Marquage laser des plastiques en Technologie Médicale

La technologie médicale utilise des plastiques pour les consommables hygiéniques jetables ainsi que pour les implants, les appareils portables de haute technologie ou les instruments réutilisables. D'autres exemples d'application comprennent des seringues et des canules, des masques respiratoires, des prothèses auditives ou des pompes à insuline.

En raison de son faible coût et de sa grande polyvalence, le plastique est considéré comme extrêmement efficace. Ses propriétés matérielles telles que la transparence, la flexibilité, le faible poids et la robustesse contre les contraintes, sont largement demandées pour les applications médicales.

Dans tous les cas, la biocompatibilité est cruciale pour les dispositifs médicaux en plastique afin de ne pas compromettre la santé des patients. Ceci s'applique également à une pièce en plastique marquée au laser : un éventuel changement de la surface du matériau ne doit pas conduire à une émission de substances nocives.

La traçabilité garantit la sécurité des patients

La traçabilité est un enjeu majeur en cas de défauts et rappels à l’usine du produit et c'est, outre la biocompatibilité, une autre prémisse de la sécurité des patients. Mais l'identification des pièces est également cruciale pour rationaliser les processus de fabrication tout au long de la chaîne de production. Les codes de traçabilité sur la surface du produit doivent donc être durablement lisibles par l'homme et la machine.

Ceci s'applique en particulier si un dispositif médical est utilisé plusieurs fois et retraité après chaque utilisation. Le marquage direct est alors même requis par la loi et réglementé par les réglementations FDA et MDR. Ceci est appelé identification unique de Dispositifs (IUD).

Les exigences pour le marquage du code IUD peuvent être remplies pour presque tous les plastiques à l'aide d'une technologie laser appropriée. En outre, les produits en plastique sont parfois également marqués « uniquement » pour la décoration ou pour accroître la protection contre la contrefaçon.

Méthodes de marquage plastique : du moussage à l'enlèvement de matière

Selon les propriétés des plastiques, les lasers CO₂, UV, fibré et autres à semi-conducteurs sont applicables pour le marquage des plastiques. Étant donné que l'énergie thermique du laser agit localement et avec une grande précision, le changement de couleur obtenu est nettement défini, contrasté et donc facilement lisible.

Un autre avantage du marquage laser est sa haute résistance à l'abrasion : comme le marquage est généralement créé dans la substance matérielle, la surface en plastique reste lisse et plutôt uniforme. Cela présente non seulement des avantages pour la durabilité des marques, mais également pour l'hygiène du produit.

Les plastiques absorbent mieux la lumière dans la gamme ultraviolette (laser UV) et dans la gamme infrarouge lointain (laser CO₂). Cependant, les plastiques peuvent être « optimisés au laser » en utilisant des additifs spéciaux dans le mélange de matières premières. Les additifs, charges et pigments utilisés contribuent à améliorer le comportement d'absorption du plastique.

Cela conduit à des résultats de marquage optimaux lors de l'utilisation de certains lasers. Des additifs peuvent faciliter ou même permettre l'emploi de la polyvalence de lasers à fibre (avec une longueur d'onde de 1,064 nm) ou du laser vert visible (532 nm).

Les changements thermiques du matériau provoqués par le laser produisent différents effets de marquage : alors que les changements de couleur en lumière ou en obscurité n'affectent guère la structure de la surface, la fusion ou l'évaporation entraîne des changements structurels ou des effets de gravure.

Sur les plastiques foncés, il en résulte généralement une coloration plus claire, tandis que sur les plastiques clairs, une coloration plus foncée ou - comme c'est parfois le cas avec des matériaux transparents - un marquage plus clair est réalisé. Les quatre processus de marquage à mentionner lors du marquage du plastique sont la carbonisation, le moussage, l'élimination des couches, y compris la conception rétro-éclairage jour-nuit, et la gravure.

Plus de détails sur le marquage des plastiques dans le livre blanc

Pour en savoir plus sur le marquage laser des plastiques, consultez le livre blanc de FOBA intitulé "Marquage laser des plastiques", qui peut être téléchargé gratuitement.