DE10122335C1

DE10122335C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Markieren von Glas mit einem Laser

Info

Publication number: DE10122335C1
Application number: DE10122335A
Authority: DE
Inventors: Ulla Trinks; Andre Witzmann
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2021-05-09
Also published as: GB0210252D0; JP3829301B2; JP2003019578A; ITMI20020963A1; GB2375325B; GB2375325A; ITMI20020963A0; US20030029849A1; US6674043B2

Abstract

Bei einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Markieren von Glas mit einem Laser wird das Glas zunächst auf eine Temperatur oberhalb der Transformationstemperatur des Glases gebracht. Das Glas wird sodann mit einem Laserpuls beaufschlagt, der eine Markierung auf der Oberfläche des Glases erzeugt. Vorzugsweise wird die Peakleistung des Laserpulses so gewählt, dass es lediglich zu einer thermischen Wechselwirkung mit der Glasoberfläche kommt. Dies hat den Vorteil, das die Materialeigenschaften des markierten Glases im Vergleich zum unmarkierten Produkt, unverändert bleiben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Markieren von Glas mit einem Laser, insbesondere in einer Rohrziehanlage.

Zum Markieren oder Beschreiben von Glas mittels Laserstrah lung sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt:
Aus der DE 44 07 547 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung ei nes Körpers aus transparentem Material mit einer Markierung im Inneren des Körpers bekannt, bei dem sich im Inneren des Körpers ein begrenzter räum licher Bereiche befindet, in dem durch Laserstrahlung punktförmige Mikrorisse gebildet werden. Die Mikrorisse weisen einen solchen Durchmesser auf, dass sie mit dem freien Auge sichtbar sind.

Die WO 92/03297 A1 (= DE 41 26 626 C2) betrifft ein entspre chendes Verfahren, bei dem im Inneren des zu markierenden Glaskörpers durch die Laserstrahlung das Material ionisiert wird, so dass ebenfalls Mikro risse entstehen.

Ein weiteres entsprechendes Verfahren ist aus der WO 94/14567 A1 bekannt, bei dem ein Bild im Inneren des Körpers ebenfalls durch die Bildung von lokalen Mikrorissen erzeugt wird.

Bei den zuvor genannten, aus dem Stand der Technik bekann ten Verfahren werden Festkörperlaser (Nd:YAG) mit einer hohen Energiedichte von < 10⁷ W/cm² eingesetzt. Nachteilig bei den vorgenannten Ver fahren ist, dass nur bestimmte Gläser mit derartiger Laserstrahlung reagie ren. Ferner ist nachteilig, dass die Mikrorissstruktur die Materialeigenschaf ten des markierten Glases verschlechtert.

Aus der WO 00/32349 A1 und der WO 00/32531 A1 sind Verfahren zur Markierung von Glas bekannt, die ebenfalls mit Festkörperla sern (Nd:YAG) arbeiten, bei denen die Laserparameter so gewählt sind, dass keine bruchauslösenden Mikrorisse entstehen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass die erzeugte Markierung mit dem bloßem Auge nicht erkennbar ist. Nachteilig ist ferner, dass die Fokussierung des Laser strahls im Inneren des Glaskörpers ein hinreichend großes Glasvolumen bzw. eine Mindestwanddicke von z. B. mindestens 1 mm voraussetzt, um ein Risswachstum bis zur Oberfläche zu vermeiden.

Um trotz der weitgehenden Transparenz des Glases für die Wellenlängen von Festkörperlasern eine Wechselwirkung bzw. einen Mar kiereffekt zu erzielen, ist es bekannt, absorbierende Schichten auf das Glas aufzubringen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der EP 07 613 77 B1 bekannt, wobei ein Nd:YAG Laser mit einer Wellenlänge von 1,06 µm für die Markierung der aufgebrachten Materialschicht verwendet wird. Ferner ist aus der DE 42 24 282 A1 ein entsprechendes Verfahren bekannt, bei dem ein metalldotiertes Spezialglas mit einem Nd:YAG Laser markiert wird.

