CZ295071B6 - Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru - Google Patents

Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru Download PDF

Info

Publication number
CZ295071B6
CZ295071B6 CZ20014550A CZ20014550A CZ295071B6 CZ 295071 B6 CZ295071 B6 CZ 295071B6 CZ 20014550 A CZ20014550 A CZ 20014550A CZ 20014550 A CZ20014550 A CZ 20014550A CZ 295071 B6 CZ295071 B6 CZ 295071B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
laser
pigment
color
plastic
layer
Prior art date
Application number
CZ20014550A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20014550A3 (cs
Inventor
Petr Ing. Csc. Gavrilov
Alexandr Ing. Csc. Jančárek
Jana Ing. Marelová
Original Assignee
České Vysoké Učení V Praze Fakulta Jaderná A Fyzik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by České Vysoké Učení V Praze Fakulta Jaderná A Fyzik filed Critical České Vysoké Učení V Praze Fakulta Jaderná A Fyzik
Priority to CZ20014550A priority Critical patent/CZ295071B6/cs
Publication of CZ20014550A3 publication Critical patent/CZ20014550A3/cs
Publication of CZ295071B6 publication Critical patent/CZ295071B6/cs

Links

Landscapes

  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Způsob barevného popisování plastických hmot pomocí laseru spočívá v tom, že povrch vzorku plastu pro barevný popis či jiné vyobrazení se zbaví nečistot a cizích materiálů. Na takto očištěný povrch se nanese rovnoměrná vrstva pigmentu smíchaného s kapalným médiem v poměru 1:3, kde tloušťka této vrstvy po zaschnutí je v rozmezí 80 až 100 .mi.m. Tato vrstva se nechá vyschnout a poté se v celé své hloubce v místech barevného popisu či jiného vyobrazení termalizuje pomocí laserového záření s vlnovou délkou nacházející se v infračervené oblasti, s výhodou s vlnovou délkou 10 .mi.m. Nakonec se z povrchu vzorku plastu s termochemickou reakcí vzniklým barevným popisem či jiným vyobrazením odstraní nežádoucí zbytky pigmentu.ŕ

Description

(57) Anotace:
Způsob barevného popisování plastických hmot pomocí laseru spočívá v tom, že povrch vzorku plastu pro barevný popis či jiné vyobrazení se zbaví nečistot a cizích materiálů. Na takto očištěný povrch se nanese rovnoměrná vrstva pigmentu smíchaného s kapalným médiem v poměru 1:3, kde tloušťka této vrstvy po zaschnutí jev rozmezí 80 až 100 pm. Tato vrstva se nechá vyschnout a poté se v celé své hloubce v místech barevného popisu či jiného vyobrazení termalizuje pomocí laserového záření s vlnovou délkou nacházející se v infračervené oblasti, s výhodou s vlnovou délkou 10 pm. Nakonec se z povrchu vzorku plastu s termochemickou reakcí vzniklým barevným popisem či jiným vyobrazením odstraní nežádoucí zbytky pigmentu.
CD CD
Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru
Oblast techniky
Předmětem předkládaného vynálezu je proces barevného popisování plastů laserem. Tento proces je založený na přímém spojení barvy respektive pigmentu s plastem. Tuto metodu je možné použít pro řadu plastů.
Dosavadní stav techniky
Laserové značkování je v současné době dobře známý a důležitý prostředek pro rychlé a čisté popisování povrchů plastů identifikačními značkami jako jsou datumové kódy, batch kódy, bar kódy nebo čísla součástek, funkční značky nebo také znaky na počítačových klávesnicích, dekorativní značky a loga společností. Nejobecnější laserové značky jsou většinou tmavá značka na světle obarveném pozadí nebo světlá značka na tmavě zabarveném pozadí. Dnešní klasické laserové popisování plastů je jednobarevné, většinou čemo/bílé, přičemž tato barva popisu souvisí s chemickou reakcí plastu nebo složek plastu způsobenou dopadajícím laserovým zářením.
Barevné laserové značení plastických součástek, jako jsou např. elektronické komponenty, nástroje a podobně, je velmi žádoucí kvůli odstranění ekologických komplikaci spojených s inkousty, maskami a dalšími tiskařskými nebo hot-stamping metodami, které se nyní používají pro popisování. Současně může být také podstatné i snížení celkové ceny pro barevný popis.
