VERFAHREN ZUR MARKIERUNG VON WERKSTÜCKEN UND WERKSTÜCK

Abstract

 In einer Ausführungsform dient das Verfahren zum Markieren von metallischen Werkstücken (1), die nachfolgend warmumgeformt werden, und umfasst die folgenden Schritte:
A) Bereitstellen des mindestens einen Werkstücks (1),
B) lokales Aufbringen einer Tinte (20) für eine Markierung (2) auf das Werkstück (1),
C) Fixieren der Tinte (20) zu der Markierung (2), wobei das Werkstück (1) lokal in einem Bereich (3) mit der Markierung (2) erhitzt wird und beim Fixieren an der Tinte (20) eine Temperatur von mindestens 400 °C appliziert wird.

Beschreibung

[0001] Es wird ein Verfahren zur Markierung von Werkstücken angegeben.

[0002] Aus der Druckschrift EP 3 109 058 A2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem mittels eines Lasers und mittels eines Leuchtstoffs eine Markierung an einem Werkstück angebracht wird.

[0003] In der Druckschrift DE 10 2015 107 744 B3 findet sich ein Markierungsverfahren für Werkstücke, die warmumgeformt werden.

[0004] Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Werkstück effizient mit einer temperaturstabilen Markierung fest und dauerhaft verbunden werden kann.

[0005] Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren und durch ein Werkstück mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mit dem Verfahren an einem Werkstück eine Markierung angebracht. Mit der Markierung ist es bevorzugt möglich, das Werkstück eindeutig zu identifizieren. Die Markierung ist zum Beispiel ein Schriftzug, eine Nummer, eine Kennzeichnung, ein Strichcode oder ein Matrixcode, zum Beispiel ein Data Matrix Code, kurz DMC, oder ein QR-Code. Bevorzugt ist die Markierung maschinenlesbar.

[0007] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens des mindestens einen Werkstücks. Bei dem Werkstück kann es sich dabei um einen Rohling handeln. Der Rohling ist zum Beispiel ein Metallblech und/oder ein weiterzuverarbeitendes Metallstück wie ein Gussteil.

[0008] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens zumindest einer Tinte für eine Markierung auf das Werkstück. Es ist möglich, dass mehrfarbige Markierungen erzeugt werden sollen und dass demgemäß mehrere verschiedene Tinten zum Einsatz kommen können. Bevorzugt wird nur genau eine Tinte verwendet.

[0009] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Tinte nur lokal aufgebracht. Insbesondere wird die Tinte nur dort auf dem Werkstück angebracht, wo die Tinte für die Markierung tatsächlich benötigt wird. Ein nachträgliches Entfernen von gegenüber dem Werkstück farbigem Material aus der Tinte kann somit unterbleiben.

[0010] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Fixierens der Tinte zu der Markierung. Beim Fixieren wird die Tinte bevorzugt kurzzeitig auf eine Temperatur von mindestens 400 °C oder mindestens 500 °C oder mindestens 600 °C gebracht. Alternativ oder zusätzlich liegt diese Temperatur bei höchstens 1200 °C oder bei höchstens 1000 °C oder bei höchstens 950 °C. Durch die Temperatureinwirkung werden die die Markierung bildenden Bestandteile der Tinte fest mit dem Werkstück verbunden.

[0011] Es ist möglich, dass beim Fixieren nicht mehr alle Bestandteile der ursprünglich aufgebrachten Tinte vorhanden sind. So kann die Tinte beim Fixieren bereits vorgetrocknet sein, zum Beispiel indem ein Lösungsmittel abgedampft ist. Bei einem solchen optionalen Vortrocknen erfolgt besonders bevorzugt keine oder keine ausgeprägte Temperaturbehandlung. Das heißt, das Vortrocknen kann bei Temperaturen unterhalb von 150 °C oder unterhalb von 100 °C erfolgen, bevorzugt bei Raumtemperatur, also ungefähr 25 °C.

[0012] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Werkstück beim Fixieren lokal oder nur lokal in einem Bereich mit der Markierung erhitzt. Übrige Bereiche des Werkstücks sind dann von der Temperatureinwirkung beim Fixieren nicht oder nicht signifikant betroffen. Nicht signifikant bedeutet insbesondere, dass sich das Werkstück in seinen mechanischen oder optischen oder funktionalen Eigenschaften nicht prozessrelevant ändert. Falls generell nur lokal erhitzt wird, zum Beispiel für eine Warmumformung, dann wird bevorzugt auch der Bereich der Kennzeichnung erwärmt. Das heißt, es kann dann lateral und/oder zeitlich mehrere lokale Temperatureinträge geben.

[0013] In mindestens einer Ausführungsform dient das Verfahren zum Markieren von bevorzugt metallischen Werkstücken, die nachfolgend warmumgeformt werden können, und umfasst die folgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge:

A) Bereitstellen des mindestens einen Werkstücks,

B) lokales Aufbringen einer Tinte für eine Markierung (2) auf das Werkstück,

C) Fixieren der Tinte zu der Markierung, wobei das Werkstück lokal, insbesondere nur lokal, in einem Bereich mit der Markierung erhitzt wird und beim Fixieren an der Tinte eine Temperatur von mindestens 400 °C appliziert wird.

[0014] Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist es möglich, eine bevorzugt dauerhafte Beschriftung und/oder Bedruckung von Produkten und Objekten, unter anderem zu deren Kennzeichnung, vorzunehmen.

[0015] Bei der Aufbringung von pigmentierten Tinten kann ein Fixierungsprozess in zwei Schritten erfolgen: Zuerst erfolgt ein Trocknen, das heißt, das Entfernen von Wasser und/oder von organischen Lösungsmitteln. Dieser Schritt erfolgt typischerweise bei Raumtemperatur. Danach erfolgt ein Brennen und/oder Sintern zur Verdichtung, zur Verfestigung und/oder zur Kontrastverstärkung und/oder langfristigen Fixierung der Kennzeichnung bei hohen Temperaturen von beispielsweise mindestens 250 °C oder 400 °C. Durch diese Temperatureinwirkung werden ein Substratmaterial des Werkstücks und Tintenpigmente stoffschlüssig verbunden. Außerdem erfolgt bevorzugt die Versinterung der insbesondere keramischen Pigmente und/oder des Haftvermittlers, der bevorzugt ebenfalls auf einem Glas, einer Keramik oder einer Glaskeramik basiert.