Aus der WO 95/05286 A1 ist ein Verfahren zur Innenmarkie rung eines Glaskörpers ohne Veränderung der Glasoberfläche bekannt. Da zu wird ein CO₂ Laser verwendet, der eine Energiedichte von mindestens 6 kW/cm² Energiedichte im Fokus aufweist, um lokale Spannungen unter der Oberfläche in bis zu ca. 50 µm Tiefe einzubringen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass die Markierungen mit bloßem Auge nicht sichtbar sind.

Aus der DE 31 21 138 C2 ist ferner ein Verfahren zum Dekorie ren von Glaserzeugnissen bekannt, bei dem ein Laserstrahl von einer sol chen maximalen Energie zur Anwendung kommt, dass Glasmasse von der Oberflächenschicht verdampft oder eine Änderung der optischen Durchläs sigkeit des Glases verursacht.

Aus der DE 31 45 278 C2 ist ein weiteres Verfahren zum Abtra gen von Material von der Glasoberfläche mittels eines Laserstrahls bekannt, bei dem der Laserstrahl durch eine teilweise absorbierende Matrix in eine Vielzahl von Einzelstrahlen aufgeteilt wird.

Ferner ist aus der DE 41 32 817 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem durch einen Laserstrahl punktuell das Glas an der zu behandelnden Oberfläche aufgeschmolzen wird. Nachteilig bei den genannten materialab tragenden Verfahren ist, dass Absaugvorrichtungen erforderlich sind, um verdampftes Glasmaterial zu entfernen. Außerdem werden die Materialei genschaften nachteilig beeinflusst.

Ein besonderer Nachteil bei dem genannten Verfahren ist die notwendige Wärmebehandlung des Glases vor, während oder nach der La serbearbeitung, um das Glas zu entspannen, da die Laserbearbeitung bei Temperaturen unter der Transformationstemperatur stattfindet.

Aus der DE 199 26 878 A1 ist ein Verfahren zum Gravieren von Glasbehältern mittels Laserstrahlen bekannt, das einen Lack verwendet, der aus einer Kombination von einer verglasbaren Grundlage mit einem Pigment besteht, das die Eigenschaft besitzt, unter der Wirkung mit dem Laserstrahl zu reagieren und die Farbe der verwendeten Kombination zu ändern.

Ferner ist aus der WO 99/00215 A1 ein Verfahren bekannt, welches auf einer Kombination der bekannten Verfahren zur Oberflächen markierung und Innenmarkierung von Glas beruht.

Aus der WO 96/10777 A1 ist ein Verfahren zur Markierung der Glasoberfläche mittels UV-Laserstrahlung bekannt, bei dem nur eine Mikrostrukturierung, die ohne Hilfsmittel nicht erkennbar ist, erzielt werden kann.

Aus der JP 09 278494 A ist ein Verfahren zur Markierung eines Glassubstrats bekannt. Zur Markierung wird ein YLF Laser mit einer Wellen länge von ca. 262 nm verwendet.

Aus der JP 10 101379 A ist ein weiteres Verfahren zur Markie rung von Glas bekannt. Bei diesem Verfahren werden pulsierende Laser strahlen einer Wellenlänge von 2.300 nm verwendet, wobei jede zu markie rende Stelle auf dem Glas zwischen drei und einhundertmal mit einem La serstrahl zu beaufschlagen ist.

Aus der DE 41 26 626 C2 ist ein Verfahren zum Versehen ei nes Materialkörpers aus Glas oder Kunststoff mit einer unter der Oberfläche angeordneten Markierung bekannt. Hierzu wird auf die Oberfläche des Mate rialkörpers ein Strahl hoher Energiedichte gerichtet, für den das Material durchlässig ist. Der Strahl wird an einem Ort fokussiert, der von der Oberflä che einen Abstand aufweist und innerhalb des Materialkörpers angeordnet ist, wodurch die Markierung bewirkt wird.

Aus der DE 34 25 263 A1 ist ein Verfahren zum Einschreiben von Informationen in das Volumen von transparenten Materialien mittels La serstrahl bekannt, bei dem durch die Wahl der Fokussierung des Laser strahls die Information in verschiedene Materialtiefen eingeschrieben werden kann.