Metody barevného laserového značení plastů, které se v současnosti používají, vyžadují zakomponování potřebných příměsí do plastu již při jeho výrobě. Jsou založeny na několika různých kombinacích mechanismů, které závisí na vlastním plastu, přidané příměsi, povaze barvicího pigmentu a charakteristice laserové energie. Např. karbonizace, která je vyvolána tepelným účinkem laserového záření, způsobí změnu barvy absorbujícího pigmentu nebo odpaření barvy z povrchu plastu.
Laserové značení dovoluje použit bezdotykové procedury dokonce i nájemných, nepravidelných vrstvách, které nejsou snadno dostupné. Možné rychlosti značení jsou s CO2 laserem do 10 000 mm. s1, zatímco s Nd-YAG laserem do 2000 mm. s'1. Dvojbarevné vstřikování plastických hmot poskytuje výsledky s nejlepším kontrastem, ale tato metoda není flexibilní vůči změnám grafické úpravy.
Pro značkování povrchů plastů se používá několik typů laserů. Excimer laser s vlnovou délkou v rozsahu 196 až 351 nm provádí značení povrchů plastů pomocí fotochemické reakce. Nd-YAG laser v dolních výkonových úrovních s vlnovou délkou 532 nm poskytuje laserové značení pomoci čistění nebo selektivního bělení barviv a pigmentů. Nd-YAG laser s vlnovou délkou 1064 nm provádí značení pomocí sublimace, odbarvení, odpaření a rytí. CO2 laser s vlnovou délkou 10 600 nm poskytuje značení pomoci termochemické reakce, roztavení, odpaření a rytí.
Všechny způsoby barevného značkování plastů laserem, které literatura popisuje, jsou založeny na principu předem připraveného plastu, to znamená smíchání plastu při výrobě, například při vstřikování, s různými plnivy, pigmenty, absorbéry daného laserového záření. Pigmenty se užívají pro vytvoření barevného pozadí. Jako aktivní látky se používají např. hydráty kovů, které po ozáření ztrácejí vodu a zabarvují se.
Pro zajištění světelného kontrastu se používá uhlíková čerň. Uhlíková čerň se po absorpci laserového záření rozloží na těkavé komponenty. Tyto těkavé komponenty zaplaví povrch, což vede k rozptylování světla a tím k vytvoření světlého dojmu. Jako příměsi zvyšující kontrast se dále používají například Zn3 (PO4)22H2O (dihydrát fosforečnanu zinečnatého). Jinou možností je použití oxidu titaničitého TiO2 nebo kombinace oxidu titaničitého a oxidu chromového (TiO2+CrO3), které jsou vhodné na značení pouzder elektrických součástek. Po ozáření CO2 laserem se původně šedý materiál stane jasně zlatý a poskytne trvanlivou značku s vysokým kontrastem. Další možností jsou silikáty, které jsou vhodnými plnivy pro polymery s malou absorpcí v infračerveném spektru jako jsou polyolefmy, polystyren a acrylonitril-butadienstyren.
Hlavní nevýhodou dosud používaných způsobů barevného popisování plastů je, že se předem musí do plastu zakomponovat pro určitou barvu vhodné aditivum.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob barevného popisování plastu pomoci laseru podle předkládaného vynálezu. Jeho podstatou je, že povrch vzorku plastu pro barevný popis či jiné vyobrazení se nejprve zbaví nečistot a cizích materiálů. Na takto očištěný povrch se nanese rovnoměrná vrstva pigmentu smíchaného s vybraným kapalným médiem v poměru 1:3, a kde tloušťka této vrstvy po zaschnutí je v rozmezí 80 až 100 pm. Když tato vrstva vyschne tak se v celé své hloubce v místech barevného popisu či jiného vyobrazení termalizuje pomoci laserového zářeni. Vlnová délka tohoto laserového záření se nachází v infračervené oblasti, cca 1 až 11 pm, s výhodou je 10pm. Tím lze pro daný účel použít lasery vyzařující v této oblastí a s výkonem dostačující pro termalizaci, například Nd: YAG, Er: YAG, CO2 lasery. Nakonec se z povrchu vzorku plastu s termochemickou reakcí vzniklým barevným popisem či jiným vyobrazením odstraní nežádoucí zbytky pigmentu.
