家庭用電化製品やスマート家電向けのガラス部品の製造において、ガラス表面にグラフィックや文字をマーキングする方法としては、スクリーン印刷とインクジェット印刷が長い間主流でした。これらの従来のプロセスは、インクや溶剤などの材料を消費するだけでなく、マーキングの剥がれや色褪せなどの問題も発生しやすくなります。さらに、少量の汚染物質が生成されるため、グリーン生産と長期にわたる耐久性に対する現代の製造要件を満たすことが困難になります。最近、重慶Chuke Intelligent Machinery Equipment Co., Ltd. (以下、Chuke Intelligent) は、赤外線ピコ秒レーザーを使用してガラス上に永久的なブラック マークを作成するプロセスの最適化に成功しました。 Raycus RFL-P60MX ピコ秒レーザーをステンレス鋼ターゲットと組み合わせて加工支援に利用することで、同社は高コントラストで永久的な黒色マーキングを実現するという課題を克服し、ガラス深加工業界に新しいソリューションを提供しました。
標準的な直接レーザー彫刻とは異なり、この「ブラック マーキング」方法では、ターゲット支援処理アプローチが採用されています。オペレーターは、透明なガラスのワークピースをステンレス鋼のターゲットに密着させて配置し、ガラスとステンレス鋼の間の界面にレーザー ビームの焦点を正確に合わせます。赤外線ピコ秒レーザーは超短パルスと最小限の熱影響ゾーンを特徴としており、ガラスに亀裂や飛散が生じません。焦点で瞬時に高温が発生し、ターゲット材料の表層を微細な炭素粒子に分解します。高圧下では、これらの粒子がガラス表面に埋め込まれ、均一で豊かな黒色のマーキングが形成されます。このプロセスには顔料は使用されません。マークはガラスの中に埋め込まれているため、拭き取りや摩擦によるパターンの剥がれがなく、マークの耐久性はワーク自体の寿命と同等です。
広範なサンプルテストにより、このプロセスの安定性が完全に検証されました。標準的なフロート ガラス、強化ガラス、極薄電子ガラスにパターンをマークすることに成功しました。結果として得られたマークは、均一な黒さ、鮮明な線の詳細、バリのないきれいなエッジを示し、従来の内部レーザー彫刻よりもはるかに優れたレベルのコントラストを達成しました。全工程においてインクは不要で、排気ガスや廃棄物も発生しないため、まさに消耗品ゼロ、汚染ゼロを実現します。さらに、ステンレス鋼のターゲットは再利用可能であるため、長期にわたる大量生産において大幅なコスト削減が可能になります。必要に応じて装置の動作速度を上げることができます。標準の 2 倍の処理速度でも、一貫したパターンの色と品質を維持できるため、大量の組立ライン作業にも完全に対応できます。
以前は、ガラス上にしっかりとした漆黒のマークを付けるには、通常、高価な紫外 (UV) 超高速レーザーが必要でした。 1064nmの赤外線ピコ秒レーザーシステムとシンプルなステンレススチールのバッキングを組み合わせて利用することで、初期設備投資コストが大幅に削減されました。 Chuke Intelligent チームは、厳密なパラメータの最適化を通じて、不均一な黒化、局所的な白化、応力による亀裂などの一般的な問題を解決し、標準的な赤外線ピコ秒装置で一貫して高品質の黒マーキング結果を提供できるようにしました。このプロセスでは、小さなロゴから大判のグラフィック マーキングまで、すべてを 1 回のパスで処理します。
このガラスのブラックマーキングプロセスは、すでに複数回のサンプル検証を受けています。今後、Chuke Intelligent プロジェクト チームは、光路パラメータとターゲット マッチング戦略の改良を継続し、互換性のあるガラス タイプの範囲を拡大し、処理効率をさらに向上させます。家電パネル、スマートタッチセンサーガラス、自動車用装飾ガラスなどの用途の需要が高まる中、この消耗品を使用しないレーザーマーキングプロセスは、従来のスクリーン印刷に取って代わる態勢が整い、精密ガラス部品のマーキングの主流の選択肢となり、メーカーがプロセスをアップグレードしてより環境に優しい運用を達成するのに役立ちます。