Aus der DE 19 82 325 A1 ist ein Verfahren zur definierten dauerhaften Veränderung des Extinktionsspektrums metallpartikelhaltiger Dielektrika durch intensive Laserimpulse bekannt. Die Veränderung wird durch Einstrahlung von intensivem Laserlicht in eine durch Anregung von Oberflächenplasmonen in den Metallpartikeln verursachte Extinktionsbande bewirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein verbes sertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung für die Markierung von Glas mit einem Laser zu schaffen.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 10 jeweils gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung erlaubt es, die Markierung des Glases in den Produktionsvorgang, beispielsweise in einer Rohrziehanlage, zu integrieren. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für separate Bearbeitungsschritte nach der Fertigung des Glases für die Aufbringung von Markierungen.

Ferner erlaubt es die Erfindung eine deutlich sichtbare, aber mikrorissfreie Markierung auf das Glas bereits während der Herstellung des Rohres bei hohen Temperaturen aufzubringen. Die mögliche Integration der Markierung in den Produktionsvorgang erlaubt es, die dort ohnehin vorhan denen hohen Temperaturen für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu nutzen, ohne dass diese Temperaturen jenseits der Trans formationstemperatur des Glases in nachfolgenden Weiterverarbeitungs schritten erzeugt werden müssten.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sie sich in den kontinuierlichem Produktionsprozess einfügt, ohne diesen zu verzögern oder sonst nachteilig zu beeinflussen.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Erfindung die Herstel lung von spannungsarmen Markierungen auf der Oberfläche ohne die Er zeugung von Mikrorissen erlaubt, so dass die Materialeigenschaften des ge fertigten Glases durch die Markierung nicht nachteilig beeinflusst werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei der Laserstrahl so geregelt, dass er nur kurzzeitig seine Peakleistung erreicht. Die Peakleistung wird da bei in Abhängigkeit der physikalischen Parameter des Glases - beispiels weise dessen thermischen Ausdehnungskoeffizient und Wärmleitfähigkeit - gewählt, um den Spannungseintrag in das Glas zu minimieren.

Diese rein thermische Wechselwirkung ist zur Aufbringung von sichtbaren Markierungen auf der Glasoberfläche ausreichend, da sich das zu markierende Glas oberhalb der Transformationstemperatur befindet, und das Glas daher leichter verformbar ist. Entsprechend ist auch nur eine relati ve geringe Laser-Leistung zur Anbringung der Markierungen erforderlich.

In einer bevorzugten Ausführungsform kommt ein gepulster quasi-kontinuierlicher CO₂-Laserstrahl zur Anwendung. Durch verschiedene Puls-Pausen-Verhältnisse des CO₂-Laserstrahls können beliebige dauerhaf te Markierungen unterschiedlicher Muster - beispielsweise Punkte, Striche, Linien - auf der an dem Laser vorbeilaufenden Glasoberfläche erzeugt wer den.

In vorteilhafter Weise kann die Regelung für die Erzeugung des Laserstrahls mit Messgeräten gekoppelt werden. Dies erlaubt es, das Glas entsprechend der Fehler, die mit den Messgeräten zur Qualitätssicherung erkannt werden, zu markieren. Stellt ein solches Messgerät beispielsweise einen Glasfehler, z. B. Blasen oder Knoten fest, so kann das Messgerät ein entsprechendes Signal an die Regelungselektronik des Lasers abgeben. Daraufhin wird auf der Oberfläche des betreffenden Materialbereichs eine Markierung angebracht, die später im weiteren Produktionsvorgang entweder zur Kennzeichnung einer noch erforderlichen Nachbehandlung oder zur Aussonderung des entsprechenden Produkts dienen kann.

