DD200251A1

DD200251A1 - Verfahren zur herstellung farbiger dekoration auf glas

Info

Publication number: DD200251A1
Application number: DD23315281A
Authority: DD
Inventors: Gottfried Boden; Edgar Richter; Andreas Kolitsch; Ludwig Staedtler; Tilo Poitz; Hans-Juergen Schulz
Original assignee: Gottfried Boden; Edgar Richter; Andreas Kolitsch; Ludwig Staedtler; Tilo Poitz; Schulz Hans Juergen
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1983-04-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur farbigen Dekoration von Gegenstaenden aus Glas. Es dient vorrangig zur Erzeugung resistenter farbiger Dekore auf Schmuck- und Gebrauchsglaesern. Weiterhin koennen mit diesem Verfahren dauerhafte farbige Markierungen , Skalen, Beschriftungen und aehnliches angebracht werden. Mit der Erfindung soll die oekonomissche Herstellung dauerhafter vorzugsweise filigraner farbiger Dekore und/oder Markierungen von Glasgegenstaenden bei vollstaendiger Ausnutzung der eingesetzten Farbkoerper erreicht werden. Erfindungsgemaess wird dies dadurch geloest, dass mit Hilfe eines feinfokussierten Laserstrahles einer Outputleistung von 20 bis 200 Watt in die Oberflaeche des zu dekorierenden oder zu markierenden Glasgegenstandes ein vorgegebenes Muster eingezeichnet wird, wobei dem Laserstrahl mit definiertem Abstand mittels einer Duese ein feiner Strahl eines Farbpulvers oder einer Farbglasfritte geeigneter Koernung derart nachgefuehrt wird, dass die Farbkoerper auf der durch die Lasereinwirkung aufgeschmolzene Oberflaeche auftreffen und mit dem dort vorliegenden schmelzfluessigen Glas reagieren.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur farbigen Dekoration von Gegenständen aus Glas. Es dient vorrangig zur Erzeugung resistenter farbiger Dekore auf Schmuck- und Gebrauchsgläsern. Weiterhin können mit diesem Verfahren dauerhafte farbige Markierungen, Skalen, Beschriftungen und ähnliches angebracht v/erden. . '

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Gläser v/erden bisher auf sehr unterschiedlichen Wegen dekoriert. So kann man beispielsweise durch Schleifen, Schneiden oder Atzen farbig' überfangener Gläser farbige Hegativdekore aufbringen. Pur filigrane Schmuckelemente ist das Ätzen mittels Laserstrahl gebräuchlich (DD-PS 118 251). Farbige Positivdekore sind mit diesem Verfahren nicht zu realisieren. Weite Verbreitung hat der Siebdruck zur Herstellung farbiger Dekore gefunden. Nachteilig bei den Siebdruckdekoren sind einmal die_ Giftigkeit bestimmter Parbkompositionen (PbO-haltige Pärben) und zum anderen ihre geringe Resistenz gegen mechanische Beanspruchung speziell bei der maschinellen Reinigung der Gläser. .

In der japanischen Patentschrift IA 49 - '4352 wird ein Verfahren zum Auftragen farbiger Bilder auf Glas und Keramik mittels Laserstrahlung vorgestellt, bei dem mittels Farbpqsten farbige Bilder auf das zu dekorierende Glas aufgebracht und mittels Laserstrahlung..eingebrannt werden· Nachteilig.ist dabei, daß der Durchmesser des Laserstrahls etwa die Größe und die Form des aufzubringenden Bildes haben muß, wodurch mit diesem Verfahren keine Dekore mit ünregel-

mäßiger geometrischer Form oder filigraner Struktur aufgebracht werden können. .

Bei Anwendung von PbOr oder CdO- haltigen.Farbkörpern ist außerdem ein erhöhter arbeitsschutztechnischer Aufwand erforderlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die ökonomische Herstellung dauerhafter vorzugsweise filigraner farbiger Dekore und/oder Markierungen von Glasgegenständen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

•Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Dekoration und/oder Markierung von Gegenständen aus Glas zu schaffen, mit dem auf der Oberfläche dieser Glasgegenstände dauerhafte farbige Schmuckelemente, Skalen, Muster oder Markierungen bei vollständiger Ausnutzung der eingesetzten Farbkörper, angebracht werden»