[0016] Insbesondere in der Metallverarbeitung wird dafür bisher das gesamte Bauteil erwärmt, was zu relativ hohen Energiekosten führt und das Bauteil belastet. Dazu wird das Fixieren meist in einer Ofenumgebung durchgeführt, die entweder nur dafür betrieben wird oder die primär einem anderen Zweck dient und die Fixierung der Markierung parallel mit durchführen kann. Wird ein Ofen für einen anderen Hauptzweck als zum Fixieren der Markierung verwendet, so ist man bei der Bedruckung der Markierung auf eine Position des Druckers am oder nahe am Ofen angewiesen oder die Markierung muss bereits im ungebrannten Zustand so fest mit dem Bauteil verbunden sein, dass die Markierung nicht durch eine Handhabung des Werkstücks und durch andere Arbeitsschritte verloren geht oder beschädigt wird. Dies vermindert die Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten und/oder verhindert, dass relevante Bereiche der Prozesskette mit Hilfe der Markierung erfasst werden können.

[0017] Bei dem hier beschriebenen Verfahren erfolgt dagegen nur eine lokale Erhitzung des zum Beispiel bedruckten Areals für die Markierung zur Versinterung von Pigmenten und/oder des Haftvermittlers. Dieses lokale Erhitzen erfolgt zum Beispiel mittels eines Lasers, mittels Induktion, mittels eines elektrischen Widerstandes, wobei Elektroden am Werkstück angebracht werden, oder mittels hochenergetischer Lichtimpulse. Alternativ kann auch ein Prozess genutzt werden, welcher zu einer lokalen Erhitzung führt und primär einem anderen Zweck dient, zum Beispiel einer lokalen Erwärmung für eine Umformung des Werkstücks.

[0018] Die Informationen der Markierung, die vom anorganischen Haftvermittler und den Pigmenten in Form einer vorstrukturierten Kennzeichnung getragen wird und die bevorzugt mittels Tintenstrahldruck aufgebracht wird, wird bei dem hier beschriebenen Verfahren also durch lokales Erhitzen fest mit dem Werkstück oder Bauteil verbunden.

[0019] Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist insbesondere eine unmittelbare Fixierung der Markierung und damit Aufbringung entlang der gesamten Prozesskette, die das Werkstück zu durchlaufen hat, möglich. Im Vergleich zum Betrieb eines separaten Ofens sind Energieeinsparungen und Kosteneinsparung möglich. Ferner wird das Werkstück geschont. Es kann eine einfachere, damit besser verarbeitbare und kostengünstigere Tinte verwendet werden, da auf organische Binder insbesondere in der fertigen Markierung verzichtet werden kann. Weiterhin ist eine verbesserte Integration der Markierung in Metallverarbeitungsprozessen erreichbar.

[0020] Das beschriebene Verfahren und die damit erzeugte Markierung können zum Beispiel in den Anwendungsfeldern des Direct part marking von metallischen Bauteilen, der Blechumformung, beim Heißlöten und/oder im Metallguss herangezogen werden.

[0021] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Tinte zusätzlich ein anorganisches Bindemittel, das bevorzugt auch in der fertigen Markierung enthalten ist. In der Tinte liegt das anorganische Bindemittel bevorzugt in Form von Partikeln vor. Ein mittlerer Teilchendurchmesser der Partikel des Bindemittels in der Tinte liegt bevorzugt bei mindestens 10 nm oder mindestens 0,1 µm oder mindestens 0,2 µm und/oder bei höchstens 0,1 mm oder höchstens 50 µm oder höchstens 10 µm.

[0022] Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält die Tinte keramische Pigmente. Bevorzugt ist durch die keramischen Pigmente eine Farbgebung und/oder einen Kontrast der Markierung gegenüber dem Werkstück gegeben. Der Begriff "keramische Pigmente" schließt dabei Glaskeramiken, die amorphe und kristallene Teilgebiete aufweisen, mit ein. Es ist möglich, dass sich eine solche Glaskeramik erst durch das Fixieren bildet, wobei eine solche Glaskeramik dann bevorzugt aus dem Bindemittel und aus den keramischen Pigmenten besteht.

[0023] Beispielsweise sind die keramischen Pigmente und/oder die fertige Markierung aus einem oder aus mehreren der folgenden Materialien: Oxide wie BeO, MgO, Al₂O₃, SiO₂, CaO, TiO₂, Cr₂O₃, MnO, Fe₂O₃, ZnO, SrO, Y₂O₃, BaO, CeO₂, UO₂; Carbide wie Be₂C, Be₄C, Al₄C₃, SiC, TiC, Cr₃C₂, Mn₃C, Fe₃C, SrC₂, YC₂, ZrC, NbC, Mo₂C, BaC₂, CeC₂, HfC, TaC, WC, UC; Nitride wie Be₃N₂, BN, Mg₃N₂, AlN, Si₃N₄, Ca₃N₂, TiN, VN, CrN, Mn₃N₂, Sr₃N₂, ZrN, NbN, Mo₃N₂, HfN, TaN, WN₂, UN; Boride wie AlB₄, CaB₆, TiB₂, VB2, CrB₂, MnB, FeB, CoB, NiB, SrB₆, YB₆, ZrB₂, NbB₂, MoB₂, BaB₆, LaB₆, CoB₆, HfB₂, TaB₂, WB; Silicide wie CaSi, Ti5Si3, V₅Si₃, CrSi₂, FeSi, CoSi, ZrSi₂, NbSi₂, MoSi₂, TaSi₂, WSi₂. Auch oxidische Gläser, wie silikatische oder Boratgläser, sowie Multiphasenmaterialien, wie Al₆Si₂O₁₃, oder gemischte Kristalle wie aus dem System Al₂O₃-Cr₂O₃, MgSiO₄, CaSiO₄, ZrSiO₄, MgAl₂O₄, CaZrO₃, SiAlON, AlON und/oder B₄C-TiB₂ können verwendet werden. Es ist auch möglich, keramische Pigmente mit einer nichtstöchiometrischen Zusammensetzung zu verwenden.