Die Pulszeiten und/oder die Peakleistungen des Laserstrahls können auch so gewählt werden, dass die Markierungen mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, sondern nur unter dem Mikroskop oder mittels eines Polarimeters feststellbar sind. Die Markierungen können auch maschinen lesbar ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines sogenannten Bar- Codes.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich beispiels weise unverfälschbare Markierungen auf dem Glas zur Bekämpfung der Produktpiraterie anbringen. Ebenso lassen sich Marken, Firmenlogos oder sonstige Produktausstattung durch das erfindungsgemäße Verfahren unver fälschbar auf der Glasoberfläche aufbringen, ohne dass dies die Materialei genschaften des Glases nachteilig beeinflussen würde und bei voller Integra tion der Anbringung der Markierung in die Produktfertigung.

Da das Verfahren berührungslos arbeitet, kann die entspre chende Vorrichtung von dem sonstigen Produktionsprozess gekapselt auf gebaut sein. Dies hat den weiteren Vorteil der Wartungsarmut und des ein fachen, mobil zu gestaltenden Aufbaus der Markiereinheit.

Im weiteren ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine einzelne mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Markierung auf der Oberfläche des Glases,

Fig. 2 die Prinzipdarstellung der Form des Laserpulses zur Er zeugung einer Markierung auf der Glasoberfläche,

Fig. 3 eine Rohrziehanlage mit einer Ausführungsform der er findungsgemäßen Vorrichtung zur Markierung des Glases,

Fig. 4 das Puls-Pausen-Verhältnis des quasi-kontinuierlichen Laserstrahls, der bei der Rohrziehanlage der Fig. 3 zur Anwendung kommt, und

Fig. 5 die durch den quasi-kontinuierlichen Laserstrahl der Fig. 4 erzeugte Markierung auf der Glasoberfläche.

Die Fig. 1 zeigt eine einzelne Markierung in vergrößerter Dar stellung, die mittels eines Laserpulses auf einer Glasoberfläche erzeugt wor den ist. Zunächst wird dazu das zu markierende Glas auf eine Temperatur gebracht, die oberhalb der Transformationstemperatur des Glases liegt. Je nach Glastyp ist dazu eine Temperatur von 500-600°C erforderlich. Bei einer Integration des Markierungsverfahrens in die Glasproduktion wird die entsprechende Laser-Markierungsvorrichtung an einer Stelle des vorbeilau fenden Glasstrangs plaziert, an der die erforderliche Markiertemperatur grö ßer als die Transformationstemperatur des Glases vorhanden ist.

Nach oben ist die Temperatur der zu markierenden Glasober fläche dahingehend beschränkt, dass mit der zur Verfügung stehenden La serleistung keine Wechselwirkung mehr mit dem Glas derart erfolgt, dass eine noch sichtbare Markierung resultiert.

Die Wechselwirkung des auftreffenden Laserpulses mit der Glasoberfläche ist dabei rein thermisch, ohne dass es dabei zu einer physikalischen oder chemischen Veränderung des Glasmaterials kommt. Insbe sondere wird dadurch die Ionisation des Glasmaterials sowie die Bildung von Mikrorissen oder dergleichen im Wesentlichen verhindert.

Die in der Fig. 1 gezeigte Markierung weist eine Länge von 1,3 mm auf. Die ovale Form der Markierung wird dadurch erreicht, dass das zu markierende Glas relativ zu der Laserquelle eine Bewegung ausführt, so dass die Länge des Ovals durch die Bewegungsgeschwindigkeit und die Länge des Laserpulses gegeben ist.

Den zeitlichen Verlauf des entsprechenden Laserpulses zeigt die Fig. 2. Der Laserpuls hat eine Anstiegszeit von t_an. Nach der Anstiegs zeit erreicht die Laserleistung ihr Maximum, dass in der Fig. 2 als P_peak ge kennzeichnet ist. Unmittelbar nach Erreichung der maximalen Laserleistung fällt diese in der Abfallszeit t_ab wieder auf 0 ab.

Die maximale Leistung P_peak wird dabei vorzugsweise so ge wählt, dass es außer zu einer thermischen zu keiner weiteren Beeinflussung der zu bearbeitenden Oberfläche und des Produkts kommt. Die Wahl der maximalen Leistung P_peak erfolgt daher in Abhängigkeit der physikalischen Parameter des zu markierenden Glases, dass heißt in Abhängigkeit von dessen thermischen Ausdehnungskoeffizient und dessen Wärmeleitfähig keit. Auch die chemischen Charakteristika des Glases können dabei berück sichtigt werden.

