Экономичная и эффективная технология прямой маркировки любой поверхности

По материалам компании Datalogic

Лазерная маркировка – это надёжная и универсальная технология, которая может использоваться в самых различных областях применения, например, при нанесении срока годности на бутылки с водой, фирменной символики на мобильные телефоны, при маркировке приборной панели автомобилей с подсветкой и бирок для крупного рогатого скота. Лазерная маркировка просто необходима как для товаров широкого потребления, так и для промышленной продукции, когда речь идёт о нанесении номеров партии или серии, срока годности, официальных логотипов и прочей информации.

Благодаря уникальным эксплуатационным параметрам, лазерные устройства обеспечивают чрезвычайно надёжную, универсальную и автоматизированную маркировку, отличающуюся стойкостью и долговременностью. Во многих отраслях, таких как автомобильная, электронная, пищевая и медицинская промышленность, а также индустрия моды используются технологии лазерной маркировки для надёжной идентификации, защищающей от подделок, нанесения фирменной символики, безопасности продукта и его отслеживания. Благодаря использованию устройств лазерной маркировки производители повышают эффективность и точность производства, а также обеспечивают высочайшую точность маркировки изделий. В результате маркировка полностью соответствует строжайшим гигиеническим стандартам промышленных изделий и более благоприятна для окружающей среды вследствие сокращения количества отходов и отсутствию химических веществ.

Лазерная маркировка представляет собой экономичное и эффективное решение для нанесения стойкой маркировки на любую поверхность. Она устойчива к самым жёстким условиям, гарантирует отслеживание продукции на протяжении всего срока службы, позволяет учитывать пожелания заказчика и обеспечивает качество продукции и её защиту от подделок. Лазерная маркировка имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами, однако её выбор зависит от многих факторов, в том числе, следует учитывать, могут ли эти преимущества быть полностью реализованы в той или иной ситуации. В настоящем обзоре представлена информация, которая может служить руководством при выборе технологии лазерной маркировки.

Лазерная маркировка позволяет с большой скорость наносить на поверхность изображения с высочайшей точностью. Эта потрясающая технология использует электромагнитное излучение светового диапазона. Свет, видимый человеческим глазом, находится в волновом диапазоне 380-700 нанометров (нм). Системы лазерной маркировки обычно используют интенсивную световую энергию видимой или невидимой части волнового спектра, например, инфракрасную (> 800 нм) и ультрафиолетовую (UV) (< 380 нм), для постоянной модификации поверхности обрабатываемого объекта.

С помощью движущихся зеркал и специальных оптических устройств коллимированный лазерный пучок направляется и фокусируется с высочайшей точностью на поверхности обрабатываемого объекта. В зависимости от характеристик источника лазерного излучения, поверхность объекта изменяется под воздействием очень интенсивной оптической энергии. Так как не используются дополнительные слои, метки или чернила, это процесс получил название «прямая маркировка деталей (Direct Part Marking - DPM). Информация, изображения, текст, одномерные или двумерные коды наносятся непосредственно на поверхность изделия, подлежащего маркировке.

Имеются также другие специальные процессы маркировки с использованием различных лазерных технологий и излучения разной интенсивности: травление, гравировка, изменение цвета поверхности, выжигание и карбонизация, снятие поверхностного слоя и т.д.

Критерии выбора систем лазерной маркировки

Выбор технологии маркировки для нанесения серийных номеров, фирменной символики или отслеживания продукции в значительной мере зависит от конкретной маркируемой поверхности, так как не все методы подходят для различных видов поверхностей. Ниже будут рассмотрены различные процессы лазерной маркировки, подходящие для разных видов поверхностей, а также различные методы маркировки с указанием цен и описанием их недостатков.

Технология, лежащая в основе лазерной маркировки, является стандартной и утверждена для большинства организация в автомобильной, аэрокосмической и оборонной промышленности. Другие системы маркировки, такие как ударно-точечная, с использованием игольчатых инструментов, термотрансферные, струйная печать и печать этикеток также основаны на надёжных стандартах. Однако ударно-точечная маркировка, маркировка с использованием игольчатых инструментов и печатающие системы имеют определенные физические и технические ограничения, когда речь идет об очень мелких надписях или автоматически считываемых штрихкодах, в то время как лазерная маркировка обеспечивает высококонтрастную маркировку с превосходным разрешением.

Преимущества лазерной маркировки

Лазерные маркировочные системы могут создавать отдельные символы, сложные изображения и штрихкоды, которые сохраняются на протяжении всего срока службы любых изделий. Лазерная маркировка обладает следующими преимуществами:

• Прямая маркировка деталей – постоянная маркировка обрабатываемой детали, прочная, абразивостойкая, устойчивая к механическим воздействиям, а также воздействию воды, растворителей, масла, температурных изменений и ультрафиолетового излучения.