V některých případech, zejména když se jedná o plasty s vysokým leskem povrchu, je výhodné, když se povrch vzorku plastu před nanášením vrstvy pigmentu zdrsní například chemickými nebo mechanickými prostředky.
Jako kapalné médium pro smíchání s pigmentem lze použít vodu, čistý líh nebo xylen v poměru 1:3.
Jako laser lze použít zdroj elektromagnetického záření v intervalu 1 až 11 pm. Ve výhodných provedeních se použije laser s regulovatelným výkonem.
Výhodou uvedeného způsobu barevného popisování plastů pomocí laseru je, že kromě obecných výhod laserového popisu - rychlost, přesnost, snadná změna šablony, bezkontaktní způsob, možnost popisu nerovných povrhů - se zde navíc vytvoří i barevný popis nezávislý na chemickém složení a původní přípravě plastu.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je uveden schematicky příklad uspořádání zařízení pro provádění způsobu barevného popisování plastů podle předkládaného řešeni. Na obr. 2 a 3 jsou uvedeny příklady uspořádání pro regulaci výkonu laserového svazku.
-2CZ 295071 B6
Příklady provedení vynálezu
Nejprve je uveden stručně celý postup a poté je věnován podrobnější popis jednotlivým krokům.
Předkládaný proces barevného popisování plastů laserem je založen na přímém spojení respektive svaření pigmentu s plastem. Tuto metodu je možné použít pro většinu plastů.
Při provádění způsobu barevného popisování plastů podle uvedeného řešení se nejprve povrch vzorku plastu který bude popisován, zbaví nečistot a cizích materiálů. Na takto očištěný povrch se nanese rovnoměrná vrstva pigmentu smíchaného s vodou. Vytvoří se vrstva o tloušťce v rozmezí 50 až 100 pm. Tato vrstva se nechá vyschnout a poté se v celé své hloubce v místech požadovaného vzniku barevného popisu či jiného vyobrazení prohřeje pomocí laseru vyzařujícího v infračervené oblasti, například pomocí CO2, který pracuje v rozmezí vlnových délek 9,6 až 10,6 pm. Tím dojde k termochemické reakci všech složek, jejímž výsledkem je vytvoření požadovaného popisu na povrchu vzorku plastu. Nakonec se pomocí vody odstraní z povrchu vzorku nežádoucí zbytky pigmentu.
Nejprve se tedy musí připravit plasty pro barvení. Metody, které se používají k barvení plastů jsou techniky jako je natírání, nanášení ponorem, proudem a všechny kombinace postřikování a rotační atomizace. S příchodem UV záření a používání nízkých teplot, je možné dokonce použít na určitých plastech naprašování.
Je důležité podotknout, že hodnoty fyzikálních vlastností jako je povrchová energie, elektrická a tepelná vodivost, tepelná odolnost atd. jsou pro různé plasty obecně velmi, někdy až extrémně, rozdílné. Také chemické složení plastů je velmi rozdílné a k tomu lze přiřadit i možnost modifikace vlastností polymeru přídavkem dalších aditiv jako jsou plniva, změkčovadla, maziva, modifíkátory houževnatosti, pigmenty, nadouvadla světelné stabilizátory, biocidy a tak dále. Povaha a množství těchto příměsí významně změní barvitelnost základního plastu. Také hnětení, vytlačování, vstřikování nebo jiný formovací proces používaný k výrobě vlastního produktu, může hrát důležitou roli v barvitelnosti tohoto materiálu.
Chemické složení polymeru určuje ve velké míře jeho povrchovou energii. Obecně je povrch s vyšší povrchovou energii rychleji smáčen barvou a je lépe barvitelný a přilnavost nátěru bude tedy lepší. Nízká polarita molekul v plastech jako je například polyetylén a polypropylen bývá příčinou nízké povrchové energie a špatné barvitelnosti těchto plastů. Zvýšení povrchové energie je jedním z hlavních důvodů předzpracování takových plastů.
