も異なります。

黒色酸化物層は、一般的なナノ秒レーザーによる黒色マーキングの後に形成されます。熱効果により亀裂が発生し、酸化物層がもろくなります。図1に示すように、ナノ秒レーザーマーキングのサンプル画像は、酸化物層の亀裂状態を示しています。これらのひびは、塩水噴霧プロセス中に色あせたり錆びたりします。

  （部分拡大画像）

ピコ秒レーザーパルスでマーキングすると、酸化膜をクロムに置き換えるのに十分なクロム（約20原子層）が表面に残り、それによってクロマイトやフェロクロムチップなどの耐食性が維持されます。スパーの形で存在します。したがって、複数回の長期腐食試験を行った後でも、黒いマークは腐食による損傷を示さず、はっきりと見えるままです。第二に、マーキングが完了した後、走査型電子顕微鏡を使用して、微細で周期的で均一な波形構造が形成されます。ナノ構造は最小化され、「光トラップ効果」によって光を直接反射および散乱し、マットブラックになります。色。

医療機器の「インテリジェント製造」のソリューション---ピコ秒パルスレーザーマーキング技術

米国および欧州連合でUDI（Unique Device Identification）規格が導入されて以来、医療業界は製品のトレーサビリティに対するより高い要件に直面しています。医療業界の外科用ステンレス鋼の場合、これは、複数の洗浄および消毒サイクルの後でも、後続のサイクルで使用できる、透明で読みやすい、耐食性のマーキングを、できれば黒で作成することを意味します。日常の臨床業務において高品質レベルを維持します。

上記の実験から、ブラックマーキングにピコ秒パルスレーザーを使用することは、臨床使用で長期間安定して透明なままであるブラックマットで耐食性のマーキングを処理するのに非常に適していることがわかります。

（医療機器のピコ秒レーザーの黒いマーキング）

ステンレス鋼のブラックマーキングの要件が高く、プロセスウィンドウの要件が大きいアプリケーションシナリオでは、レーザープロセスが従来のマーキングプロセスに徐々に取って代わりました。 現在の市場では、黒のマーキングが最良の選択です。 UDIマーキングはすでに比較的成熟したアプリケーションですが、将来的には需要が高まるにつれて、レーザー技術はその特殊な性能と高効率により、医療業界でより幅広い開発とアプリケーションを持つと考えられています。