[0024] Beispielsweise werden eines oder mehrere der folgenden Materialien für die keramischen Pigmente verwendet, allein oder in Kombination:

• lila Pigmente wie BaCuSi₂O₆, Kobalt-Orthophosphate wie NH₄MnP₂O₇,
• blaue Pigmente wie schwefelhaltiges Sodiosilikat Na_8-10Al₆Si₆O₂₄S_2-4, (Na,Ca)₈(AlSiO₄)₆(S,SO₄,Cl)_1-2, Kobalt(II)stannat, CaCuSi₄O₁₀, BaCuSi₄O₁₀, Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, Fe₇(CN)₁₈, YIn_1-xMn_xO₃,
• grüne Pigmente wie CdS in Kombination mit Cr₂O₃, (Cr₂O₃·H₂O), CoZnO₂, Cu₂CO₃(OH)₂, CuHAsO₃ oder K[(Al,FeIII),(FeII,Mg)](AlSi₃,Si₄)O₁₀(OH)₂,
• Gelbpigmente wie As₂S₃, BiVO₄, PbCrO₄, K₃Co(NO₂)₆, Fe₂O₃·H₂O, PbSnO₄, Pb(Sn,Si)O₃, SnS₂, Cadmiumsulfoselenid, PbCrO₄ + PbO,
• rote Pigmente wie As₄S₄, Cd₂SSe, Pb₃O₄, HgS,
• schwarze Pigmente wie Fe₃O₄, MnO₂, Ti₂O₃.

[0025] Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt ein mittlerer Partikeldurchmesser der keramischen Pigmente in der Tinte und/oder in der fertigen Markierung mindestens 10 nm oder mindestens 50 nm oder mindestens 0,1 µm und/oder höchstens 30 µm oder höchstens 5 µm oder höchstens 500 nm oder höchstens 200 nm. Der Begriff "mittlerer Durchmesser" bezieht sich vorzugsweise auf einen D50-Wert, also auf einen Medianwert. Es ist möglich, dass in der Tinte der mittlere Durchmesser der keramischen Pigmente größer oder kleiner ist als der mittlere Durchmesser der Partikel des Bindemittels, beispielsweise um mindestens einen Faktor von 2.

[0026] Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Markierung zumindest in einem Teil des nahen ultravioletten, des sichtbaren und/oder des nahinfraroten Spektralbereichs sowohl gegenüber dem Werkstück einen Reflexionsgradunterschied und/oder einen Remissionsgradunterschied und/oder einen Albedounterschied von mindestens 15 Prozentpunkten oder 25 Prozentpunkten oder 40 Prozentpunkten auf. Dieser Unterschied wird zum Beispiel aufgrund einer Farbe der keramischen Pigmente und/oder aufgrund eines Brechungsindexunterschieds und/oder eines materialspezifischen Absorptionsunterschieds und/oder Emissionsgradunterschiedes der insbesondere keramischen Pigmente zu einer Umgebung der Pigmente erzielt.

[0027] Mit anderen Worten ist die Markierung aufgrund ihrer optischen Eigenschaften von einer Oberfläche des Werkstücks deutlich unterscheidbar, beispielsweise durch eine Kamera oder durch das menschliche Auge. Anders ausgedrückt weist die Markierung zu einer Oberfläche des Werkstücks einen hohen Kontrast auf, zumindest unter geeigneten Beleuchtungsbedingungen, die zum Auslesen der Markierung verwendet werden können. Unter dem nahen ultravioletten Spektralbereich wird insbesondere der Bereich von 300 nm bis 420 nm verstanden, der sichtbare Spektralbereich bezeichnet insbesondere Wellenlängen von 420 nm bis 760 nm und der nahinfrarote Spektralbereich Wellenlängen von 760 nm bis 1500 nm.

[0028] Zum Auslesen der Markierung können optische Filter verwendet werden, die zum Beispiel eine Anregungswellenlänge eines Leuchtstoffs blockieren, sodass dann nur die vom Leuchtstoff aufgrund der Anregung erzeugte Strahlung detektiert wird. Insbesondere erfüllt die Markierung hinsichtlich des Kontrasts und/oder eines Helligkeitsunterschieds die derzeitige Norm ISO / IEC 15415, welche für direkt markierte Bauteile gefordert wird.

[0029] Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die keramischen Pigmente aus Al₂O₃, TiO₂ und/oder ZrO₂. Das Bindemittel umfasst als Hauptbestandteil bevorzugt SiO₂.

[0030] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt C) die Temperatur von mindestens 400 °C für höchstens 1 min oder für höchstens 0,5 min oder für höchstens 10 s oder für höchstens 1 s appliziert. Dies bedeutet insbesondere, dass eine Energiequelle zum Erreichen der betreffenden Temperatur im Schritt C) höchstens für die genannte Zeitspanne an der Tinte und/oder an der Markierung aktiv ist.

[0031] Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Werkstück ein Metallblech wie ein Eisenblech oder ein Stahlblech. Eine Dicke des Metallblechs liegt beispielsweise bei mindestens 0,1 mm oder 0,3 mm oder 0,5 mm und/oder bei höchstens 8 mm oder 5 mm oder 3 mm. Das Metallblech kann eine gleichbleibende Dicke aufweisen oder auch dickenvariiert sein.

[0032] Gemäß zumindest einer Ausführungsform durchläuft das Werkstück nach dem Schritt C) in einem Schritt D) eine Warmumformung, zum Beispiel ein Pressen oder ein Tiefziehen beispielsweise gestanzter, planarer Bleche bei einer Verformtemperatur. Insbesondere bei Stahlblechen oder bei Eisenblechen liegt die Verformtemperatur bevorzugt bei mindestens 700 °C oder mindestens 800 °C oder mindestens 880 °C. Alternativ oder zusätzlich liegt die Verformtemperatur bei höchstens 1100 °C oder höchstens 1000 °C oder höchstens 950 °C. Insbesondere liegt die Verformtemperatur bei ungefähr 920 °C. Das Fixieren der Markierung erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur unterhalb der Verformtemperatur, zum Beispiel bei mindestens 200 °C unterhalb der Verformtemperatur.

[0033] Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Werkstück eine Verzunderungsschutzschicht auf. Die Verzunderungsschutzschicht ist dazu eingerichtet, eine Oxidation des Metallblechs insbesondere im Bereich der Verformtemperatur in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre zu verhindern oder stark zu verlangsamen.