Následně dochází k čištění povrchu plastů. Tak jako u každého jiného povrchu, který má být barven, tak i plasty potřebují být dostatečně zbaveny různých nečistot nebo cizích materiálů. Obecné nečistoty nacházející se na plastech jsou otisky prstů, prach, mastnota a z formy uvolněné zbytky. Čištění detergentem může obvykle uspokojivě odstranit sůl a oleje, které byly na plast nanesené při dotyku holýma rukama.
Většina plastů jsou špatné vodiče elektrického proudu. Důsledek toho je, že je u nich tendence ke vzniku statického náboje, který přitahuje a pevně drží částice prachu. Stírání speciální látkou nedokáže všechny odstranit. Výborná metoda pro odstranění staticky přitahované špíny je použití deelektrizujícího proudu upraveného vzduchu u kterého jsou předem vygenerování pozitivní a negativní náboje. Vzduch je filtrován a probdí přes plast, a pozitivní a negativní ionty neutralizují všechny statické náboje. Vzduchový proud jemně odfoukne pryč prach a znečišťující částice do vakua, aby se předešlo jejich zpětné depozici. Deelektrizaci je třeba provést bezprostředně před barvením, takže plasty vstupují čisté do barvicího procesu. Při zpoždění mezi deelektrizaci a barvením se náboje zreformují a jako následek toho budou přitahovat další částice k jejich povrchu.
Většina plastů má povrchy, které nemají jen nízkou povrchovou energii, ale také velmi hladký povrchový profil. Hladké povrchy budou mít tendenci ke špatné přilnavosti barvy, ledaže by byl povrch nejdříve zdrsněn chemickými nebo mechanickými prostředky a až potom barvený. Konverzní nátěry na kovech přispívají k barvové přilnavosti vznikem mikro-drsné povrchové anorganické vrstvy, která se vytváří na kovu. Nejobecnější cesta k překonání povrchové hladkosti plastů je mikro-leptání povrchu chemickým činidlem, které generuje mikro-drsnost, která bude poskytovat přilnavostní záchytná místa pro barvu. Jestliže je leptání rozpouštědly provedeno, může být hned aplikována barva. Použití rozpouštěla je ale poněkud kritické, protože různá rozpouštědla leptají plasty v různé míře.
Když rozpouštědlový lept není efektivní nebo jinak nežádoucí, lze použít chemickou reakci k vytváření polárních oxidovaných skupin na povrchu. Toto je obzvláště dobré pro extrémně nepolární plastické povrchy. Dva příklady z nepolárních plastů jsou polypropylen a polyetylén. Tyto polymery a podobné nepolární plasty mohou být krátce vystaveny otevřenému plamení z plynového hořáku, což iniciuje oxidační chemickou reakci, která vytvoří dostatek polárních skupin na povrchu, jež poskytne výbornou barvovou přilnavost. Projitím plastu přes elektrický koronový výboj, který generuje ozón, je také možno způsobit povrchovou oxidaci. Korona produkuje excitované kyslíkové atomy, z kterých vzniká ozón, který oxiduje plast a produkuje polární skupiny, hydroxylovou, karbonylovou a karboxylovou.
U nepolárních plastů je možné také oxidovat povrch použitím světlo citlivých chemikálií a potom je vystavit ultrafialovému světlu. UV světlo přetrhá molekuly fotocitlivé směsi a vytvoří se volné radikály. Volné radikály jsou extrémně reaktivní, takže se v tomto procesu spojují s kyslíkem ze vzduchu.
K předzpracování plastu a oxidaci povrchu může být použita chladná plynplazmová metoda, která dramaticky zlepšuje povrchové vlastnosti pro barvovou přilnavost. Když je plyn donucen pohlcovat mnoho energie, stává se ionizovaným, nebo v podstatě plazmou. Excitace je zajišťována vysokofrekvenčním generátorem. Obloukové svařování a fluorescenční osvětlení jsou příklady jevu, ve kterém je záření způsobeno excitovanými ionty přecházejícími na základní energetický stav. S ohledem na bezpečnost se v tomto procesu může použít jakýkoliv plyn, nebo směs plynů, kyslík, dusík, helium, argon, vzduch, a čpavek.
