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Auf immer und ewig

Rückverfolgung: Bis zu zwei Laserquellen im Gerät sorgen für Kennzeichnung und Schutz
Auf immer und ewig

Zur fehlerfreien Nachverfolgung von Medizinbesteck, Hörgeräten und Implanten ist die Kennzeichnung mit Codes und Seriennummern unerlässlich. Diese Markierung muss präzise, permanent und abriebfest sein, um den Ansprüchen des medizinischen Alltags zu genügen. Kein Problem für den Laser.

Das Beschriften von medizinischem Besteck, Instrumenten und Implantaten, sei es aus Gründen der Rückverfolgbarkeit oder zur Kennzeichnung durch den Hersteller, wird bereits häufig mittels Laserkennzeichnung durchgeführt. Schnelles und flexibles Markieren und eine dauerhafte Beschriftung sind dabei die größten Vorteile der Lasertechnik. Außerdem ist die Beschriftung gratfrei, sodass sich keine schädlichen Krankheitserreger daran festsetzen können.

Grundsätzlich möchten die Hersteller von medizinischem Besteck und Implantaten ihre Artikel außerdem so kennzeichnen, dass die Beschriftung und somit die Rückverfolgbarkeit auch nach intensivem Einsatz und zahlreichen Sterilisierungsvorgängen gewährleistet sind. Andererseits soll ein Plagiatsschutz durch beispielsweise ein Logo oder einen Datamatrixcode gegeben sein. Darüber hinaus muss die Bioverträglichkeit gewährleistet werden.
Die Beschriftung mit dem Laserstrahl wird all diesen Ansprüchen gerecht. Sie bietet dauerhafte und resistente Kennzeichnungen durch Farbumschlag, ohne die Oberflächenstruktur des zu bearbeitenden Materials zu verändern. Die Markierung selbst erfolgt berührungslos und es fällt kein Abfall an. Auch ist die Beschriftung gratfrei und verhindert damit das Ansiedeln von Keimen und Schmutz.
Bei den für medizinische Instrumente verwendeten Materialien handelt es sich meistens um Edelstahl, Titan oder bestimmte Legierungen. Mittels Laser-Anlassmarkierung wird die Oberfläche beschriftet, ohne ins Material zu gravieren. Durch dieses Verfahren werden die Materialeigenschaften nicht beeinflusst. Auch bei zahlreichen Kunststoffen, die in der Medizintechnik eingesetzt werden, können durch Laser-Farbumschlag Beschriftungen erzeugt werden. Sollen medizintechnische Teile mit einer Tiefengravur versehen werden, ist der Laser ebenfalls das richtige Werkzeug.
Die Anforderungen an ein Lasersystem sind sehr unterschiedlich. Je nach Material, geforderter Stückzahl, Taktzeit in der Produktion, Teilegrößen und Teilevielfalt ergeben sich verschiedenste Aspekte, denen eine Laseranlage gerecht werden muss. Auch in der Medizintechnik trifft dies zu. Entwicklungsabteilungen etwa haben andere Voraussetzungen als Fertigungslinien mit Serienproduktion hoher Stückzahlen.
Für den Einsatz in der Medizintechnik bietet der Laserspezialist Trotec Laser GmbH eine breite Produktpalette an. Als Teil der Trodat-Unternehmensgruppe entwickelt, produziert und vermarktet der Hersteller aus Ismaning Lasersystemlösungen und Lasergeräte zum Beschriften, Schneiden und Gravieren von verschiedensten Materialien und Werkstoffen. Absauganlagen und lasergravierbare Materialien runden das Produktportfolio ab.
Speziell in der Medizintechnik kann der Anwender je nach Materialart zwischen CO2- oder Faserlaser als Laserquelle wählen, je nach benötigter Bearbeitungsfläche und Bearbeitungsgeschwindigkeit zwischen Flachbettgeräten und Galvo-Lasersystemen. Sollten in bestimmten Fällen beide Laserquellen in einer Maschine benötigt werden, beispielsweise in Entwicklungsabteilungen für Prototyping, ist bei Trotec auch die so genannte Flexx-Serie erhältlich , bei der in Flachbettlasergeräten beide Laserquellen integriert sind.
Im Flachbettbereich stellt Trotec auch die „Speedy“-Serie zur Verfügung, darunter der häufig genutzte Speedy 300 flexx mit beiden Laserquellen. Bei den Galvo-Lasersystemen werden meist Lasermarkieranlagen der „SpeedMarker“-Serie eingesetzt, die von einfachen Tischarbeitsgeräten bis hin zu Arbeitsstationen für breite Teile reicht.
Nicht immer aber sind Standardgeräte ausreichend, um die geforderten Aufgaben zu erfüllen. Das gilt speziell dann, wenn hohe Stückzahlen mit kurzen Taktzeiten bearbeitet werden müssen oder die vor- und nachgelagerten Arbeitsprozesse eine Automatisierung beziehungsweiese bestimmte Transport- und Handling Systeme verlangen.
Für diese Fälle hat der Laserspezalist einen eigenen Standort, der individuell angepasste und auf Wunsch automatisierte Laseranlagen entwickelt und fertigt. Ausgehend von der Speed-Marker-Baureihe werden entweder mit bereits vorhandenen Modulen die Lasersysteme angepasst oder auch komplette Sonderlösungen entwickelt.
Die Laser-Software „Speed Mark“ bietet sich hierbei als Ergänzung an. Die Software lässt sich nicht nur einfach bedienen, sondern kann jederzeit mit ERP-Systemen verbunden werden. So lassen sich jederzeit auftragsbezogen und automatisiert variable Daten für die Laserkennzeichnung generieren.
Werner Ammerer Trotec, Marchtrenk, Österreich