[0034] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Verzunderungsschutzschicht Aluminium, Silizium, Zink und/oder mindestens ein Metalloxid oder besteht hieraus. Beispielsweise handelt es sich bei der Verzunderungsschutzschicht um eine über Feuerverzinkung hergestellte Schicht oder um eine Schicht aus einer Aluminium-Silizium-Legierung. Auch Schutzschichten aus oder mit Metalloxiden wie Aluminiumoxid können zum Einsatz kommen. Ebenso kann es sich bei der Verzunderungsschutzschicht um eine Schutzschicht mit Partikeln auf der Nanometerskala handeln, beispielsweise um eine x-tec-Beschichtung des Herstellers NANO-X GmbH. Eine Dicke der Verzunderungsschutzschicht liegt beispielsweise bei mindestens 100 nm oder 250 nm oder 1 µm und/oder bei höchstens 30 µm oder 10 µm oder 2 µm. Eine bevorzugte Zusammensetzung der Verzunderungsschutzschicht lautet: 87 % Al, 10 % Si und 3 % Fe. Die bevorzugte Dicke der Verzunderungsschutzschicht liegt zwischen 1 µm und 40 µm.

[0035] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Markierung unmittelbar auf der Verzunderungsschutzschicht erzeugt. Das heißt, die Tinte kann auf der Verzunderungsschutzschicht aufgedruckt werden. Alternativ erfolgt das Aufbringen der Tinte unmittelbar auf das Metallblech.

[0036] Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Markierung auch nach dem Schritt D) noch lesbar, insbesondere maschinenlesbar. Das heißt, durch das Warmumformen wir die Markierung nicht zerstört. Jedoch ist es möglich, wenngleich nicht bevorzugt, dass der Bereich mit der Markierung seine Form bei der Warmumformung ändert.

[0037] Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt das Fixieren im Schritt C) durch einen Strahlungsblitz. Dabei wird Strahlung des Strahlungsblitzes in der Tinte und/oder an einer Werkstückoberfläche absorbiert. Hierdurch wird die Temperatur zum Fixieren appliziert. Der Strahlungsblitz kann kurz sein und zum Beispiel für höchstens 1 s oder 0,1 s oder 0,01 s andauern. Bei dem Strahlungsblitz handelt es sich bevorzugt um inkohärente Strahlung, alternativ kann aber auch kohärente Strahlung, also Laserstrahlung, zum Einsatz kommen.

[0038] Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Strahlung des Strahlungsblitzes überwiegend ultraviolette Strahlung. Eine Wellenlänge maximaler Intensität des Strahlungsblitzes liegt in diesem Fall bevorzugt zwischen einschließlich 250 nm und 370 nm. Alternativ kann infrarote Strahlung herangezogen werden, insbesondere mit einer Wellenlänge maximaler Intensität zwischen einschließlich 1 µm und 2 µm. Es ist möglich, dass der Tinte ein Bestandteil beigegeben ist, der die Strahlung gezielt absorbiert. Dieser Bestandteil kann auch durch die keramischen Pigmente und/oder durch das anorganische Bindemittel verwirklicht sein.

[0039] Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt das Fixieren im Schritt C) mittels elektrischer und/oder magnetischer Felder. Beispielsweise erfolgt das Heizen induktiv, insbesondere über magnetische Wechselfelder, die lokal im Bereich der Markierung Wirbelströme generieren können. Das Heizen kann berührungslos durchgeführt werden. Alternativ kann über eine elektrische Kontaktierung zum Heizen direkt ein Strom eingeprägt werden.

[0040] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Tinte im Schritt B) zumindest einen organischen Binder. Mit diesem Binder ist erreichbar, dass die Tinte bereits vor dem Schritt C) wischfest an dem Werkstück angebracht ist. Der organische Binder ist zum Beispiel ein Material auf Acrylatbasis. Der Binder wirkt also für die keramischen Pigmente und die Partikel des anorganischen Bindemittels als eine Art Klebstoff, bis das Fixieren bei hohen Temperaturen erfolgt. Nach dem Fixieren ist der organische Binder bevorzugt nicht mehr vorhanden oder zumindest funktionslos.

[0041] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Tinte im Schritt B) zumindest ein Lösungsmittel, insbesondere Wasser oder ein organisches Lösungsmittel wie ein Alkohol. Durch ein Abdampfen des Lösungsmittels kann die Tinte getrocknet werden. Beispielsweise wird durch ein solches Trocknen erreicht, dass die Tinte wischfest wird.

[0042] Zudem kann die Tinte ein Dispergiermittel und/oder einen Weichmacher aufweisen. Die Tinte kann auch als Paste gestaltet sein, etwa wie in der Druckschrift DE 602 18 966 T2 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift hinsichtlich der Tinte wird durch Rückbezug mit aufgenommen.

[0043] Die getrocknete Tinte besteht bevorzugt aus dem organischen Binder, den keramischen Pigmenten und dem anorganischen Bindemittel. Die fertige Markierung besteht bevorzugt aus den keramischen Pigmenten und dem anorganischen Bindemittel, wobei diese zu einer Keramik oder zu einer Glaskeramik verschmolzen oder gesintert sein können.

[0044] Gemäß zumindest einer Ausführungsform besteht die Tinte aus dem Lösungsmittel, den keramischen Pigmenten und dem anorganischen Bindemittel und die getrocknete Tinte sowie die fixierte Markierung bestehen aus den keramischen Pigmenten und dem anorganischen Bindemittel. Ist die Tinte frei von einem organischen Binder, wird die Markierung beim Fixieren weniger stark beeinflusst, beispielsweise durch ein Zersetzen des organischen Binders und/oder durch ein Ausgasen von Komponenten des eventuell zersetzten organischen Binders, wobei Blasen entstehen können. Außerdem sind Tinten ohne organische Binder kostengünstiger herstellbar.

[0045] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Form der Markierung bereits im Schritt B) definiert. Das heißt, im Schritt C) erfolgt keine Materialwegnahme aus der bevorzugt getrockneten Tinte oder aus der Markierung, mit welcher ein Informationsgehalt der Markierung verändert wird. Somit ist die Markierung hinsichtlich ihres Informationsgehalts bereits unmittelbar nach dem Schritt B) vollständig.

[0046] Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Bereich mit der Markierung, der im Schritt C) beim Fixieren erhitzt wird, höchstens ein Dreifaches einer Größe der Markierung selbst auf. Das heißt, die Markierung und der erhitzte Bereich sind in etwa gleich groß.

[0047] Gemäß zumindest einer Ausführungsform macht der Bereich mit der Markierung höchstens 2 % oder höchstens 10 % des Werkstücks aus. Somit ist die Markierung im Vergleich zum gesamten Werkstück relativ klein.

[0048] Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Markierung mindestens in dem Bereich mit der Markierung über ein Metallblech des Werkstücks erhaben. Das heißt, die Markierung kann ein Relief sein, das sich aus dem Werkstück erhebt.