Plazmový reaktor je typicky vakuová nádoba osazená dveřmi pro zavádění výrobků dovnitř a ven. Lze pozorovat zářivý výboj, když reaktor běží. Plyn-plazma mikro-leptá a aktivuje povrch. Krátké působení vytvoří polární povrch, který má vysokou povrchovou energii, umožňuje být zcela smáčen a samozřejmě také barven. Plazmové procesy obvykle nemění povrchový vzhled, takže inertní materiály mohou být opracovány bez způsobení odbarveni. Vystavení plazmatu umožňuje plastům, aby byly barveny s dobrou přilnavostí. Tato výborná přilnavost může být dosažena se stejnými barvami používanými na kovech. Důležitá výhoda pro některé výrobce je, že plast a kovové komponenty mohou být obarvovány souběžně při použití stejného nátěru.
Méně efektivní je užití chemických oxidačních činitelů k barvení samému pomocí dostatečné oxidace povrchu plastu pro zlepšení barvové přilnavosti. Tato oxidace povrchu některých plastů dosahuje dostatečného stupně polarity, který poskytuje dobrou barvovou přilnavost. Reflexní infračervená spektroskopie ověřila, že tyto způsoby opracování produkují stejné oxy skupiny, tedy hydroxy 1, karbonyl a karboxylové, na povrchu plastu, jako jiné oxidační procesy.
Po přípravě povrchu vzorku plastu jeho očištěním po případném předzpracování a zdrsnění se na povrch aplikuje vrstva pigmentu smíchaná s kapalným médiem jako je například voda či čistý líh a podobně. Je důležité, aby se vytvořila rovnoměrná vrstva o tloušťce v rozmezí 20 až 50 μηι. Pigmenty jsou barevné sloučeniny, nerozpustné ve vodě a v pojivech, na rozdíl od barviv, která
-4CZ 295071 B6 jsou rozpustná. Pigmenty se dělí na anorganické a organické, a obě skupiny mohou být přírodní nebo umělé. Přírodní se připravují mletím, plavením a sušením přírodního materiálu, umělé chemickými postupy, a to zejména srážením z vodných roztoků nebo tepelným rozkladem. Za organické pigmenty se považují také tzv. barevné laky, které se připravují vysrážením přírodních organických barviv na anorganickém substrátu.
Barevnost látek je určena absorpci a odrazem záření ve viditelné části spektra. Je vyvolána přítomností chromoforů, mezi které patří v případě anorganických pigmentů ionty přechodných kovů Mn - mangan. Co - kobalt. Ni - nikl. Fe - železo. Cu - měď. Cr - chrom a v případě organických barviv násobné vazby, tzv. konjugované systémy. V obou případech dochází k přenosu elektronů mezi sousedními atomy a molekulami. Barevnost zvyšují auxochromy a tuto funkci zastávají v organických barvivech hlavně skupiny -OH, C=O, -N=N- a -NH2, v anorganických pigmentech přítomnost síry a kyslíku.
Jednou z nejdůležitějších vlastností pigmentů je krycí mohutnost, která charakterizuje schopnost pigmentu zakrýt podklad. Závisí na indexu lomu pigmentu, přesněji na rozdílu mezi indexem lomu pigmentu a pojivá. Krycí mohutnost je tím větší, čím je tento rozdíl větší. Další vlastnost, která ovlivňuje kryvost, je velikost zrn pigmentu. Pro každý pigment existuje optimální velikost zrna, pro kterou je kryvost nejvyšší. Obecně platí, že hrubozmné pigmenty o velikost zrna >10 pm získávají třením respektive rozmělňováním větší kryvost. Zmenšování velikostí zrna pod velikost srovnatelnou s vlnovou délkou viditelného světla se kryvost opět zmenšuje. Krystalická struktura částic zvyšuje kryvost, amorfní struktura kryvost naopak snižuje v důsledku zmenšení odrazu světla.
Barvicí schopnost pigmentuje schopnost obarvit bílý pigment nebo v případě světlého pigmentu zesvětlit barevný pigment. Pro černé pigmenty je to schopnost ztmavit bílý pigment. Barvicí schopnost je specifická vlastnost pro každý pigment a nezávisí na velikostí částic.
Po zaschnutí aplikované vrstvy pigmentu smíchaného s kapalným médiem je vzorek v místech, kde má vzniknout popis, značka či jiné vyobrazení, vystaven působení laserového záření v infračervené oblasti. Výkon laseru se volí takový, aby došlo k prohřátí vrstvy v celé její hloubce.
