Nella produzione di componenti in vetro per l'elettronica di consumo e gli elettrodomestici intelligenti, la serigrafia e la stampa a getto d'inchiostro sono da tempo i metodi tradizionali per marcare grafica e testo sulle superfici di vetro. Questi processi tradizionali non solo consumano materiali come inchiostri e solventi, ma sono anche soggetti a problemi come il distacco e lo sbiadimento dei segni. Inoltre, generano piccole quantità di sostanze inquinanti, rendendo difficile soddisfare i moderni requisiti di produzione per una produzione ecologica e una lunga durata. Recentemente, Chongqing Chuke Intelligent Machinery Equipment Co., Ltd. (di seguito denominata "Chuke Intelligent") ha ottimizzato con successo un processo per la creazione di segni neri permanenti sul vetro utilizzando un laser a picosecondi a infrarossi. Utilizzando il laser a picosecondi Raycus RFL-P60MX insieme a un target in acciaio inossidabile per la lavorazione assistita, l'azienda ha superato la sfida di ottenere una marcatura nera permanente ad alto contrasto, offrendo così una nuova soluzione per il settore della lavorazione profonda del vetro.
A differenza dell'incisione laser diretta standard, questo metodo di "marcatura nera" utilizza un approccio di elaborazione assistita dal target. Gli operatori posizionano il pezzo di vetro trasparente a stretto contatto con un bersaglio in acciaio inossidabile e focalizzano con precisione il raggio laser sull'interfaccia tra il vetro e l'acciaio inossidabile. Il laser a picosecondi a infrarossi presenta impulsi ultracorti e una zona minima influenzata dal calore, garantendo che il vetro non si rompa o si frantumi. Alte temperature vengono generate istantaneamente nel punto focale, decomponendo lo strato superficiale del materiale bersaglio in fini particelle di carbonio; sotto alta pressione, queste particelle vengono incorporate nella superficie del vetro, creando segni neri uniformi e ricchi. Il processo non prevede pigmenti; il segno è incorporato nel vetro, garantendo che il motivo non si stacchi a causa della pulizia o dell'attrito e che la durata del segno corrisponda alla durata del pezzo stesso.
Test approfonditi su campioni hanno pienamente convalidato la stabilità di questo processo. I modelli sono stati marcati con successo su vetro float standard, vetro temperato e vetro elettronico ultrasottile. I segni risultanti presentavano un nero uniforme, linee dettagliate nitide e bordi netti senza sbavature, raggiungendo un livello di contrasto di gran lunga superiore all'incisione laser interna convenzionale. L'intero processo non richiede inchiostro e non genera fumi di scarico o materiali di scarto, ottenendo effettivamente zero materiali di consumo e zero inquinamento. Inoltre, il target in acciaio inossidabile è riutilizzabile, consentendo notevoli risparmi sui costi durante la produzione di massa a lungo termine. La velocità operativa dell'attrezzatura può essere aumentata secondo necessità; anche al doppio della velocità di elaborazione standard, mantiene colore e qualità del modello costanti, rendendolo pienamente compatibile con le operazioni di catena di montaggio ad alto volume.
In precedenza, ottenere un segno solido e nero sul vetro richiedeva in genere costosi laser ultraveloci ultravioletti (UV). Utilizzando un sistema laser a picosecondi a infrarossi da 1064 nm combinato con un semplice supporto in acciaio inossidabile, il costo di investimento iniziale dell'attrezzatura è stato notevolmente ridotto. Attraverso una rigorosa ottimizzazione dei parametri, il team Chuke Intelligent ha risolto problemi comuni, come annerimento irregolare, sbiancamento localizzato e fessurazioni indotte da stress, consentendo alle apparecchiature standard a infrarossi a picosecondi di fornire costantemente risultati di marcatura nera di alta qualità. Il processo gestisce qualsiasi cosa, dai piccoli loghi alle marcature grafiche di grande formato in un unico passaggio.
Questo processo di marcatura nera del vetro è già stato sottoposto a numerosi cicli di convalida dei campioni. Andando avanti, il team del progetto Chuke Intelligent continuerà a perfezionare i parametri del percorso ottico e le strategie di corrispondenza dei target, ad espandere la gamma di tipi di vetro compatibili e a migliorare ulteriormente l’efficienza di elaborazione. Con la crescita della domanda per applicazioni quali pannelli per elettrodomestici, vetro intelligente sensibile al tocco e vetro decorativo per automobili, questo processo di marcatura laser senza materiali di consumo è pronto a sostituire la tradizionale serigrafia, diventando la scelta principale per la marcatura di componenti in vetro di precisione e aiutando i produttori ad aggiornare i loro processi e realizzare operazioni più ecologiche.