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 Laserstrahl

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    • C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
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    • C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
    • C23D5/06—Coating with enamels or vitreous layers producing designs or letters

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.
Beispiel 1
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
100 Teile Fritte
  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.
Beispiel 2
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.
Beispiel 3
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.
DE3539047A 1984-12-27 1985-11-04 Verfahren zum Dekorieren oder Markieren von Gegenständen mit emaillierten Oberflächen mittels Laserstrahl Revoked DE3539047C2 (de)

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