[0049] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Markierung in einem Schritt E) nach dem Schritt C), bevorzugt auch nach dem Schritt D), planarisiert. Dieses Planarisieren erfolgt zum Beispiel mittels Lackieren mit einem Lack. Ein solcher Lack kann durchgehend über die Markierung hinweg aufgebracht werden. Der Lack kann für eine zum Auslesen der Markierung verwendete Strahlung durchlässig sein. Alternativ oder zusätzlich ist der Lack zumindest für sichtbares Licht undurchlässig. Ist die Markierung zum Beispiel zum Auslesen im Infraroten Spektralbereich vorgesehen, so kann der Lack im betreffenden Spektralbereich durchlässig sein.

[0050] Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt das Fixieren zur Markierung C) mit einem separaten Heizmittel. Das heißt, die Wärmequelle zum Applizieren der erhöhten Temperatur kommt nur zum Fixieren zum Einsatz und nicht auch für andere Prozessschritte bei der Bearbeitung des Werkstücks. Alternativ kann als Wärmequelle zum Fixieren ein Werkzeug, wie ein Verformwerkzeug, zum Einsatz kommen, mit dem auch andere Prozessschritte durchgeführt werden. Im letztgenannten Fall erfolgt also das Fixieren zur Markierung bevorzugt zeitgleich, also simultan, mit einem weiteren Prozessschritt.

[0051] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfassen die Tinte und die Markierung mindestens einen Leuchtstoff. Durch den zumindest einen Leuchtstoff kann ein Kontrast zwischen der Markierung und dem Werkstück erhöht werden. Insbesondere bestehen die keramischen Pigmente aus zumindest einem keramischen oder glaskeramischen Leuchtstoff.

[0052] Der Leuchtstoff enthält bevorzugt einen oder mehrere der folgenden Stoffe oder besteht hieraus: Eu²⁺-dotierte Nitride wie (Ca,Sr)AlSiN₃:Eu²⁺, Sr(Ca,Sr)Si₂Al₂N₆:Eu²⁺, (Sr,Ca)AlSiN₃*Si₂N₂O:Eu2⁺, (Ca,Ba,Sr)₂Si₅N₈:Eu²⁺, (Sr,Ca)[LiA1₃N₄]:Eu²⁺; Granate aus dem allgemeinen System (Gd,Lu,Tb,Y)₃(Al,Ga,D)₅(O,X)₁₂:RE mit X = Halogenid, N oder zweiwertiges Element, D = dreiwertiges oder vierwertiges Element und RE = Seltenerdmetalle wie Lu₃(Al_l-xGa_x)₅O₁₂:Ce³⁺, Y₃(Al_1-xGa_x)₅O₁₂:Ce³⁺; Eu²⁺-dotierte Sulfide wie (Ca,Sr,Ba)S:Eu²⁺; Eu²⁺-dotierte SiONe wie (Ba,Sr,Ca)Si₂O₂N₂:Eu²⁺; SiAlONe etwa aus dem System Li_xM_yLn_zSi_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_16-n; beta-SiAlONe aus dem System Si_6-xAl_zO_yN_8-y:RE_z; Nitrido-Orthosilikate wie AE_2-x-aRE_xEu_aSiO_4-xN_x, AE_2-x-aRE_xEu_aSi_1-yO_4-x-2yN_x mit RE = Seltenerdmetall und AE = Erdalkalimetall; Orthosilikate wie (Ba,Sr,Ca,Mg)₂SiO₄:Eu²⁺; Chlorosilikate wie Ca_aMg(SiO₄)₄Cl₂:Eu²⁺; Chlorophosphate wie (Sr,Ba,Ca,Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu²⁺; BAM-Leuchtstoffe aus dem BaO-MgO-Al₂O₃-System wie BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺; Halophosphate wie M₅(PO₄)₃(Cl, F) : (Eu²⁺, Sb³⁺, Mn²⁺) ; SCAP-Leuchtstoffe wie (Sr,Ba,Ca)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺.

[0053] Der Leuchtstoff kann zu einer Verkürzung der Wellenlänge einer Anregungsstrahlung, auch als Upconversion bezeichnet, eingerichtet sein und beispielsweise infrarotes Licht in sichtbares Licht umwandeln. Alternativ kann der Leuchtstoff kurzwelliges Licht in langwelliges Licht umwandeln. Es ist möglich, dass der Leuchtstoff insbesondere durch die Temperaturen während der Warmumformung in seinen Lumineszenzeigenschaften verändert wird. Hierdurch ist auch eine Qualitätskontrolle erzielbar, ob die Warmumformung bei korrekten Prozessparametern erfolgt ist.

[0054] Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Leuchtstoff um ein thermolumineszierendes Material, das heißt um ein bei Erreichen einer Schwellentemperatur lumineszierendes Material. Bevorzugt liegt die Schwellentemperatur bei mindestens 125 °C oder 175 °C. Der Leuchtstoff umfasst dann als Dotierung und/oder als Bestandteil eines Kristallgitters oder eines Wirtsgitters bevorzugt eines oder mehrere der folgenden Elemente: Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem thermolumineszierenden Leuchtstoff um NaYF₄:Er,Yb. Die Verwendung solcher Leuchtstoffe ist zum Beispiel in der Druckschrift DE 10 2017 125 006 A1 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift hinsichtlich der Verwendung solcher Leuchtstoffe wird durch Rückbezug mit aufgenommen.

[0055] Darüber hinaus wird ein Werkstück angegeben. Das Werkstück ist mit einem Verfahren markiert, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale des Verfahrens sind daher auch für das Werkstück offenbart und umgekehrt.

[0056] In mindestens einer Ausführungsform weist das Werkstück die Markierung auf, wobei das Werkstück nur im Bereich der Markierung eine Verfärbung und/oder eine veränderte Materialstruktur aufweist, die durch ein Erhitzen auf eine Temperatur von mindestens 400 °C im Schritt C) verursacht ist. Das Werkstück ist bevorzugt ein warmumgeformtes Metallteil oder ein Metallrohling, der für eine Warmumformung vorgesehen ist.

