Ultrakurzpulslaser für die Kennzeichnung hochsensibler Materialien

Ultrakurze Lichtpulse im Bereich von Pikosekunden erzielen herausragend genaue Bearbeitungsergebnisse im Mikrometer-Maßstab. Höchstpräzise, schädigungsarme Materialbearbeitungen können realisiert werden. ACI bietet mit seinem neuen Ultrakurzpulslaser DFL Brevis Marker eine Lösung für besondere Ansprüche in der Medizintechnik.

 

Dauerhafte Beschriftungen und lückenlose Nachverfolgung

Seit Jahren hat sich der Laser zur Materialbearbeitung und –kennzeichnung in vielen Branchen fest etabliert. Die Vorteile liegen auf der Hand: Laser sind für sehr exakte und filigrane Beschriftungen bestens geeignet. Zusätzlich werden weder Farbe noch Lösungsmittel benötigt. Durch dieses schonende und umweltfreundliche Verfahren wird eine dauerhafte und abriebfeste Materialbearbeitung ohne die Verwendung von Zusatzstoffen ermöglicht. Daneben haben die Produkt-Rückverfolgbarkeit und der Schutz vor Plagiaten in der Medizintechnik einen hohen Stellenwert. Instrumente, Implantate, Herzschrittmacher oder Schläuche in verschiedenen Materialien sollen möglichst schnell, präzise und qualitativ hochwertig gekennzeichnet werden. Zusätzlich werden Hersteller nach den Richtlinien der Unique Device Identification (UDI) dazu verpflichtet, ihre Medizinprodukte eindeutig zu identifizieren. Hintergrund ist die Sicherheit des Patienten, die an oberster Stelle steht. Dazu ist eine lückenlose Nachverfolgung der Produkte unabdingbar. Mit dem UDI erhalten Medizinprodukte eine einheitliche und weltweit eindeutige Identifikation, die zu noch mehr Transparenz in der gesamten Versorgungskette führen soll. Hierfür ist vor allem das Werkzeug Laser bestens für eine Kennzeichnung geeignet. Kennzeichnungen wie zum Beispiel Strichcodes oder 2D-Codes mit Informationen über Serien- oder Chargennummer, Verfallsdatum etc. erzeugt der Laserstrahl in gleichbleibender Qualität schnell und präzise auf verschiedensten Materialien wie Metall oder Kunststoff.

Weiterhin herrschen im Bereich der Medizintechnik aber noch andere, sehr spezielle Anforderungen. So dürfen die Beschriftungen beispielsweise keine Veränderungen der Oberflächenstruktur verursachen, da sich hier sonst Bakterien, Viren oder Krankheitserreger festsetzen können. Darüber hinaus greifen permanente Sterilisationsprozesse die Beschriftung stark an. So kommt es bei konventionellen Kennzeichnungsverfahren mit Festkörper- oder Faserlasern zu Korrosion sowie Abblättern und Verblassen der Beschriftung. ACI Laser bietet für diese spezielle Problematik nun einen Ultrakurzpulslaser an. Dieser ist am besten geeignet um Materialschäden und daraus resultierenden Korrosionen und strukturellen Oberflächenveränderungen vorzubeugen.

 

„Kalte Laserbeschriftung“ für hochsensible Materialien

Bei Lasern im Nanosekundenbereich geht die Markierung jedoch immer einher mit einer starken Erwärmung des absorbierenden Materials, was die Kennzeichnung von sensiblen Materialien ohne strukturelle Veränderungen erschwert bzw. unmöglich macht. Mit Pulslängen im Pikosekundenbereich ist es dagegen möglich, enorme Pulsleistungen bei gleichzeitig geringem Wärmeeintrag zu erreichen. Die Pulsdauer ist dabei derartig kurz, dass die Trägheit der Wärmeleitung nicht ausreicht, um die Oberfläche stark zu erhitzen. Im besten Fall wird der Bereich des Materials, auf welchen der Laser einwirkt, direkt von der festen in die gasförmige Phase überführt, sodass die Gratbildung drastisch reduziert wird. Der extrem geringe thermische Einfluss ist wohl der größte Vorteil des Ultrakurzpulslasers. Durch diese „kalte Laserbeschriftung“ wird eine Vielzahl von Anwendungen möglich, so z.B. die Beschriftung von hochsensiblen Materialien in der Medizintechnik, der Sensorik und der Luft- und Raumfahrt. Weiterhin wird durch die kürzeren Pulse das umliegende Material weniger geschädigt und genauer abgetragen sodass sehr filigrane Markierungen möglich sind. Damit gehen erhöhte Detailgenauigkeit, Präzision und Oberflächengüte einher.

 

Breites Anwendungsspektrum

Der DFL Brevis Marker von ACI ist unter anderem besonders geeignet für gratfreie Gravuren auf Edelstahl, gehärtetem Stahl, Aluminium oder Glas. Daneben können Schwarzbeschriftungen auf rohem Aluminium, Edelstahl und HSS-Stahl in sehr kurzer Zeit und ohne vorherige Oberflächenvergütung realisiert werden. Auch Farbumschläge auf Kunststoff, Beschriftungen von Silikonen sowie das Schneiden von dünnen Materialien ist mit dem UKP-Laser möglich.