Die Verfahren des Laserbeschriftens

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Beim Laserbeschriften unterscheidet man zwischen unterschiedlichen Verfahren. Je nach Material und Qualitätsanforderung verfügt jedes dieser Verfahren über spezielle Vor- und Nachteile.
Lasergravur
Bei der Lasergravur wird die Werkstoffoberfläche mit dem Laser aufgeschmolzen und verdampft. Der Laserstrahl trägt also das Material ab. Die dadurch entstandene Vertiefung in der Oberfläche ist die Gravur.
Abtragen
Beim Abtragen werden mit dem Laserstrahl Deckschichten entfernt, die auf dem Grundmaterial aufgetragen sind. Durch farbliche Unterschiede zwischen Deckschicht und Grundschicht entsteht ein Kontrast. Häufige Materialien, die mittels Abtragen lasermarkiert werden, sind eloxiertes Aluminium, lackierte Metalle, Folien oder Laminate.
Verfärben
Durch die Hitzeeinwirkung des Laserstrahls wird beim Verfärben im Werkstoff eine chemische Reaktion ausgelöst. Je nach Materialzusammensetzung ergeben sich daraus unterschiedliche Farbtöne. Wird beispielsweise eine heller Kunststoff beim Laserbeschriften verfärbt, können Rußpartikel entstehen, die zu einer dunklen Markierung führen.
Anlassbeschriftung
Die Anlassbeschriftung ist eine spezielle Art der Laserbeschriftung für Metalle. Durch die Hitzeeinwirkung des Laserstrahls kommt es zu einem Oxidationsprozess unterhalb der Materialoberfläche, was zu einem Farbumschlag auf der Metalloberfläche führt.
Aufschäumen
Beim Aufschäumen wird ein Material durch den Laserstrahl aufgeschmolzen. Dabei entstehen im Material Gasbläschen, welche das Licht diffus widerspiegeln. Die Markierung wird somit heller als die nicht beschrifteten Bereiche. Diese Art der Lasermarkierung wird hauptsächlich bei dunklen Kunststoffen verwendet.

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