[0057] Über die Materialien, aus denen die Markierung zusammengesetzt ist, lässt sich die minimale Temperatur zum Fixieren der Markierung bestimmen. Über die lokale Verfärbung und/oder veränderte Materialstruktur des Werkstücks an der Markierung lässt sich bestimmen, in welchem räumlichen Bereich die Temperatur zum Fixieren am Werkstück appliziert wurde, ob also nur ein lokales Erhitzen erfolgte. Beispielsweise äußerst sich das lokale Erhitzen beim Fixieren der Markierung in einer Anlauffarbe um die Markierung herum.

[0058] Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Verfahren und ein hier beschriebenes Werkstück unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

[0059] Es zeigen:

Figuren 1 bis 6 schematische perspektivische Darstellungen von Schritten eines hier beschriebenen Verfahrens zur Markierung von hier beschriebenen Werkstücken,

Figuren 7 bis 9 schematische Schnittdarstellungen von Schritten eines hier beschriebenen Verfahrens zur Markierung von hier beschriebenen Werkstücken,

Figuren 10 und 11 schematische perspektivische Darstellungen von Fixierschritten hier beschriebener Verfahren zur Markierung hier beschriebener Werkstücke, und

Figuren 12 bis 14 schematische perspektivische Darstellungen von Schritten eines hier beschriebenen Verfahrens zur Markierung von hier beschriebenen Werkstücken.

[0060] In den Figuren 1 bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Markierung von Werkstücken 1 illustriert. Gemäß Figur 1 wird ein Metallblech 11 mit einer Werkstückoberfläche 10 bereitgestellt. Bei dem Metallblech 11 handelt es sich bevorzugt um ein Stahlblech, zum Beispiel um ein gestanztes, aber noch ebenes Blech.

[0061] In Figur 2 ist gezeigt, dass auf die Werkstückoberfläche 10 eine Tinte 20 für eine Markierung 2 aufgedruckt wird. Das Drucken erfolgt mit einer Druckdüse 5. Somit kann die Markierung 2 strukturiert mittels Tintenstrahldrucken erzeugt werden. Die Markierung 2 wird hierbei bereits im Wesentlichen mit ihrer endgültigen Gestalt erzeugt. Die Markierung 2 ist beispielsweise ein Schriftzug.

[0062] Nach dem Aufdrucken kann die noch feuchte Tinte 20 bevorzugt bei Raumtemperatur zu einer getrockneten Tinte 20' trocknen. Die getrocknete Tinte 20' haftet bevorzugt wischfest auf der Werkstückoberfläche 10, würde jedoch bei stärkerer Reibung oder bei Einfluss von Lösungsmitteln wieder verschwinden.

[0063] Gemäß Figur 3 wird die getrocknete Tine 20' mit Hilfe eines Bestrahlungskopfs 31 mit ultravioletter Strahlung bestrahlt. Die Bestrahlung konzentriert sich auf einen kleinen Bereich 3 um die spätere, fertige Markierung 2. Aufgrund der Bestrahlung wird die getrocknete Tine 20' stark erhitzt, zum Beispiel auf ungefähr 600 °C. Dadurch wird die Tinte 20' zur Markierung 2 fixiert. Die Bestrahlung kann unstrukturiert und zusammenhängend über die ganze Markierung 2 hinweg erfolgen. Das heißt, die Markierung 2 wird dann nicht etwa mit einem Laserstrahl abgerastert.

[0064] Die Bestrahlung erfolgt zum Beispiel mit UV-Strahlung um 360 nm mit einer Energiedichte von ungefähr 8 J/cm². Die Bestrahlung dauert zum Beispiel lediglich rund 100 µs an. Damit lassen sich thermische Belastungen des Metallblechs 11 außerhalb des Bereichs 3 mit der Markierung 2 stark reduzieren. Bei der verwendeten Strahlung handelt es sich insbesondere um inkohärente Strahlung, zum Beispiel aus einer Blitzlampe.

[0065] In Figur 4 ist die fertige, fixierte Markierung 2 gezeigt. Aufgrund der Bestrahlung und der damit verbundenen Temperaturerhöhung in dem Bereich 3 ist es möglich, dass um die eigentliche Markierung 2 herum eine Farbveränderung 6 auftritt. Die Farbveränderung 6 ist jedoch auf ein kleines Gebiet um die Markierung 2 herum begrenzt.

[0066] Im optionalen Schritt der Figur 5 erfolgt eine Warmumformung des Werkstücks 1. Die fixierte Markierung 2 kann in Gebieten des Werkstücks 1 angebracht sein, die von der Warmumformung betroffen sind. Alternativ befindet sich die Markierung 2 außerhalb von Gebieten, in denen eine Warmumformung erfolgt. Durch die Warmumformung wird die Markierung 2 in ihrer Lesbarkeit nicht oder nur gering beeinträchtigt.

[0067] Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist die Markierung 2 also bereits in einem frühen Fertigungsstadium des Werkstücks 1 und unabhängig von anderen Prozessschritten anbringbar und unverlierbar mit dem Bauteil verbunden. Damit ist eine effiziente und zuverlässige Nachverfolgung des Werkstücks auch über lange Prozessketten hinweg möglich.

[0068] Gemäß dem optionalen Schritt der Figur 6 wird auf die Werkstückoberfläche 10 bereichsweise oder ganzflächig eine Beschichtung 4 aufgebracht. Bei der Beschichtung 4 handelt es sich zum Beispiel um einen Lack. Es ist möglich, dass für das menschliche Auge die Markierung 2 durch die Beschichtung 4 verborgen wird, jedoch kann die Beschichtung optional noch maschinenlesbar sein.

[0069] In den Figuren 7 bis 9 ist die Bildung der Markierung 2 aus der Tinte 20 näher erläutert. Gemäß Figur 7 wird die Tinte 20 auf das Werkstück 1 aufgebracht. Die Tinte 20 ist dabei aus keramischen Pigmenten 21, Partikeln eines anorganischen Bindemittels 22, einem organischen Binder 23, einem Lösungsmittel 24 und einem Dispergierhilfsmittel 25 zusammengesetzt.

[0070] In Figur 8 ist die getrocknete Tinte 20' illustriert, die kein Lösungsmittel 24 mehr aufweist. Die Pigmente 21 und das Bindemittel 22 sowie das optional vorhandene Dispergierhilfsmittel 25 werden über den organischen Binder 23 zusammengehalten, sodass die getrocknete Tinte 20' wischfest an dem Werkstück 1 angebracht ist.