Die Anstiegszeit t_an wird dabei in vorteilhafter Weise als die mi nimale Zeit gewählt, die zur Erreichung der maximalen Leistung P_peak erfor derlich ist. Diese minimale Zeit ist durch den verwendeten Laser geräteab hängig gegeben. Die Wahl der Laserparameter (Pulsweite, Pulspause) hängt von der Art der gewünschten Markierung, beispielsweise der Strichlänge, ab.

Gleich nach Erreichung der maximalen Leistung P_peak wird die Zuführung von Energie zu dem Laser wieder unterbrochen, so dass in der dann ebenfalls geräteabhängigen Abfallszeit t_ab die Ausgangsleistung des Laserpulses wieder auf 0 zurückfällt. Bei Verwendung eines CO₂ Lasersystems können die Anstiegs- und Abfallzeiten jeweils 50 bis 60 µs betragen, woraus sich eine Pulsweite t_puls von ca. 100 bis 120 µs ergibt. Es können jedoch auch längere Pulszeiten von z. B. t_puls = 300 µs oder länger gewählt werden.

Die Fig. 3 zeigt eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Glas, beispielsweise von Glasrohr, in einer Rohrziehanlage. Dabei kann beispielsweise das Danner-Verfahren zur Anwendung kommen, welches an sich aus der US 1 218 598 bekannt ist. Ferner können auch das Vello- Verfahren und das A-Zug-Verfahren (DE-AS 10 25 581) oder ein anderes Glasziehverfahren zur Anwendung kommen.

In der Rohrziehanlage wird das Glasmaterial 1 mit einer be stimmten Geschwindigkeit im Wesentlichen translatorisch in Richtung des Pfeils 2 bewegt. Die Ziehgeschwindigkeit beträgt dabei unter 6 m/s, vor zugsweise ca. 4 m/s.

Der aus dem Glasmaterial 1 bestehende Glasrohrzug passiert in der Rohrziehanlage der Fig. 3 zunächst die Messgeräte 3. Die Messgerä te 3 dienen zur Untersuchung von einer oder mehrerer Materialeigenschaf ten des Glasmaterials 1, beispielsweise die Prüfung hinsichtlich Blasen, Kno ten oder anderer Materialunregelmäßigkeiten, Fehler oder sonstiger Eigen schaften. Die Messgeräte können vorteilhafter Weise auch ungefähr in Höhe der mit 400°C bezeichneten Stelle entlang des Glasstrangs angeordnet sein. Soll die Lasermarkierung zur Fehlermarkierung benutzt werden, so muss in diesem Fall der Laserstandort in Ziehrichtung nach den Messgeräten gewählt werden.

Wird eine bestimmte Prüfbedingung nicht erfüllt, so geben die Messgeräte 3 ein entsprechendes Signal ab, welches über eine Leitung 4 zu einer Ansteuerung 5 eines Lasers 6 übertragen wird.

Der Laser 6 besteht neben der Ansteuerung 5 aus einem CO₂- Laserkopf 7 sowie einem entsprechendem Kühler 8 und einem Hochfre quenznetzteil 9. Der Laserkopf 7 erzeugt bei einer entsprechenden Ansteue rung durch die Ansteuerung 5 einen CO₂-Laserpuls, der über eine Fokus sieroptik 10 auf das Glasmaterial 1 gerichtet wird.

Die Fokussieroptik 10 weist an ihrer dem Glasmaterial 1 zuge wandten Seite eine in der Fig. 3 nicht im Detail dargestellte Optikspülung 11 auf. Die Temperatur beträgt in dem Bereich, wo der Laserstrahl des La serkopfes 7 auf das Glasmaterial 1 auftrifft, dem betrachteten Beispiel ca. 600°C, liegt also oberhalb der Transformationstemperatur des Glasmaterials 1.

