¿Qué es el láser de picosegundos?
Los láseres de picosegundos se refieren a láseres con un ancho de pulso de picosegundos. Tienen las características de la frecuencia de repetición ajustable y la alta potencia máxima. Con una serie de nuevos avances en la tecnología láser de estado sólido (DPSS) en los últimos años, la aplicación de láseres de picosegundos está ingresando rápidamente en varias líneas de producción industrial.
En 2015, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) implementó las regulaciones de identificación de productos médicos, lo que requiere que todos los productos y dispositivos tengan un identificador de dispositivo único (UDI), es decir, que tanto los medicamentos como las partes de los dispositivos médicos Códigos de identificación. UDI debe tener los siguientes estándares:
- alto contraste y negro profundo;
- Permanente, no resistente a la corrosión;
- legible por máquina;
- Marcado poco profundo, pequeñas ondulaciones superficiales para prevenir la acumulación bacteriana.
La tecnología de marcado con láser se ha utilizado ampliamente en dispositivos médicos para lograr funciones como marcas de marca registrada, marcado de número de serie y trazabilidad.
Entonces, ¿el láser de picosegundos también tiene un excelente rendimiento en la marca de alta demanda? Simulamos el ambiente médico extremo para probar el acero inoxidable después del marcado con láser de picosegundos.
El acero inoxidable 304 es el tipo más común de acero inoxidable, ampliamente utilizado en la industria, alimentos, tratamiento médico, materiales de construcción y otros campos. Tomamos 304 acero inoxidable como ejemplo y usamos un láser infrarrojo de picosegundos sólido (JPT-PS-IR -30) para marcar la superficie del acero inoxidable 304 en negro. El acero inoxidable ennegrecido se sumerge en una solución de NaCl con una fracción de masa de aproximadamente 5% para simular el entorno encontrado en aplicaciones médicas, a fin de probar la resistencia a la corrosión de la marca negra. El proceso experimental es el siguiente:
Comparamos la lámina de acero inoxidable después de la marca JPT-PS-IR -30, y los resultados mostraron que el valor de la oscuridad cambió muy poco después de la inmersión en la solución NaCl durante 72 horas
La superficie de la lámina de acero oxidada después de remojar se magnificó y observó, y se descubrió que el color negro marcado por JPT-PS-IR -30 no se cayó o se desvaneció después de remojar durante 72 horas
Cuando el acero inoxidable es irradiado por un láser ordinario, el efecto térmico es dominante. Se usa una gran cantidad de reacciones de oxidación para generar una capa delgada de óxido negro para lograr el propósito de marcar el negro. Por un lado, los productos de oxidación múltiples conducirán a una negrura insuficiente o desigual. Por otro lado, es más probable que la capa de óxido se caiga o reaccione químicamente en un entorno ácido, álcali o sal, destruyendo así la resistencia a la corrosión del acero inoxidable en sí. Los láseres de pulso ultrashort (picosegundos) pueden producir microestructuras en la superficie del acero inoxidable (como se muestra a continuación), causando una absorción de luz selectiva y luego aparecer en negro, de modo que se pueda conservar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.