[0071] Gemäß Figur 9 ist das Sintern und Fixieren zu der Markierung 2 erfolgt. Der organische Binder 23 und das Dispergierhilfsmittel sind nicht mehr vorhanden oder nur noch in Spuren vorhanden, die keine dezidierte Funktion mehr erfüllen. Durch das Sintern und/oder Fixieren werden bevorzugt zusammenhängende Gebiete der Markierung 2 für einzelne Zeichen gebildet. Innerhalb eines zusammenhängenden Gebiets zeigt die Markierung 2 für einen Betrachter und/oder für eine Kamera bevorzugt einen homogenen Farbeindruck auf.

[0072] Die zusammenhängenden Gebiete können als glatte Erhebungen über das Werkstück gebildet sein. Bevorzugt sind die zusammenhängenden Gebiete durch eine Glaskeramik gebildet, die aus den Pigmenten 21 und dem Bindemittel 22 erzeugt ist.

[0073] Die Tinte 20, wie in den Figuren 7 bis 9 beschrieben, kann auch in allen anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden.

[0074] In den Figuren 10 und 11 sind Alternativen zum Schritt des Erhitzens der Figur 2 gezeigt. Gemäß Figur 10 werden Kontaktnadeln 32 auf das elektrisch leitfähige Werkstück 1 aufgesetzt, wobei mehr als zwei Kontaktnadeln 32 verwendet werden können. Über die Kontaktnadeln 32 werden im Werkstück 1 elektrische Ströme in dem Gebiet 3 erzeugt, die zu einer lokalen starken Erhitzung des Werkstücks 1 und damit der getrockneten Tine 20' führen. Hierdurch kann das Fixieren zur Markierung 2 durchgeführt werden. Alternativ können kontaktlos über Magnetfelder insbesondere Wirbelströme in dem Werkstück zum Fixieren verwendet werden.

[0075] Demgegenüber wird gemäß Figur 11 eine Heizspitze 33 nahe an die Tinte 20 oder an die optional getrocknete Tinte 20' herangeführt. Die Heizspitze 33 wird erhitzt, wodurch die Tinte 20 getrocknet und erhitzt wird oder die bereits getrocknete Tinte 20' erhitzt wird und zur Markierung 2 fixiert wird. Die Heizspitze 33 wird bevorzugt nur über der getrockneten Tinte 20' betrieben. Bevorzugt wird die gesamte Markierung 2 in einem einzigen Heizschritt mit der Heizspitze 33 fertiggestellt.

[0076] Zudem ist in Figur 10 veranschaulicht, dass die Markierung 2 durch einen Strichcode gebildet ist. In Figur 11 ist die Markierung 2 ein Matrix-Code. Solche Arten von Markierungen 2 können entsprechend auch in allen anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden.

[0077] Gemäß den Figuren 2, 10 und 11 wird jeweils ein separates Heizmittel 31, 32, 33 verwendet, das dezidiert nur zum Fixieren der getrockneten Tinte 20' oder zum Trocknen und Fixieren der Tinte 20 dient. Demgegenüber wird die Fixierung zur Markierung 2 gemäß den Figuren 12 bis 14 mit einem weiteren Prozessschritt kombiniert.

[0078] So wird gemäß Figur 12 das Werkstück 1 mit der nur schematisch angedeuteten getrockneten Tinte 20' bereitgestellt. Im Schritt der Figur 13 wird das Werkstück 1 mit einem Verformwerkzeug 34a, 34b verformt. Dabei wird zumindest das Verformwerkzeug 34b, das die getrocknete Tinte 20' abdeckt, geheizt. Das resultierende, warmumgeformte Werkstück 1 mit der fertigen Markierung 2 ist in Figur 14 dargestellt.

[0079] Somit ist es nicht zwingend erforderlich, zum Fixieren der Markierung 2 ein separates Heizmittel 31, 32, 33 bereitzustellen. Entsprechendes kann in allen anderen Ausführungsbeispielen gelten.

[0080] Die in den Figuren gezeigten Komponenten folgen, sofern nicht anders kenntlich gemacht, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge jeweils unmittelbar aufeinander. Sich in den Figuren nicht berührende Schichten sind bevorzugt voneinander beabstandet. Soweit Linien parallel zueinander gezeichnet sind, sind die entsprechenden Flächen bevorzugt ebenso parallel zueinander ausgerichtet. Ebenfalls, soweit nicht anders kenntlich gemacht, sind die relativen Positionen der gezeichneten Komponenten zueinander in den Figuren korrekt wiedergegeben.

[0081] Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugszeichenliste

[0082] 

1

Werkstück

10

Werkstückoberfläche

11

Metallblech (Stahlblech)

2

Markierung

20

Tinte

20'

getrocknete Tinte

21

keramische Pigmente

22

anorganisches Bindemittel

23

organischer Binder

24

Lösungsmittel

25

Dispergierhilfsmittel

3

Bereich mit der Markierung, der erhitzt wird

31

Bestrahlungskopf

32

Kontaktnadel

33

Heizspitze

34

Verformwerkzeug

4

Beschichtung (Lack)

5

Druckdüse

6

Verfärbung

Ansprüche

1. Verfahren zur Markierung von Werkstücken (1) mit den Schritten:

A) Bereitstellen des mindestens einen Werkstücks (1),

B) lokales Aufbringen einer Tinte (20) für eine Markierung (2) auf das Werkstück (1),