Dále je popsán příklad zařízení pro realizaci výše popsaného způsobu popisování vzorků plastu - obr. 1. Používaný laser 1 pro popisování se skládá z laserové trubice naplněné směsí plynů C02, helia a dusíku. Optický rezonátor je typu Z a obsahuje dvě zadní zrcadla o 5 m radiusu a dvě rovinná zrcadla, přičemž výstupní zrcadlo má 35 % propustnost a ostatní zrcadla jsou 100 %. Chlazení je uskutečněno průtokem vody. Vnitřní okruh s destilovanou vodou, jdoucí do laseru, je chlazen vnějším okruhem, který přivádí chladící kapalinu z vodovodního řádu. Optimální teplota chlazení se pohybuje v rozmezí 18 až 20 °C. Laser 1 je opticky propojen přes první a druhé odrazné zrcadlo 2, 3, která jsou nastavitelná v rovině X-Y, přes zaostřovací čočku 4 posouvatelnou v rovině Z s místem uložení vzorku 5.
Napájecí vysokofrekvenční zdroj laseru 1 pracuje na frekvenci 40,68 MHz. Tento vysokofrekvenční zdroj je řízen TTL napětím s maximální opakovači frekvencí 20 kHz. Zároveň se dodávají do vysokofrekvenčního zdroje udržovací, tak zvané tiklovací, impulzy o délce 1 pm s opakovači frekvencí 5 kHz pro u držení výboje v laseru. Řízení laseru a posuvy prvního a druhého zrcadla 2 a 3 se uskutečňují řídicím obvodem jenž je ovládán počítačem 6.
Protože 10,6 pm je pro lidské oko neviditelné zářeni, používá se k navedení paprsku na pracovní desku červený paprsek z laserové diody. Samotné popisování je prováděno pomocí X-Y posuvů pracovního stolu.
Při zkoušení uvedeného způsobu byly používány tři způsoby regulace výkonu laseru.
-5CZ 295071 B6
Prvním způsobem byla regulace výstupního výkonu laseru pomocí změny délky impulzu přicházejícího z řídicího obvodu do vysokofrekvenčního zdroje.
Druhým způsobem byla regulace výkonu vložením germaniového zrcadla 2 do dráhy paprsku. Při tomto způsobu regulace se používá germaniové zrcadlo 7 s udávanou reflexí 77 % (viz Obr. 2). Tím je poměrná část výkonu odkloněna mimo optické dráhy. Z bezpečnostních důvodů je do dráhy odkloněného svazku zařazená tzv. grafitová cihla 8, která tento svazek pohlcuje a nedovoluje jeho rozptýlení do okolí.
Konečně jako třetí způsob byla vyzkoušena regulace výkonu pomocí NaCl (chlorid sodný) zrcátka 9 respektive klínu. Při tomto způsobu regulace se nahradí Au zrcátko s 99 % reflexi NaCl zrcátkem které odráží do optické dráhy svazku pouze poměrnou část - 8 % (resp. v případě klínu
- 4 %) (viz Obr. 3).
Proces barevného popisování byl ověřen s třemi vzorky pigmentů, a to BAYTERROX 110
- červený. CHROMOX GR GX - zelený a BAYTERROX 3920 žlutý. Přitom byly použité plasty vyráběné firmou KAUČUK Kralupy se složením polystyren, houževnatý polystyren a plasty ABS, což jsou plasty ze skupiny hydrokarbonatých plastů na bázi styrenu. Regulace výstupního výkonu laseru podle prvního výše uvedeného způsobu se ukázala méně efektivní tím, že laser v tomto režimu pracuje nestabilně, a to zvláště při kreslení křivek. Jako nejlepší a kvalitnější se projevila regulace výkonu podle třetího způsobu, která tyto potíže odstraňuje.
