DE10053771A1 - Verfahren zum Herstellen von farbigen Mustern, wie z. B. Beschriftungen, Bildern usw. auf einem Substrat aus Glas, Keramik oder Metall - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von farbigen Mustern, wie z. B. Beschriftungen, Bildern usw. auf einem Substrat aus Glas, Keramik oder MetallInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von farbigen Mustern auf Glas, Keramik oder Metall. Hierzu werden Farbe, Energieabsorber, Flußmittel, Geschwindigkeit und Energie des Beschriftungslasers optimal aufeinander abgestimmt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von farbigen Mustern, wie z. B.
Beschriftungen, Bildern usw. auf einem Substrat aus Glas, Keramik oder Metall,
bei dem das Substrat mit einem Überzug aus Farbe, Energieabsorber und
Flußmittel versehen wird und ein Infrarotlaser entsprechend dem gewünschten
Muster auf den Überzug einwirkt.
Es sind bereits Verfahren bekannt, mit denen auf dem vorgenanntem Weg z. B.
Beschriftungen auf Glas, Metall oder Keramik erzielbar sind (vgl. z. B.
US-PS 6075223). Die bekannten Verfahren liefern nur eine relativ beschränkte Aus
wahlmöglichkeit hinsichtlich Farben und Träger.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben,
mit dem eine Vielzahl unterschiedlicher wählbarer Farben auf den genannten
Substraten ohne Oberflächenbeschädigungen aufbringbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
ein Überzug mit einem Anteil der Farbe - Metalloxyde, Pigmente - zwischen 10-70%,
einem Anteil des Energieabsorbers zwischen 0-90%,
einem Anteil des Flußmittels zwischen 10-90% und
einem Infrarotlaser mit einer Leistung kleiner/gleich 10 Watt und
einer Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahles relativ zum Substrat grösser/gleich 60 mm/sec.
ein Überzug mit einem Anteil der Farbe - Metalloxyde, Pigmente - zwischen 10-70%,
einem Anteil des Energieabsorbers zwischen 0-90%,
einem Anteil des Flußmittels zwischen 10-90% und
einem Infrarotlaser mit einer Leistung kleiner/gleich 10 Watt und
einer Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahles relativ zum Substrat grösser/gleich 60 mm/sec.
Durch die hohe Vorschubgeschwindigkeit in Verbindung mit der relativ
niedrigen Laserenergie sind Schädigungen des Substrates sehr gering,
so daß die Gebrauchsfähigkeit nicht beeinträchtigt wird. Auch werden
Farbpigmente durch die hohe kurzzeitige Temperatur nicht zerstört,
so daß die eingestellte Farbe nicht unzulässig verändert wird.
Als Flußmittel kann z. B. Borosilikatglas mit einem Wärmeausdehnungs
koeffizienten von 3,3 × 10-6 K-1 verwendet werden und als Energieabsorber
SnO, TiO2 oder bestimmte Gläser. Auf den Absorber kann ggf. ganz
oder teilweise verzichtet werden, falls die übrigen Bestandteile genügend
Laserenergie im Infrarotbereich aufnehmen.
Ein günstiges Flußmittel mit geringer Schädigung empfindlicher Substrate
(z. B. Glas, Keramik mit Glasur) ist entweder ein Glas mit geringem
Ausdehnungskoeffizienten unter 5 × 10-6 K-1 oder ein Glasfluß mit leichter
Aufschmelzbarkeit (d. h. Transformationstemperatur kleiner 450°C; noch besser
kleiner 400°C).
Interessant ist die Farbe "Weiß". Mit einem Anteil von 30-70% lichtstreuenden
ZrO2-Partikeln zwischen 1-50 µ, einem Absorberanteil zwischen 5-30% und dem
Rest Glasfluß als Überzug lässt sich dieser Effekt erzielen.
Anhand eines schematischen Beispiels sei die Erfindung näher erläutert:
Ein Substrat 1 aus Metall, Glas oder Keramik ist mit einem Überzug von z. B. 5-25 µ versehen, der aus einem Flußmittel mit einem Anteil von z. B. 40%, einem Farbanteil von 40% und einem Energieabsorberanteil von 10% besteht. Der positionierbare Strahl 5 eines von einem Rechner 4 gesteuerten Infrarotlasers 3 wirkt entsprechend dem gewünschten Muster auf den Überzug 2 ein, so daß an den entsprechenden Stellen ein fester Farbauftrag entsteht. Die Relativbewegung des Strahles zum Substrat kann dabei durch Strahlablenkung und/oder durch Verschiebung des Lasers relativ zum Substrat vorgenommen werden.