In den darauffolgenden Abschnitten der Rohrziehanlage fällt die Temperatur des Glasmaterials 1 kontinuierlich auf 400°C bzw. auf 200 °C ab. Am hinteren Ende der Rohrziehanlage befindet sich eine Ziehmaschi ne 12, die das Glasmaterial 1 in die gewünschte translatorische Bewegung versetzt. Hinter der Ziehmaschine 12 wird das gezogene Glasmaterial in Rohre 13 unterteilt, die erforderlichenfalls einer Nachverarbeitung 14 unter zogen werden.

Der Laserkopf 7 wird durch die Ansteuerung 5 des Lasers 6 so geregelt, dass das vorbeilaufende Glasmaterial 1 des Rohrzuges mit Laser pulsen beaufschlagt wird, die im Wesentlichen nur zu einer thermischen Beeinflussung der Oberfläche des Glasmaterials 1 führen, wie oben mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 erläutert. Die genaue Position für die Anbringung einer Markierung wird durch die Fokussieroptik 10 bestimmt.

In dem betrachteten Ausführungsbeispiels der Fig. 3 befindet sich die Fokussieroptik 10 in ca. 63,5 mm Arbeitsabstand von der Oberfläche des Glasmaterials 1. Etwaige Abweichungen vom idealen Fokus durch Rohrzugschwankungen von beispielsweise ±1 mm können durch den Tiefe schärfenbereich der Strahlung vernachlässigt werden.

Die Optikspülung 11 sorgt für die Spülung der Fokussierlinse der Fokussieroptik 10 mit einem gerichteten Gasstrom, um die Fokussierlin se beispielsweise vor Glasstaub oder dergleichen zu schützen.

Beispielsweise können die Laserparameter der Ansteuerung 5 so eingestellt werden, dass die Pulsweite t_puls (vgl. Fig. 2) 60 µs beträgt und die Pulsfrequenz 10 kHz. Die Peakleistung kann ca. 200 W betragen, was einer Durchschnittsleistung von ca. 120 W entspricht. Aufgrund der Ziehgeschwindigkeit von ca. 4 m/s ergibt sich dadurch eine Markierung mit tels Strichen, mit einer Strichabmessung von ca. 0,25 × 0,1 mm, wobei die Striche jeweils um ca. 0,4 mm auf der Oberfläche des Glasmaterials 1 beabstandet sind.

Die so erzeugten Markierungen sind ohne Hilfsmittel auf dem Endprodukt Glasrohr 13 sowie auch auf Nachverarbeitungsprodukten, z. B. Ampullen, mit dem bloßem Auge erkennbar. Es werden keine Aufwölbungen nach außen an der Glasoberfläche und keine negativen Spannungen oder gar Mikrorisse induziert. Dies lässt sich beispielsweise durch eine Wärmebe handlung der Ampullen (Kühlofen) und Thermoschocks verifizieren, in denen die entsprechenden Produkte keine Unterschiede im Vergleich zu unmarkier ten Produkten aufweisen.

Fig. 4 zeigt eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der von dem Laserkopf 7 (vgl. Fig. 3) abgegebenen Laserpulse. Diese entsprechen ihrer Form nach jeweils dem Laserpuls der Fig. 2. Durch Variation der Dau er der Pulspause t_pause lässt sich der Abstand der auf der Oberfläche des Glasmaterials erzeugten Markierungsstriche variieren.

Die entsprechenden Markierungsstriche zeigt die Fig. 5 in Vergrößerung. Die Mittelpunkte der einzelnen Markierungsstriche liegen da bei aufgrund der gewählten Parameter um ca. 2 mm auseinander.

Durch eine entsprechende Ausbildung der Fokussieroptik 10 (vgl. Fig. 3) lassen sich jedoch auch beliebige Markierungsmuster auf der Glasoberfläche erzeugen. Dabei kann es sich beispielsweise um dekorative Muster, Marken, Logos, Produktausstattungen oder sonstige Kennzeichnun gen, beispielsweise für die Produktionsüberwachung handeln.