V realizováních experimentech byla nalezená optimální hustota energie laserového záření pro spojení daného plastu s pigmentem. Nejlepších výsledků bylo dosažení při hustotách energie v okolí 8 až 10 J/cm2 a při rychlosti posuvu paprsku 1 mm/s.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru, vyznačující se tím, že povrch vzorku plastu pro barevný popis či jiné vyobrazení se zbaví nečistot a cizích materiálů, na takto očištěný povrch se nanese rovnoměrná vrstva pigmentu smíchaného s kapalným médiem v poměru 1:3, kde tloušťka této vrstvy po zaschnutí je v rozmezí 80 až 100 pm, tato vrstva vyschne a poté se v celé své hloubce v místech barevného popisu či jiného vyobrazení termalizuje pomocí laserového záření s vlnovou délkou v rozmezí 1 až 11 pm nacházející se v infračervené oblasti, načež se z povrchu vzorku plastu s termochemickou reakcí vzniklým barevným popisem či jiným vyobrazením odstraní nežádoucí zbytky pigmentu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrch vzorku plastu se před nanášením vrstvy pigmentu zdrsní.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pigment se smíchá s vodou v poměru 1:3.
4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pigment se smíchá s čistým lihem v poměru 1:3.
5. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pigment se smíchá s xylenem v poměru 13.
-6CZ 295071 B6
6. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 5,vyznačuj ící se tím, že laserem je zdroj elektromagnetického záření o vlnové délce 1 až 11 pm.
5 7. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, v y z n a č u j í c í se tí m , že laser má regulovatelný výkon.
CZ20014550A 2001-12-17 2001-12-17 Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru CZ295071B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20014550A CZ295071B6 (cs) 2001-12-17 2001-12-17 Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20014550A CZ295071B6 (cs) 2001-12-17 2001-12-17 Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20014550A3 CZ20014550A3 (cs) 2003-08-13
CZ295071B6 true CZ295071B6 (cs) 2005-05-18

Family

ID=27674271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20014550A CZ295071B6 (cs) 2001-12-17 2001-12-17 Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ295071B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303934B6 (cs) * 2007-12-27 2013-07-03 Ceské vysoké ucení technické, Fakultní strojní VCSVTT Zpusob povrchového znacení materiálu pomocí laserového paprsku a zarízení k provádení tohoto zpusobu

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303934B6 (cs) * 2007-12-27 2013-07-03 Ceské vysoké ucení technické, Fakultní strojní VCSVTT Zpusob povrchového znacení materiálu pomocí laserového paprsku a zarízení k provádení tohoto zpusobu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20014550A3 (cs) 2003-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6291551B1 (en) Laser-markable plastics
US5632916A (en) Laser marking method and a metal surface marked by this method
US5919853A (en) Method and compositions for laser imprinting and articles imprinted using such methods and composition
US6376577B2 (en) Laser-markable plastics
JPH024584A (ja) 着色材料のレーザーマーキング方法
EP0233755B1 (en) Ultraviolet laser treating of molded surfaces
JPH03106944A (ja) 任意形状のプラスチック製品に特殊効果をもつレーザーマーキングを行なう方法
Lasagni et al. One‐Step Production of Organized Surface Architectures on Polymeric Materials by Direct Laser Interference Patterning
EP2188133A1 (de) Optisch thermisch beschreibbare nanobeschichtung
FR2642362A1 (fr) Procede pour realiser, au moyen d'un laser, des marquages colores sur des matieres plastiques, et matieres ainsi marquees
US10500882B2 (en) Laser-marked polymer workpiece
KR20060129515A (ko) 플라스틱 각명의 밀봉
JPH08267917A (ja) 黒色金属熱画像形成性透明成分
EP0996549B1 (en) Method and compositions for laser imprinting, and articles imprinted using such methods and compositions
CZ295071B6 (cs) Způsob barevného popisování plastu pomocí laseru
WO2001009230A1 (en) Laser markable material
Karkantonis et al. The influence of processing environment on laser-induced periodic surface structures generated with green nanosecond laser
Alexander et al. Laser marking using organo-metallic films
Sugioka et al. Fundamentals of femtosecond laser processing
Okoshi et al. White-light emission from silicone rubber modified by 193 nm ArF excimer laser
US20180355187A1 (en) Laser marking compositions and methods of making and using the same
Schade et al. Resonant photothermal laser processing of hybrid gold/titania nanoparticle films
Shao et al. Excimer laser marking− A precise patterning technique for material surfaces
JP2005199626A (ja) 多色発色レーザーマーキング用有彩色着色剤
Ofoegbu et al. Laser marking of engineering thermoplastics: the polyoxymethylene (POM) case study

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20121217