C) Fixieren der Tinte (20) zu der Markierung (2), wobei das Werkstück (1) lokal in einem Bereich (3) mit der Markierung (2) erhitzt wird und beim Fixieren an der Tinte (20) eine Temperatur von mindestens 400 °C appliziert wird.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem die Tinte (20) keramische Pigmente (21) enthält, die eine Farbgebung und/oder einen Kontrast der Markierung (2) gegenüber dem Werkstück (1) bewirken,
wobei die Tinte (20) zusätzlich ein anorganisches Bindemittel (22) enthält, das auch in der fertigen Markierung (2) enthalten ist, und
wobei die Tinte (20) mittels eines Druckverfahrens aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
bei dem die Tinte (20) im Schritt B) aus einem Lösungsmittel (24), den keramischen Pigmenten (21) und dem anorganischen Bindemittel (22) sowie optional einem Dispergierhilfsmittel (25) besteht und die Markierung (2) nach dem Schritt C) aus den keramischen Pigmenten (21) und dem anorganischen Bindemittel (22) besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem die Tinte (20) im Schritt B) einen organischen Binder (23) umfasst, sodass die getrocknete Tinte (20') aufgrund des organischen Binders (23) bereits vor dem Schritt C) wischfest ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem im Schritt C) die Temperatur von mindestens 400 °C für höchstens 1 min appliziert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das Werkstück (1) ein Eisenblech oder ein Stahlblech (11) ist,
wobei die Temperatur beim Fixieren im Schritt C) zwischen einschließlich 500 °C und 1200 °C liegt,
wobei das Werkstück (1) nach dem Schritt C) in einem Schritt D) eine Warmumformung durchläuft, und
wobei die Markierung (2) auch nach dem Schritt D) noch lesbar ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das Fixieren im Schritt C) durch einen Strahlungsblitz erfolgt,
wobei Strahlung des Strahlungsblitzes inkohärent ist und in der Tinte (20) und/oder an einer Werkstückoberfläche (10) absorbiert wird und hierdurch die Temperatur zum Fixieren appliziert wird,
wobei die Strahlung des Strahlungsblitzes überwiegend ultraviolette Strahlung ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem das Fixieren im Schritt C) berührungslos und mittels Induktion erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem eine Form der Markierung (2) bereits im Schritt B) definiert wird, sodass im Schritt C) keine Materialwegnahme aus der Tinte (20) oder aus der Markierung (2) erfolgt, welche einen Informationsgehalt der Markierung (2) ändert.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Bereich (3) mit der Markierung (2), der im Schritt C) beim Fixieren erhitzt wird, höchstens ein Dreifaches einer Größe der Markierung (2) selbst aufweist, wobei der Bereich (3) mit der Markierung (2) höchstens 10 % des Werkstücks (1) ausmacht.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem mindestens in dem Bereich (3) mit der Markierung (2) die Markierung (2) über ein Metallblech (11) des Werkstücks (1) erhaben ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem in einem Schritt E) nach dem Schritt C) die Markierung (2) planarisiert wird,
wobei im Schritt E) ein Lack (4) durchgehend über die Markierung (2) hinweg aufgebracht wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem im Schritt C) ein eigenes Heizmittel (31, 32, 33) zum Einsatz kommt, das für keine weiteren Prozessschritte zur Bearbeitung des Werkstücks (1) verwendet wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Tinte (20) und die Markierung (2) mindestens einen Leuchtstoff umfassen.

15. Werkstück (1), das mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche markiert ist und das die Markierung (2) umfasst, wobei das Werkstück (1) nur im Bereich (3) mit der Markierung (2) eine Verfärbung (6) und/oder eine veränderte Materialstruktur aufweist, die durch ein Erhitzen auf eine Temperatur von mindestens 400 °C verursacht ist.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Verfahren zur Markierung von Werkstücken (1) mit den Schritten:

A) Bereitstellen des mindestens einen Werkstücks (1),

B) lokales Aufbringen einer Tinte (20) für eine Markierung (2) auf das Werkstück (1),

C) Fixieren der Tinte (20) zu der Markierung (2),

dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkstück (1) beim Fixieren lokal in einem Bereich (3) mit der Markierung (2) erhitzt wird und beim Fixieren an der Tinte (20) eine Temperatur von mindestens 400 °C appliziert wird, und
das Fixieren im Schritt C)

- durch einen Strahlungsblitz erfolgt und Strahlung des Strahlungsblitzes inkohärent ist und in der Tinte (20) und/oder an einer Werkstückoberfläche (10) absorbiert wird und hierdurch die Temperatur zum Fixieren appliziert wird, oder

- berührungslos und mittels Induktion erfolgt, oder

- mittels eines elektrischen Widerstandes erfolgt, wobei Elektroden am Werkstück (1) angebracht werden.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem die Tinte (20) keramische Pigmente (21) enthält, die eine Farbgebung und/oder einen Kontrast der Markierung (2) gegenüber dem Werkstück (1) bewirken,
wobei die Tinte (20) zusätzlich ein anorganisches Bindemittel (22) enthält, das auch in der fertigen Markierung (2) enthalten ist, und
wobei die Tinte (20) mittels eines Druckverfahrens aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
bei dem die Tinte (20) im Schritt B) aus einem Lösungsmittel (24), den keramischen Pigmenten (21) und dem anorganischen Bindemittel (22) sowie optional einem Dispergierhilfsmittel (25) besteht und die Markierung (2) nach dem Schritt C) aus den keramischen Pigmenten (21) und dem anorganischen Bindemittel (22) besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem die Tinte (20) im Schritt B) einen organischen Binder (23) umfasst, sodass die getrocknete Tinte (20') aufgrund des organischen Binders (23) bereits vor dem Schritt C) wischfest ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem im Schritt C) die Temperatur von mindestens 400 °C für höchstens 1 min appliziert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das Werkstück (1) ein Eisenblech oder ein Stahlblech (11) ist,
wobei die Temperatur beim Fixieren im Schritt C) zwischen einschließlich 500 °C und 1200 °C liegt,
wobei das Werkstück (1) nach dem Schritt C) in einem Schritt D) eine Warmumformung durchläuft, und
wobei die Markierung (2) auch nach dem Schritt D) noch lesbar ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das Fixieren im Schritt C) durch den Strahlungsblitz erfolgt,
wobei die Strahlung des Strahlungsblitzes überwiegend ultraviolette Strahlung ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem das Fixieren im Schritt C) berührungslos mittels der Induktion erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem eine Form der Markierung (2) bereits im Schritt B) definiert wird, sodass im Schritt C) keine Materialwegnahme aus der Tinte (20) oder aus der Markierung (2) erfolgt, welche einen Informationsgehalt der Markierung (2) ändert.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Bereich (3) mit der Markierung (2), der im Schritt C) beim Fixieren erhitzt wird, höchstens ein Dreifaches einer Größe der Markierung (2) selbst aufweist, wobei der Bereich (3) mit der Markierung (2) höchstens 10 % des Werkstücks (1) ausmacht.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem mindestens in dem Bereich (3) mit der Markierung (2) die Markierung (2) über ein Metallblech (11) des Werkstücks (1) erhaben ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem in einem Schritt E) nach dem Schritt C) die Markierung (2) planarisiert wird,
wobei im Schritt E) ein Lack (4) durchgehend über die Markierung (2) hinweg aufgebracht wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem im Schritt C) ein eigenes Heizmittel (31, 32, 33) zum Einsatz kommt, das für keine weiteren Prozessschritte zur Bearbeitung des Werkstücks (1) verwendet wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Tinte (20) und die Markierung (2) mindestens einen Leuchtstoff umfassen.

Zeichnung