DE3539047C2 - Verfahren zum Dekorieren oder Markieren von Gegenständen mit emaillierten Oberflächen mittels Laserstrahl - Google Patents
Verfahren zum Dekorieren oder Markieren von Gegenständen mit emaillierten Oberflächen mittels LaserstrahlInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekorieren oder Markieren von Gegenständen
unter Anwendung von Laserstrahlen, das insbesondere für Haushaltsgegenstände
mit einer emaillierten Oberfläche geeignet ist.
Das Dekorieren und Markieren von Gegenständen durch Anwendung von Laserstrahlen
ist prinzipiell bekannt und findet vor allem in der Glasindustrie und bei
Edelstahlgeschirren Anwendung (DD-P 1 12 941, DE-OS 30 41 072).
Zur Erreichung einer exakten Einarbeitung von Dekoren und Markierungen bzw. einer
Beschriftung und zur Vermeidung von Beschädigungen der angrenzenden Oberflächen
wurden dazu verschiedene Durchführungsverfahren insbesondere für das
Dekorieren von Glas- und Keramikartikeln entwickelt. Diese betreffen einerseits
zeitliche Veränderungen der Strahlungsleistungen und damit der energetischen
Einwirkungen auf die Gegenstände; andererseits ist es bekanntgeworden,
zeitweilig eine Schutzschicht zur Verhinderung von Beschädigungen der Oberfläche
während der Bestrahlung aufzubringen. Es wurde zur Vermeidung von Zerstörungen
weiterhin vorgeschlagen, während der Bestrahlung ein schützendes Kühlmedium
einwirken zu lassen (DD-P 1 18 251, DD-P 2 12 701).
Eine Übertragung dieser bekanntgewordenen Verfahrensschritte auf das Dekorieren
oder Markieren von mit einer Emailschicht überzogenen Gegenständen ist jedoch nur
bedingt und nur mit zusätzlichen komplizierten und aufwendigen Maßnahmen
möglich, wobei außerdem ein allen Anforderungen entsprechendes Erscheinungsbild
nicht erreichbar ist. Insbesondere ist es nicht möglich, mit den bekannten Verfahren
Dekorierungen im Einbrand-Verfahren bei der Einschicht-Direkt-Emaillierung zu
erzielen. Außerdem sind derartige Dekorierungen bzw. Markierungen bei längerem
Gebrauch der entsprechenden Gegenstände hygienisch nicht unbedenklich (Blasenstruktur
der Emailschicht).
Durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte soll eine Anwendung der Laserbestrahlung
zum Dekorieren oder Markieren von Gegenständen mit einer emaillierten
Oberflächenschicht ermöglicht und bei geringstem Aufwand eine optisch einwandfreie
Erkennbarkeit der eingestrahlten Dekore, Zeichen und Schriftzüge und ohne die
Gefahr einer Beschädigung der angrenzenden Oberflächen sowie ein hygienisch
unbedenklicher Gebrauch der Gegenstände gewährleistet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem unter
Einsatz bekannter Lasereinrichtungen Voraussetzungen zur Bearbeitung von emaillierten
Gegenständen und bei Erreichung eines einwandfreien Erscheinungsbildes
von Dekoren, Markierungen und Beschriftungen geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Emailüberzug
Trübungsmittel, wie Oxyde des Titans, Zinns, Cers und Antimons
beigemengt werden, die bei direkter Einwirkung eines Laserstrahles
infolge von chemischen und physikalischen Reaktionen sich örtlich
und optisch auflösen, wobei eine farbliche Änderung des bestrahlten
Bereiches eintritt und somit eine einwandfreie Erkennbarkeit erreicht
wird.
Die Bestrahlung wird damit bei bereits eingebrannter Email-Oberflächenschicht
sowie bei ungebranntem Emailüberzug sowie bei noch
heißem bzw. plastischem Email möglich. Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung können die durch die Laserbestrahlung entstehenden
Kanten durch nochmalige Einwirkung eines Laserstrahles mit veränderter
energetischer Wirkung oder durch Erhitzen des gesamten Gegenstandes
mittels bekannter Wärmequellen verschmolzen werden. Zur weiteren Verbesserung
des gesamten Erscheinungsbildes wird entsprechend den Anforderungen
eine nochmalige Behandlung durch Überziehen mit einer
weiteren Emailschicht durchgeführt. Diese Schicht kann dabei aus
transparenten, getrübten, ungetrübten oder gefärbten Emails bestehen.
Entsprechend einem weiteren Erfindungsmerkmal können während der
Laserbestrahlung die Oberflächen zusätzlich durch saugfähiges, mit
Flußmittel, Lüster oder einer stark färbenden Salzlösung getränktes
Material abgedeckt werden, wodurch dadurch das Erscheinungsbild zusätzlich
positiv beeinflußbar ist.
