Što je pikosekund laser?
Picosecond laseri odnose se na lasere s pulsom širine pikosekundi. Imaju karakteristike podesive frekvencije ponavljanja i visoke vršne snage. S nizom novih napretka u laserskoj tehnologiji All-Solid-State (DPSS), primjena pikosekundskog lasera brzo ulazi u različite industrijske proizvodne linije.
U 2015. godini, američka Uprava za hranu i lijekove (FDA) implementirala je propise za identifikaciju medicinskih proizvoda, zahtijevajući da svi proizvodi i uređaji imaju jedinstveni identifikator uređaja (UDI), odnosno da su i lijekovi i dijelovi medicinskih uređaja potrebni za označavanje s obzirom Identifikacijski kodovi. UDI bi trebao imati sljedeće standarde:
- visoki kontrast i duboka crna;
- trajni, ne-branding, otporan na koroziju;
- strojno čitanje;
- Plitko označavanje, male površinske valove kako bi se spriječilo nakupljanje bakterija.
Tehnologija laserskog označavanja široko se koristi u medicinskim uređajima za postizanje funkcija kao što su označavanje zaštitnog znaka, označavanje serijskog broja i sljedivost.
Dakle, ima li pikosekund laser također odlične performanse u obilježavanju visoke potražnje? Simulirali smo ekstremno medicinsko okruženje za testiranje nehrđajućeg čelika nakon pikosekundskog laserskog označavanja.
304 nehrđajući čelik je najčešća vrsta nehrđajućeg čelika, široko se koristi u industriji, hrani, liječenju, građevinskim materijalima i drugim poljima. Kao primjer uzimamo 304 nehrđajućeg čelika i koristimo čvrsti pikosekund infracrveni laser (JPT-PS-IR -30) za označavanje površine od nehrđajućeg čelika 304 u crnoj boji. Zatamnjeni nehrđajući čelik uronjen je u otopinu NaCl s masovnim udjelom od oko 5% kako bi se simulirala okoliš koji se susreće u medicinskim primjenama kako bi se testirala otpornost na koroziju crne oznake. Eksperimentalni postupak je sljedeći:
Usporedili smo list od nehrđajućeg čelika nakon oznake JPT-PS-IR -30, a rezultati su pokazali da se vrijednost crnila promijenila vrlo malo nakon uranjanja u NaCl rješenje tijekom 72 sata
Površina zahrđalog čeličnog lima nakon natapanje je uvećana i opažena, a otkriveno je da crna boja označena JPT-PS-IR -30 nije pala ili izblijedjela nakon natapanja 72 sata
Kad se od nehrđajućeg čelika ozrači običnim laserom, toplinski učinak je dominantan. Veliki broj reakcija oksidacije koristi se za stvaranje tankog sloja crnog oksida kako bi se postigla svrha označavanja crne boje. S jedne strane, višestruki oksidacijski proizvodi dovest će do nedovoljne ili neujednačene crne. S druge strane, više je vjerojatnije da će oksidni sloj otpasti ili reagirati kemijski u kiselini, alkalijskom ili soli, što uništava otpornost na koroziju samog nehrđajućeg čelika. Ultrashort impuls (picosecond) laseri mogu proizvesti mikrostrukture na površini nehrđajućeg čelika (kao što je prikazano u nastavku), uzrokujući selektivnu apsorpciju svjetlosti, a zatim se pojaviti crno, tako da se može sačuvati otpor korozije od nehrđajućeg čelika.