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch· gelöst, daß mit Hilfe eines feinfokussierten Laserstrahles einer Output- · leistung von 20 - 200 Watt in die Oberfläche des zu dekorierenden oder zu markierenden Glasgegenstandes ein vorgegebenes Muster eingezeichnet wird, wobei dem Laserstrahl mit definiertem Abstand mittels einer Düse ein feiner Strahl eines'Farbpulvers oder einer Farbglasfritte geeigneter Körnung derart nachgeführt wird, daß die Farbkörper auf der durch die Lasereinwirkung aufgeschmolzene. Oberfläche auftreffen und mit dem dort vorliegenden schmelzflüssigen Glas reagieren. Dadurch erscheint das mit dem Laser in die Glas- Oberfläche eingezeichnete Muster farbig. Durch 'mehrmalige Laserzeichnung mit unterschiedlich-gefärbtem nachgeführten Farbpartikelstrahl kann man sehr.resistente mehrfarbige Dekore herstellen. Als Farbpartikel eignen sich dazu insbe-

sondere Übergangsmetalloxide, wie zum Beispiel CoO, C^⁰O* CuO oder CdO sowie Farbglasfritten einzeln oder im Gemisch. . ·

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird durch folgende Ausführungsbeispiele noch näher erläutert, wobei die Erfindung nicht auf 'diese Beispiele beschränkt ist.

Beispiel 1: ' · . ' *

Auf ein Glasrohr von 20 rnxn 0 wurde eine Skala aufgebracht. Dazu wurde das Glasrohr an beiden Enden in eine Drehvorrichtung eingespannt und um die Längsachse mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gedreht. Mit Hilfe eines COg-Lasers mit 200 Watt Ausgangsleistung wurden im Abstand von 5 mm auf dem Glasrohrmantel Rillen von 1,5 mm Breite aufgeschmolzen. Dem Laserstrahl wurde im Abstand von 3 mm mit Hilfe eines Luftgebläses ein Strahl von CoO ~ Pulver der Körnung

C 1 jLim nachgeführt, wobei der Durchmesser des auf die Glasoberfläche auftreffenden Pulverstrahles exakt der Breite der vom Laser geschmolzenen Rille entsprach. Das CoO - Pulver und die Blasluft wurden vorher auf ca. 450 ⁰C vorgewärmt. Das CoO verband sich in der Rille mit dem durch den Laserstrahl aufgeschmolzenen Glas zu.einem dunkelblauen Ring.

Beispiel 2:

Ein farbloses Stielglas würde durch gleichmäßiges Drehen auf einem Drehteller bei gleichzeitigem langsamen Anheben des Glases mit einem Laser wie in Beispiel 1 bestrahlt. Dem Laser wurde analog Beispiel 1 mittels eines Luftgebläses, eine dunkelrote Glasfritte der Körnung 1 -, 3 um und gleicher chemischer Grundzusammensetzung wie das Stiel-.

glas selbst im Abstand von 2 rom nach'geführt. Das Glas zeigte-ein leuchtend rotes sinuswellenförmiges Muster«

Beispiel 3:

Über ein Stangenglas wurde eine Metallmaske mit einem Weinlaubmuater geschoben und das.Glas auf einem Drehteller beigleichzeitigem Absenken langsam gedreht. Dem Laserstrahl, der die gesamte Maske abrastete, wurde ein Strahl mit einem durch CrpCU eingefärbtem Lötglas im Abstand von S. u. in nachgeführt. Die Körnung der Lötglasfritte lag bei 1 auh. Nach Abkühlen und Entfernen der Metallschablone zeigte das Glas ein gleichmäßig gefärbtes scharf gezeichnetes Weinlaubdekor«

Die nach der Erfindung hergestellten Dekore zeigten eine gegenüber dem Siebdruck wesentlich höhere Abriebfestigkeit, so daß selbst nach mehrfachem maschinellen Reinigen der Gläser keinerlei Fehlstellen im Dekor vorhanden waren.

Claims

- 5-Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Dekoration oder Markierung von Gegenständen aus Glas, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines fein^fokussierten Laserstrahles einer Outputleistung von 20 - 200 Watt auf der Oberfläche des zu dekorierenden oder zu markierenden Glasgegenstandes das vorgesehene Muster eingezeichnet wird, wobei dem Laserstrahl im definierten Abstand ein feiner Strahl eines Farbkörperpulvers geeigneter Körnung nachgeführt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Farbkörper Übergangsmetalloxide, vorzugsweise CoO, CrpO^, CuO oder CdO oder Farbglasfritten einzeln oder im Ge- . '

• misch verwendet v/erden. · -
3. Verfahren nach. Punkt-1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserzeichnung mehrmals unter Verwendung unterschiedlicher Parbkörper"durchgeführt wird.