Eine Anwendung dieser Verfahrensschritte ist sowohl für eine Laserbehandlung
bei nach konventionellen Verfahren aufgebrachten Emailschichten
als auch bei Direkt- und nach dem Zweischicht-Einbrand-
Verfahren behandelten Gegenständen gegeben.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Beispielen erläutert
werden.
Ein Geschirr aus Aluminium wird in üblicher Weise vorbehandelt und
anschließend mit einem Email-Schlicker gespritzt. Der Schlicker hat
dabei eine Zusammensetzung, die folgenden Versätzen entspricht:
100 Teile Fritte
15 Teile TiO₂
15 Teile Stellmittel
40 Teile Wasser
oder
15 Teile TiO₂
15 Teile Stellmittel
40 Teile Wasser
oder
100 Teile Fritte
5 Teile Farbkörper
5 Teile TiO₂
15 Teile Stellmittel
40 Teile Wasser
5 Teile Farbkörper
5 Teile TiO₂
15 Teile Stellmittel
40 Teile Wasser
Nach dem Aufspritzen des Schlickers schließt sich der Einbrand des
Emails an. Das fertig gebrannte Geschirr wird nunmehr auf eine
Laserdekoriereinrichtung abgesetzt. Nach einem vorgegebenen Programm
wird mittels eines CO₂-Laserstrahls ein Dekor auf das Geschirr aufgebracht,
indem sich das beigefügte Trübungsmittel TiO₂ örtlich bzw.
optisch entsprechend der Führung des Laserstrahles auflöst.
Die Hahnblende eines Gas- bzw. Elektroherdes soll mit dem Firmenzeichen
sowie mit Bedienungshinweisen versehen werden. Dies geschieht
erfindungsgemäß auf folgende Weise:
Zunächst erfolgt die Grundemaillierung des Gegenstandes nach üblicher
Technologie. Anschließend wird durch Spritzen ein Deckemail aufgetragen,
welches 20% eingeschmolzenes Titandioxid enthält. Nach dem
Trocknen erfolgt nunmehr die gewünschte Beschriftung des Gegenstandes
mit einem CO₂- oder YAG-Laser entsprechend vorgegebenem Programm.
Erst danach wird nunmehr das Einbrennen des Gegenstandes bei einer
für das Email üblichen Einbrenntemperatur durchgeführt.
Ein Geschirr aus Stahlblech wird in konventioneller Weise grund-
und deckemailliert, wobei das Deckemail ein erfindungsgemäßes Trübungsmittel
enthält. Der emaillierte Gegenstand wird nunmehr mittels
eines Laserstrahles so dekoriert, wie es bereits in Beispiel 1 und 2
beschrieben wurde. Auf den dekorierten Gegenstand wird nunmehr ein
gefärbtes, transparentes Email in der Form eines Majolikaemails aufgetragen,
getrocknet und eingebrannt. Dabei entsteht ein emailliertes
Geschirr mit einem schönen Dekor, indem die Konturen des Laserstrahles
durch das Majolika-Email hindurchscheinen.
Claims (6)
1. Verfahren zum Dekorieren oder Markieren von Gegenständen mit emaillierten
Oberflächen mittels Laserstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß dem Email
bzw. dem Emailrohstoffgemenge durch Einwirkung des Laserstrahles infolge
von chemischen und physikalischen Reaktionen sich örtlich und optisch
auflösende und dabei eine farbliche Änderung bewirkende Trübungsmittel, wie
Oxide des Titans, Zinn, Cers und Antimons, beigemengt werden.
2. Verfahren zum Dekorieren oder Markieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bestrahlen mittels Laser sowohl bei eingebrannter als
auch bei ungebrannter Email-Oberflächenschicht durchgeführt wird.
3. Verfahren zum Dekorieren oder Markieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bestrahlen mittels Laser noch bei heißer bzw. plastischer
Email-Oberfläche erfolgt.
4. Verfahren zum Dekorieren oder Markieren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittels Laser behandelte Oberfläche bzw.
der gesamte Gegenstand einer nochmaligen Wärmebehandlung unterzogen
wird.
5. Verfahren zum Dekorieren oder Markieren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des mittels Laser behandelten
Gegenstandes mit einer weiteren Schicht aus transparenten, getrübten,
ungetrübten oder gefärbten Emails versehen wird.
6. Verfahren zum Dekorieren oder Markieren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß während der Laserbestrahlung die Oberfläche
durch saugfähiges Material abgedeckt wird, welches mit Flußmitteln, Lüster
oder stark färbenden Salzlösungen getränkt ist.
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