W produkcji szklanych elementów elektroniki użytkowej i inteligentnego sprzętu AGD sitodruk i druk atramentowy od dawna są głównymi metodami znakowania grafiki i tekstu na szklanych powierzchniach. Te tradycyjne procesy nie tylko zużywają materiały, takie jak tusze i rozpuszczalniki, ale są również podatne na problemy, takie jak odrywanie się i blaknięcie oznaczeń. Ponadto generują niewielkie ilości substancji zanieczyszczających, co utrudnia spełnienie wymagań współczesnego wytwarzania w zakresie ekologicznej produkcji i długotrwałej trwałości. Niedawno firma Chongqing Chuke Intelligent Machinery Equipment Co., Ltd. (zwana dalej „Chuke Intelligent”) z powodzeniem zoptymalizowała proces tworzenia trwałych czarnych znaków na szkle za pomocą pikosekundowego lasera na podczerwień. Wykorzystując laser pikosekundowy Raycus RFL-P60MX w połączeniu z tarczą ze stali nierdzewnej do wspomaganego przetwarzania, firma przezwyciężyła wyzwanie polegające na uzyskaniu trwałego czarnego znakowania o wysokim kontraście, oferując w ten sposób nowatorskie rozwiązanie dla branży głębokiej obróbki szkła.
W przeciwieństwie do standardowego bezpośredniego grawerowania laserowego, ta metoda „czarnego znakowania” wykorzystuje podejście do przetwarzania wspomaganego celem. Operatorzy umieszczają przezroczysty szklany przedmiot w bliskim kontakcie z obiektem ze stali nierdzewnej i precyzyjnie skupiają wiązkę lasera na styku szkła ze stalą nierdzewną. Laser pikosekundowy na podczerwień charakteryzuje się ultrakrótkimi impulsami i minimalną strefą wpływu ciepła, dzięki czemu szkło nie pęka ani nie pęka. W ognisku natychmiast powstają wysokie temperatury, które rozkładają warstwę powierzchniową materiału docelowego na drobne cząstki węgla; pod wysokim ciśnieniem cząstki te wtapiają się w powierzchnię szkła, tworząc jednolite, bogate czarne oznaczenia. W procesie tym nie stosuje się pigmentów; znak jest osadzony w szkle, dzięki czemu wzór nie odkleja się w wyniku wycierania lub tarcia, a trwałość znaku odpowiada żywotności samego przedmiotu obrabianego.
Szeroko zakrojone badania próbek w pełni potwierdziły stabilność tego procesu. Wzory zostały pomyślnie oznaczone na standardowym szkle float, szkle hartowanym i ultracienkim szkle elektronicznym. Powstałe znaki wykazywały jednolitą czerń, wyraźne szczegóły linii i czyste krawędzie bez zadziorów, osiągając poziom kontrastu znacznie przewyższający konwencjonalne wewnętrzne grawerowanie laserowe. Cały proces nie wymaga atramentu i nie generuje spalin ani odpadów, co naprawdę pozwala osiągnąć zero materiałów eksploatacyjnych i zero zanieczyszczeń. Dodatkowo tarcza ze stali nierdzewnej nadaje się do ponownego użycia, co pozwala na znaczne oszczędności w trakcie długoterminowej produkcji masowej. W razie potrzeby prędkość roboczą urządzenia można zwiększyć; nawet przy dwukrotnie większej niż standardowa prędkości przetwarzania zachowuje spójny kolor i jakość wzoru, dzięki czemu jest w pełni kompatybilny z operacjami na linii montażowej o dużej objętości.
Wcześniej uzyskanie solidnego, kruczoczarnego znaku na szkle zazwyczaj wymagało drogich, ultraszybkich laserów ultrafioletowych (UV). Dzięki wykorzystaniu systemu lasera pikosekundowego na podczerwień o długości fali 1064 nm w połączeniu z prostym podłożem ze stali nierdzewnej, początkowe koszty inwestycji w sprzęt zostały znacznie obniżone. Dzięki rygorystycznej optymalizacji parametrów zespół Chuke Intelligent rozwiązał typowe problemy, takie jak nierównomierne czernienie, miejscowe wybielenie i pękanie wywołane naprężeniami, umożliwiając standardowemu sprzętowi pikosekundowemu na podczerwień niezmiennie dostarczać wysokiej jakości wyniki czarnego znakowania. Proces obejmuje wszystko, od małych logo po wielkoformatowe oznaczenia graficzne w jednym przebiegu.
Ten proces znakowania szkła na czarno przeszedł już wiele rund walidacji próbek. W przyszłości zespół projektowy Chuke Intelligent będzie w dalszym ciągu udoskonalać parametry ścieżki optycznej i strategie dopasowywania celów, rozszerzać gamę kompatybilnych typów szkła i jeszcze bardziej zwiększać wydajność przetwarzania. W miarę wzrostu zapotrzebowania na takie zastosowania, jak panele urządzeń gospodarstwa domowego, inteligentne szkło wrażliwe na dotyk i samochodowe szkło dekoracyjne, ten niewymagający materiałów eksploatacyjnych proces znakowania laserowego może zastąpić tradycyjny sitodruk, stając się głównym wyborem do znakowania precyzyjnych elementów szklanych i pomagając producentom ulepszyć swoje procesy i osiągnąć bardziej ekologiczne operacje.