PROCEDIMIENTO PARA EL MARCADO O ETIQUETADO DE UNA PIEZA DE TRABAJO.

Procedimiento para el marcado o etiquetado de una pieza de trabajo (3) con una radiación de alta energía,

en particular con un rayo láser (1), en donde la pieza de trabajo (3) es transparente a la longitud de onda de la radiación, y en donde una matriz de polímero (7) está colocada de tal forma próxima a la pieza de trabajo (3), que la radiación atraviesa la pieza de trabajo (3), antes de que penetre en la matriz de polímero (7), caracterizado porque, entre la matriz de polímero (7) y la pieza de trabajo (3), está colocada una película de líquido (15), la cual está en contacto con la matriz de polímero (7) y la pieza de trabajo (3).

La presente invención se refiere a un procedimiento para el marcado o etiquetado de una pieza de trabajo con una radiación de alta energía, en particular con un rayo láser, en donde la pieza de trabajo es transparente para la longitud de onda de la radiación, y en donde una matriz de polímero está colocada próxima a la pieza de trabajo de tal manera que la radiación atraviesa la pieza de trabajo antes de llegar a la matriz de polímero.

Ya es conocido que el empleo de una radiación láser para el mecanizado de una pieza de trabajo se basa fundamentalmente en la absorción de la radiación y la conversión de la energía en los siguientes procesos, como por ejemplo, la vaporización, la ionización, la eliminación de partículas y los procesos fotoquímicos. A este respecto, estos procesos pueden tener lugar en la misma pieza de trabajo, de manera que el marcado o etiquetado se logra por ejemplo en forma de un grabado, u otro material que se deposita localmente sobre la pieza de trabajo, por ejemplo, en el marco de la vaporización con rayos láser [en inglés "pulsed laser deposition" (deposición con pulsos de láser"), PLD]. Variantes de la vaporización con rayos láser tienen lugar particularmente en piezas de trabajo, cuyo material es transparente para la longitud de onda de la radiación láser empleada.

Por ejemplo, cuando la matriz de polímero absorbente está situada en contacto directo con la pieza de trabajo, de manera que el rayo láser atraviesa la pieza de trabajo y al encontrar la superficie límite entre la pieza de trabajo y la matriz de polímero el material de la matriz de polímero se vaporiza y se deposita sobre la superficie de la pieza de trabajo en forma de un marcado o etiquetado.

El documento WO-A-2007/032900 describe un procedimiento para el marcado de un material de varias capas con una radiación de alta energía, en particular con un láser, en donde el material es transparente para la longitud de onda de la radiación, y en donde el material contiene una capa de polímero. La radiación atraviesa el material de varias capas, antes de que encuentre la capa de polímero. El material de varias capas contiene un soporte, una capa absorbente de la luz, y una capa termocrómica.

Los documentos US-A1-2003/007 1020 y US-A1-2003/0039765 dan a conocer procedimientos de deposición para el marcado con el empleo de un láser.

Los procedimientos conocidos en este sentido tienen varias desventajas. Por una parte, para una deposición lo más completa posible del marcado o etiquetado, la distancia entre la pieza de trabajo y la matriz de polímero debe ser lo más pequeña posible, con lo cual el material vaporizado se deposita sobre la superficie más pequeña posible sobre la pieza de trabajo. Para ello puede adherirse por ejemplo una matriz de polímero en forma de lámina de transferencia sobre la pieza de trabajo. En el caso de que se tenga que marcar una superficie áspera, húmeda, irregular o sucia de la pieza de trabajo, no existe, por lo menos localmente, un contacto directo entre la matriz de polímero y la pieza de trabajo. Esto puede estar condicionado por la oclusión de burbujas de aire u otras impurezas líquidas o sólidas o irregularidades. Una cierta distancia entre la matriz de polímero y la pieza de trabajo entraña todavía más desventajas. Por una parte, existen dos superficies límite adicionales entre la pieza de trabajo (ópticamente gruesa) y el aire (ópticamente fino), y por otra parte el aire (ópticamente fino) y la matriz de polímero (ópticamente gruesa). Esto conduce a indeseables pérdidas por difusión y reflexión, por lo cual una parte de la potencia de la radiación láser no se aprovecha para el proceso deseado de evaporación, sino que de una forma indeseada o incluso perjudicial sobrecalienta ciertas zonas de la pieza de trabajo y/o de la matriz de polímero. Por otra parte el material depositado de la matriz de polímero se distribuye sobre una zona de la superficie tanto más grande cuanto más grande es la distancia entre la matriz del polímero y la pieza de trabajo. Con ello la deposición del marcado o del etiquetado es más difícil. Por otra parte, la proporción de la cantidad del material depositado sobre la pieza de trabajo respecto a la cantidad del material depositado en la matriz de polímero es tanto más pequeña, cuanto más grande es la distancia entre la matriz de polímero y la pieza de trabajo. Además, puede ser necesario para la creación de un determinado producto de reacción el cual puede servir como marcado o etiquetado, que los eductos preparados reaccionen en una cámara cerrada de reacción en la matriz de polímero para obtener el producto. Mediante una abertura en una rendija entre la matriz del polímero y la pieza de trabajo no puede lograrse la formación de una tal cámara de reacción. Finalmente aparece en la deposición de material en la matriz de polímero la llamada "suciedad" ("residuos") la cual contiene indeseables productos secundarios, los cuales proceden igualmente de la matriz de polímero. De esta "suciedad" ("residuos"), debe mezclarse lo menos posible como residuos, para el marcado o etiquetado de la pieza de trabajo,. El desarrollo de "suciedad" ("residuos") es mayor en el caso de oclusión de aire entre la matriz de polímero y la pieza de trabajo, y ocasiona resultados desordenados.

