Les progrès continus de la technologie laser à fibre et leur intégration dans des systèmes de livraison de faisceau compacts et peu encombrants permettent au marquage et au soudage des polymères de trouver des applications plus larges dans le domaine des équipements médicaux. Les fabricants d'équipements médicaux tiennent compte de l'empreinte des systèmes de marquage laser et de soudage laser lorsqu'ils adoptent des processus laser de nouvelle génération dans leurs usines de fabrication ou lorsqu'ils mettent à niveau ou remplacent les processus de traitement laser existants. Étant donné que de nombreux dispositifs médicaux sont produits dans des usines de salles blanches, par rapport aux usines de fabrication traditionnelles, la construction et l'entretien des salles blanches sont relativement coûteux, donc économiser de l'espace est très important.
Les fabricants de dispositifs médicaux évaluent et déploient de plus en plus de lasers à fibres ultraviolettes (UV) pulsées 355 nm pour une large gamme de marquages polymères; ils utilisent également des lasers à fibre dopée à l'erbium 2 μm à onde continue (CW) pour des applications de soudage par transparence entre polymères et polymères transparents, et entre certains polymères et métaux.
Marquage laser des polymères
Le marquage polymère traditionnel utilise principalement des lasers infrarouges (IR), des lasers proche infrarouge (1 μm) ou infrarouges lointains (LWIR; 10 μm). En raison du coût relativement faible et de la fiabilité élevée, ces types de lasers (y compris les lasers à fibre 1 μm et les lasers à l'état solide pompés par diode et les 10 μm CO 2 lasers) sont généralement traités par un processus laser thermochimique appelé carbonisation. Produit des marques noires ou grises sur le matériau. Le processus de marquage au laser carbonisé génère généralement une grande quantité de fumée laser et d'autres débris, et un bon dispositif d'extraction de fumée au laser doit être conçu pour produire un effet de marquage acceptable. Cette méthode de marquage nécessite généralement un processus de nettoyage ultérieur pour éliminer les particules de suie adhérant à la surface du polymère.
Les lasers CO 2 sont également souvent utilisés dans différents processus de marquage laser. Ce processus est souvent appelé effet de cloquage au laser, qui forme des marques en relief sur le plastique dur. Dans ce processus, le faisceau laser chauffe la surface du matériau et génère des bulles d'air dans le matériau chauffé près de la surface, formant ainsi une marque optique surélevée et durcie qui forme un bon contraste avec le matériau non marqué environnant. Ce processus de marquage laser thermique à grande longueur d'onde est largement utilisé dans diverses productions industrielles telles que les équipements électroniques grand public, les pièces automobiles et les emballages.
Comparé aux procédés de marquage polymère infrarouge traditionnels, le marquage laser UV polymère est un processus de marquage photochimique qui dépend des photons plus élevés de ces lasers UV que les lasers de marquage proche infrarouge et infrarouge lointain. énergie. Le laser UV focalisé incident sera absorbé par le matériau dans une zone de profondeur très proche de la surface, ce qui peut produire des marques de contraste élevé dans un&efficace "GG froid"; processus de marquage. Un des grands avantages de ce&"froid GG"; Le processus de marquage consiste à former des caractères et des motifs intuitifs avec une décoloration minimale des zones adjacentes ou des zones affectées par la chaleur minimales. De telles marques sont généralement formées sous la surface, et le traitement n'a aucun effet sur la finition et / ou l'esthétique externe de la pièce.
À la fin des 1990 s, le développement de lasers au néodyme à triple fréquence commutés par diode et utilisant du triborate de lithium (LBO) comme cristal doublant la fréquence a encore favorisé l'augmentation des applications de marquage UV pour les matériaux polymères et UV Les lasers ont commencé à remplacer les lasers Excimer et les lasers infrarouges sur le marché du marquage des polymères. Les lasers UV démontrent leur capacité à marquer sur une large gamme de polymères sans additifs, y compris le polycarbonate (PC), le copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), la résine de silicone, le polyéthylène haute densité (HDPE), la polyétheréthercétone (PEEK).
Marquage laser UV de dispositifs médicaux en polymère
Les récents progrès rapides de la technologie des lasers à fibres ont permis de réaliser des lasers à fibres UV pulsés très fiables. Ils ont une structure très compacte et peuvent fournir des impulsions uniques appropriées à des taux de répétition d'impulsions élevés (GG gt; 100 kHz) et à de courtes largeurs d'impulsion nanosecondes. L'énergie est utilisée pour le marquage efficace des polymères. Les avantages bien connus des lasers à fibres pulsées comprennent une excellente fiabilité et des coûts d'exploitation globaux plus faibles, ce qui permet de remplacer les lasers à semi-conducteurs commutés Q à pompe et à diode traditionnels dans de nombreux segments de marché. Ces avantages sont à l'origine de l'adoption rapide des lasers à fibre dans les machines de marquage laser UV, y compris le marquage polymère pour le marché des dispositifs médicaux. La combinaison d'un laser à fibre UV pulsé avec un système de balayage galvanométrique avec un miroir de balayage UV f-thêta pour former un système de marquage laser UV facile à utiliser offre aux fabricants de dispositifs médicaux une solution attrayante pour leurs installations de production Un système de marquage compact qui peut être utilisé à tout moment.
L'avancement de la technologie laser à fibre continue de favoriser l'émergence de nouvelles applications et favorise le développement de nouvelles applications et technologies de transmission de faisceau dans ce domaine.