DE3130214C2 - Maske für Laser-Beschriftungssysteme - Google Patents

Maske für Laser-Beschriftungssysteme

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DE3130214C2
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Germany
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laser marking
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DE3130214A
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Heinz 8225 Traunreut Kraus
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Dr Johannes Heidenhain GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • B23K26/0661—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks disposed on the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C3/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
    • B44C3/005—Removing selectively parts of at least the upper layer of a multi-layer article

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Description

Die Erfindung betrifft eine Maske für Laser-Beschriftungssysteme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs (US-PS 41 56 124).
Für die Kennzeichnung und/oder Beschriftung von Serien-Industrieprodukten finden bereits Laser-Beschriftungssysteme Anwendung.
Es werden vorzugsweise energiereiche, gepulste CÜ2-Laser verwendet in deren Strahlquerschnitt eine Beschriftungsvorlage angeordnet ist, die mit Hilfe einer Verkleinerungsoptik auf das zu beschriftende Teil abgebildet wird. Die vom Laser-Puls abgegebene Strahlungsenergie beträgt in der Vorlagenebene ca. 0,5—5 J/mm2 und sie hat eine Wellenlänge von 1,06 bzw. 10,6 μπι. Die nach der Fokussierung auf der zu beschriftenden Teile-Fläche auftreffende Energie wird so dimensioniert daß durch Verdampfen und/oder jo thermische oder chemische Veränderungen eine sichtbare und dauerhafte Signatur erzeugt wird. Beschriftungsfrequenzer bis zu 100 Impulsen/Sekunde sind möglich (»Laser Brand Marking«).
Aus der US-PS 42 19 721 ist ein Laserbeschriftungssy- a stem bekannt, bei dem ais Maskenvorlage mit schablonenartigem Aufbau eine absorbierende Metall-Maske mit einer Beschriftungsinformation in Form von strahlungsdurchlässigen Freisparungen zur Anwendung kommt
Der Nachteil dieser Maskentechnik ist darin zu sehen, daß die graphische Gestaltungsfreiheit der Beschriftungsinformation stark eingeschränkt wird. Es ist nicht möglich, in sich geschlossene, umgreifende transparente Flächenbereiche darzustellen, weil dann das innenliegende Maskenelement jeden Verbund zur übrigen Maske verliert. Es werden Haltestege erforderlich und der Beschriftungsinformation haften alle graphischen Nachteile einer »Spritzschablone« an. Nicht möglich ist auch die Darstellung einer gerasterten Halbton-Information, weil Rasterpunkte ein tragendes, transparentes Substrat voraussetzen.
In der US-PS 41 56 124 ist ein Laserbeschriftungssystem offenbart, bei dem auf einem Rahmen ein transparentes Substrat als Träger für eine zeichenbildende reflektierende Schicht aufgebracht ist Für energiereiche COvLaser im infraroten Bereich wird anstelle einer transparenten Maske eine Reflexionsmaske vorgeschlagen, da als geeignetes Material für die transparente Maske nur das hygroskopische Natriumchlorid oder Germanium verwendbar ist das aber sehr teuer und nicht in großen Formaten verfügbar ist Die vorgeschlagene Reflexionsmaske weist den Nachteil einer optisch aufwendigen Anordnung mit schiefen Lichtstrahlbündeln und damit verbundenen Abbildungsverzerrungen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Maske der oben genannten Gattung ein transparentes Substrat anzugeben, das ein preiswertes und einfach aufgebautes Laserbeschriftungssystem ermöglicht
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmai des Anspruches geiöst
Die Erfindung ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung der Maskenvorlage für Laser-Beschriftungssysteme, die sowohl in spektraler Hinsicht als auch bezüglich ihrer thermischen Belastbarkeit optimale Eigenschaften aufweist
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Auf einem Rahmen 1 ist mittels einer Klebeschicht 2 eine aus Polyimid (z. B. unter dem Warenzeichen »Kapton« der Firma Du Pont bekannt) bestehende Substratfolie 3 aufgeklebt Es ist auch denkbar, die Polyimidfoüe 3 statt durch Kleben durch Spannen am Rahmen t zu befestigen. Die Polyimidfoüe 3 besitzt eine Dicke von 5— 15μπι, vorzugsweise 10 μπι. Auf der Polyimidfolie 3 ist die zeichenbüdende, absorbierende Schicht 4 aufgebracht. Die zeichenbüdende Schicht 4 besteht aus einem Metallfilm, zweckmäßig Gold, Kupfer oder Nickel. Die Dicke der Metallschicht 4 ist auf den geforderten ausreichenden Kontrast abgestimmt, beispielsweise bei einer Goldschicht 4 etwa 0,5 μπι dick. Die zeichenbüdende Metallschicht 4 wird durch Aufdampfen, Sputtern oder, auf galvanischem Wege aufgebracht. Die Strukturierung der zeichenbildenden Metallschicht 4 erfolgt durch bekannte Verfahren der Fotolithographie.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Maske für Laserbeschriftungssysteme, insbesondere mit gepulsten CO2-Lasern, bei der ein Tragring oder Rahmen vorgesehen ist, der ein transparentes Substrat als Träger für eine zeichenbildende metallische Schicht hält, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Substrat (3) aus einer annähernd 5 bis 15 μπι starken Polyimidfoüe besteht
DE3130214A 1981-07-31 1981-07-31 Maske für Laser-Beschriftungssysteme Expired DE3130214C2 (de)

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DE3130214A1 DE3130214A1 (de) 1983-02-17
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DE3130214A1 (de) 1983-02-17

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