Además de un procedimiento con una matriz de polímero sólida se conocen procedimientos con láser, los cuales se basan en un aumento de la absorción cerca de la superficie de radiación láser a través de un líquido. A este respecto es sabido que se emplea un medio absorbente, habitualmente un líquido orgánico. La pieza de trabajo transparente está a este respecto en contacto con el líquido en la parte posterior a mecanizar, mientras que la penetración de la radiación láser tiene lugar a través de la cara anterior. Mediante la absorción de la radiación láser en el líquido aparece encima del transporte de calor a partir del líquido calentado, una rápida subida de temperatura hasta llegar por encima del punto de fusión y de vaporización de la matriz de vidrio. Este procedimiento al que se ha llamado "grabado en húmedo de la parte posterior inducido por láser" (LIBWE), conduce a la deposición de material en la superficie de vidrio y se emplea como microestructuración o respectivamente micrograbado del vidrio.

Cuando se escoge un líquido absorbente humectante, entonces se evitan por las razones más arriba citadas, inclusiones de aire indeseadas entre el líquido y la pieza de trabajo. Es desventajoso en un líquido que se emplea como absorbente que con él no se pueda lograr ninguna eliminación localizada de material ni, en consecuencia, ninguna deposición localizada sobre la pieza de trabajo, sino que solamente se logre una deposición de material producida por el transporte de calor en la pieza de trabajo, a saber por ejemplo, solamente un grabado.

Objetivo de la presente invención es por lo tanto la preparación de un procedimiento mejorado para el marcado o el etiquetado de una pieza de trabajo con radiación de alta energía, en particular con un rayo láser, mediante el cual se supera el inconveniente de los procedimientos ya conocidos y también pueden ser marcadas o etiquetadas las superficies ásperas, húmedas, irregulares o sucias de la pieza de trabajo, con una alta calidad y una alta resolución.

Este objetivo se resuelve mediante un procedimiento según la reivindicación 1, y las versiones preferidas son objeto de las reivindicaciones subordinadas dependientes.

Según la presente invención se prepara el procedimiento de marcado o etiquetado de una pieza de trabajo con radiación de alta energía, en particular con un rayo láser. La pieza de trabajo es transparente para la longitud de onda de la radiación, y una matriz de polímero está colocada de tal forma próxima a la pieza de trabajo de manera que la radiación atraviesa la pieza de trabajo, antes de que encuentre la matriz de polímero. El procedimiento se caracteriza porque entre la matriz de polímero y la pieza de trabajo se coloca una película de líquido el cual está en contacto con la matriz de polímero y la pieza de trabajo.

Como matriz de polímero, se refiere aquí a cualquier matriz basada sobre componentes polímeros. Junto a los componentes polímeros la matriz puede también contener componentes no polímeros cualesquiera, en donde solamente la parte principal debe ser de tipo polímero. En particular el concepto "matriz de polímero" se refiere a una mezcla de polímeros base. En una... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el marcado o etiquetado de una pieza de trabajo (3) con una radiación de alta energía, en particular con un rayo láser (1), en donde la pieza de trabajo (3) es transparente a la longitud de onda de la radiación, y en donde una matriz de polímero (7) está colocada de tal forma próxima a la pieza de trabajo (3), que la radiación atraviesa la pieza de trabajo (3), antes de que penetre en la matriz de polímero (7), caracterizado porque, entre la matriz de polímero (7) y la pieza de trabajo (3), está colocada una película de líquido (15), la cual está en contacto con la matriz de polímero (7) y la pieza de trabajo (3).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde mediante la radiación se produce una deposición de material en la matriz de polímero (7), y la película de líquido (15) depositada absorbe componentes de la matriz de polímero (7) y/o los productos aparecidos de los mismos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en donde para la película de líquido (15), se escoge un líquido que no muestra ninguna absorción en el margen de longitud de onda desde 600 hasta 1500 nm, o tiene un grado de absorción inferior al 10%, y se emplea una radiación en el margen de longitud de onda desde 600 hasta 1500 nm.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde para la película de líquido (15) se escoge un sol, un gel, o una substancia viscoelástica.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde la película de líquido (15) tiene un grueso de capa de 250 nm -10 mm.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde en la película de líquido (15), están disueltos iones, que están disponibles como eductos para una deseada reacción para obtener un producto, en donde dicho producto se separa por la acción de una radiación de alta energía, en particular un rayo láser (1), sobre la pieza de trabajo (3).

7. Procedimiento según una de las precedentes reivindicaciones, en donde la película de líquido (15) cambia su estado de agregación local mediante la acción de la radiación, pasando particularmente a la forma de gas.