Ferner ist es auch möglich, den Laser 6 und/oder die Fokus sieroptik 10 relativ zu der Rohrzuganlage parallel zu dem Rohrzug beweglich anzuordnen, so dass der Laserstrahl über eine gewisse Strecke parallel zu dem Glasmaterial 1 in Richtung des Pfeils 2 mitlaufen kann, um beispiels weise komplexere Muster auf der Oberfläche des Glasmaterials 1 aufzubringen. Dadurch ist eine Mitfahrbewegung der Optik mit der Ziehgeschwindig keit simultan zur Rohrzugbewegung ermöglicht. Alternativ kann auch eine Scanvorrichtung eingesetzt werden. Nach Beendigung der entsprechenden Markierung wird der Laser 6 und/oder die Fokussieroptik 10 wieder in die Ausgangsposition zurückgefahren, um einen erneuten Markierungsschritt vorzubereiten.

Bezugszeichenliste

1

Glasmaterial

2

Ziehrichtung

3

Messgeräte

4

Leitung

5

Ansteuerung

6

Laser

7

Laserkopf

8

Kühler

9

HF-Netzteil

10

Fokussieroptik

11

Optikspülung

12

Ziehmaschine

13

Rohre

14

Nachverarbeitung

Claims

1. Verfahren zum Markieren von Glas mit folgenden Schritten:

a) Auswahl der Markierposition entlang eines Ziehprozesses, die eine Glastemperatur oberhalb der Transformationstem peratur aufweist.
b) Beaufschlagung des Glases mit einem Laserpuls zur Auf bringung einer Markierung auf einer Oberfläche des Glases.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Laserpuls nur kurz eine Peakleistung erreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Peakleistung des Laserpulses in Abhängigkeit von physikalischen Parametern des Glases so gewählt ist, dass es lediglich zu einer thermischen Beeinflussung der zu markierenden Oberfläche des Glases kommt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das Glas mit einem ge pulsten Laserstrahl beaufschlagt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas mit einer Ziehgeschwindigkeit in einer Ziehanlage relativ zu dem Laserstrahl bewegt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der La serpuls eine Anstiegszeit von 25 bis 60 µs und eine Abfallszeit von 25 bis 60 µs aufweist.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Pulsweite des Laserpulses weniger als 300 µs, vorzugsweise weniger als 130 µs, insbesondere 60 µs, beträgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas hinsichtlich einer Eigenschaft untersucht wird und bei Vorliegen oder nicht Vorliegen der Eigenschaft eine entsprechende Markierung mittels des Laserpulses aufgebracht wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der La serpuls mit einem CO₂ Laser erzeugt wird.

10. Vorrichtung zum Markieren von Glas mit:

a) Mitteln zur Bewegung des Glases mit einer Ziehgeschwindigkeit in einem Rohrziehprozess,
b) Mitteln zur Temperierung des zu markierenden Glases in einem Bereich des Rohrziehprozesses auf eine Temperatur, die oberhalb der Transformations temperatur des Glases liegt,
c) Mittel zur Beaufschlagung des Glases mit einem Laser puls zur Aufbringung einer Markierung auf einer Ober fläche des Glases, wobei die Mittel zur Beaufschlagung so angeordnet sind, dass der Laserpuls in dem Bereich des Rohrziehprozesses auf die Glasoberfläche auftrifft.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 mit Mitteln zur Regelung des La serpulses, so dass dieser nur kurz eine Peakleistung erreicht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Mittel zur Be aufschlagung des Glases mit einem Laserpuls als gepulste La sermittel ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei die Mittel zur Beaufschlagung des Glases mit einem Laserpuls so ausgebildet sind, dass der Laserpuls eine Anstiegszeit von 25 bis 60 µs und eine Abfallzeit von 25 bis 60 µs aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Mittel zur Beaufschlagung des Glases mit einem Laserpuls so ausge bildet sind, dass die Pulsweite des Laserpulses weniger als 300 µs, vorzugsweise weniger als 130 µs, insbesondere zwischen 50 µs und 120 µs, beträgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14 mit Mitteln zur Untersuchung des Glases hinsichtlich einer Eigenschaft zur Aus gabe eines Steuerungssignals an die Mittel zur Beaufschlagung des Glases mit einem Laserpuls in Abhängigkeit von dem Vorlie gen oder nicht Vorliegen der Eigenschaft.