Ein Substrat 1 aus Metall, Glas oder Keramik ist mit einem Überzug von z. B. 5-25 µ versehen, der aus einem Flußmittel mit einem Anteil von z. B. 40%, einem Farbanteil von 40% und einem Energieabsorberanteil von 10% besteht. Der positionierbare Strahl 5 eines von einem Rechner 4 gesteuerten Infrarotlasers 3 wirkt entsprechend dem gewünschten Muster auf den Überzug 2 ein, so daß an den entsprechenden Stellen ein fester Farbauftrag entsteht. Die Relativbewegung des Strahles zum Substrat kann dabei durch Strahlablenkung und/oder durch Verschiebung des Lasers relativ zum Substrat vorgenommen werden.
Die Leistung des Lasers kann dabei 6 Watt und die Vorschubgeschwindigkeit
von Laserstrahl zum Substrat 100 mm/sec betragen.
Claims (7)
1. Verfahren zum Herstellen von farbigen Mustern wie z. B. Beschriftungen, Bilder usw.
auf einem Substrat aus Glas, Keramik oder Metall, bei dem das Substrat mit einem
Überzug aus Farbe, Energieabsorber und Flußmittel versehen wird und ein Infrarot
laser entsprechend dem gewünschten Muster auf den Überzug einwirkt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
ein Überzug mit einem Farbanteil - Metalloxyde, Pigmente - zwischen 10-70%,
einem Anteil des Energieabsorbers zwischen 0-90%,
einem Flußmittelanteil zwischen 10-90% und
einem Infrarotlaser mit einer el. Leistung kleiner/gleich 10 Watt und einer Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahles relativ zum Substrat größer/gleich 60 mm/sec.
ein Überzug mit einem Farbanteil - Metalloxyde, Pigmente - zwischen 10-70%,
einem Anteil des Energieabsorbers zwischen 0-90%,
einem Flußmittelanteil zwischen 10-90% und
einem Infrarotlaser mit einer el. Leistung kleiner/gleich 10 Watt und einer Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahles relativ zum Substrat größer/gleich 60 mm/sec.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Laser mit einer
Leistung zwischen 4-7 Watt und einer Vorschubgeschwindigkeit zwischen
70-150 mm/sec.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung
von Borosilikatglas als Flußmittel und SnO, TiO2 oder Glas als Flußmittel.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Farbanteil zwischen
20-50%, einem Energieabsorberanteil zwischen 20-50% und einem Flußmittelanteil
zwischen 20-40%.
5. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen der Farbe "Weiß", bei der der Farbanteil
zwischen 30-70% ZrO2, der Energieabsorberanteil zwischen 5-30% liegt und der Rest aus
Glasfluß ggf. mit Zuschlagstoffen besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5 mit einem Farbanteil von ca. 50% ZrO2, ca. 10%
Energieabsorber und ca. 40% Glasfluß.
7. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung
von SnO und/oder Antimonoxid.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20023710U DE20023710U1 (de) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | Farbige Muster |
DE2000153771 DE10053771A1 (de) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | Verfahren zum Herstellen von farbigen Mustern, wie z. B. Beschriftungen, Bildern usw. auf einem Substrat aus Glas, Keramik oder Metall |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10053771A1 true DE10053771A1 (de) | 2002-05-02 |
Family
ID=7661560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2000153771 Withdrawn DE10053771A1 (de) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | Verfahren zum Herstellen von farbigen Mustern, wie z. B. Beschriftungen, Bildern usw. auf einem Substrat aus Glas, Keramik oder Metall |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10053771A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007021820A1 (de) | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Laserpigmente für Keramiken |
CN100436155C (zh) * | 2006-08-15 | 2008-11-26 | 北京工业大学 | 一种基于透明材料的激光快速热升华印刷方法 |
CN104070289A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 江苏犇银贵金属有限公司 | 一种在白银表面增强扫描识别率的激光打标方法 |
-
2000
- 2000-10-30 DE DE2000153771 patent/DE10053771A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100436155C (zh) * | 2006-08-15 | 2008-11-26 | 北京工业大学 | 一种基于透明材料的激光快速热升华印刷方法 |
DE102007021820A1 (de) | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Laserpigmente für Keramiken |
CN104070289A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 江苏犇银贵金属有限公司 | 一种在白银表面增强扫描识别率的激光打标方法 |
CN104070289B (zh) * | 2013-03-27 | 2016-03-30 | 梅照付 | 一种在白银表面增强扫描识别率的激光打标方法 |
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