• Позволяет наносить маркировку на практические любые виды поверхностей как хрупких, так и прочных изделий без физического контакта

• Универсальность – возможность нанесения символов, текстов, кодов или изображений

• Соответствует высочайшим гигиеническим стандартам и обеспечивает стерильность

• Обеспечивает эффективность производства большого количества продукции с помощью автоматизированных систем

• Исключает дополнительные издержки, расходные материалы и инструменты

• Экологически безвредная технология, так не используются растворители и клеящие материалы и отсутствуют отходы

• Исключает возможность подделки и удаления

Перед автомобильной промышленностью стоят сложные задачи идентификации изделий на протяжении всего их срока службы, что требует маркировки на гладких или шероховатых поверхностях с очень малой площадью. Для этой области применения лазерные маркировочные устройства представляют собой оптимальное решение, так как позволяют размещать стойкую маркировку высокой плотности на поверхности деталей. Маркировка шарикоподшипников, требующая высочайшей точности, является прекрасным примером высоких требований, предъявляемых к лазерным технологиям. На протяжении всего срока службы шарикоподшипники подвергаются воздействию очень жесткой среды, включая повышенную влажность, загрязнения, повышенная температура и различные соли. В настоящее время наблюдается массовый отзыв продукции, а прямая маркировка (DPM) гарантирует отслеживание маркированных деталей до истечения срока службы. Другие технологии маркировки, например, струйная печать, печать этикеток, термотрансферная или тампопечать не отвечают этим требованиям.

Сегодня требования, предъявляемые к отслеживанию производственного процесса на протяжении всей цепи поставок являются более строгими, чем когда-либо. Рассмотрим пример приборной доски автомобиля: каждый подсвечиваемый переключатель и инструмент маркируются лазерным устройством, в результате чего получается тонкий темный слой с прозрачным фоном. В салоне автомобиля находится множество деталей, маркированных с помощью прямой маркировки с использованием лазерных устройств. Почти каждый соединитель и розетка имеют лазерную маркировку в целях кодирования.

При производстве пищевых продуктов и напитков лазерная маркировка также является распространенным стандартом. Некоторая продукция требует отдельной маркировки для обозначения срока годности. Продукция в этих отраслях требует индивидуальной маркировки на таких материалах, как бумага, метал, стекло, пластмасса или органические материалы. Преимущества лазерной маркировки совершенно очевидны. В этих областях применения технология лазерной маркировки отличается универсальностью и высокой скоростью, может адаптироваться в соответствии с требованиями заказчика и осуществляться непосредственно на автоматической линии в процессе производства, что повышает его эффективность и обеспечивает соответствие самым строгим гигиеническим требованиям.

В производстве медицинских приборов и имплантов использование лазерной маркировки отвечает требованиям стерильности, обеспечивает защиту от подделок и размещение на деталях информации высокой плотности, причём исключается механическое воздействия и деформация материала подложки. Коды Data Matrix могут размещаться на различных поверхностях, имеющих самую разную геометрическую форму и отличаются максимальной устойчивостью к содержащим алкоголь и прочим сильнодействующим моющим средствам, использующимся в медицинских учреждениям и хирургических отделениях.

Некоторые из преимуществ, которые говорят в пользу выбора лазерной маркировки в некоторых отраслях, являются следующими:

• Маркировка в автомобильной промышленности повышает эффективность производства

• Маркировка с точностью до миллиметра электронных деталей в промышленности, в частности, автомобильной

• Гибкая, программно-управляемая маркировка упаковки в пищевой промышленности и розничной торговле для обозначения срока годности и даты производства

• Высочайшая стерильность, контрастность и точность маркировки хирургических инструментов

• Постоянная маркировка упаковок фармацевтических средств

• Прочная маркировка продукции на микроскопических поверхностях для борьба с контрафакцией

• Маркировка электронных компонентов в соответствии с требованиями заказчика

Обработка поверхности с помощью лазерной технологии в зависимости от материала

Чрезвычайно важно, чтобы для каждого отдельного материала выбирался лазер с соответствующей длиной волны. Например, CO2-лазер не может наносить гравировку на металлическую поверхность, но может обрабатывать органические материалы. Подобным же образом, волоконный лазер не может маркировать органические материалы, но может обрабатывать металл. В течение долгого времени основным недостатком, препятствующим распространению лазерной маркировки, была начальная цена оборудования. В настоящее время, несмотря на то, что лазерные маркировочные устройства, как правило, являются более дорогостоящими по сравнению с принтерами для этикеток или струйными принтерами, с учётом полных затрат владельца (TCO), включающих расходные материалы, затраты на техническое обслуживание и простои оборудования, а также утилизацию отходов, картина выглядит совершенно иначе. Это возможно благодаря повышению эффективности производства и практически нулевым затратам на расходные материалы и техническое обслуживание.