Metody bezpośredniego znakowania części
Praktyka bezpośredniego znakowania części (DPM) jest stosowana w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym do odczytu maszynowego części tablicy. Proces ten, określany również jako identyfikacja nadająca się do odczytu maszynowego, jest powszechny w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym do oznaczania kodów alfanumerycznych i kodów 2D DataMatrix na poszczególnych częściach i zespołach.
Aby uzyskać dodatkowe informacje na temat kodowania i weryfikacji kodów, zapoznaj się z naszym oficjalnym dokumentem zatytułowanym Implementation of Direct Part Marking Identification.
Nowy standard kodowania części
Standardy DPM zostały przyjęte przez wiele stowarzyszeń z branży motoryzacyjnej i lotniczej. Producenci mogą używać kodów nadających się do odczytu maszynowego do śledzenia części w całym procesie produkcyjnym i łańcuchu dostaw. Idealnie nadaje się do lokalizowania części do serwisu lub wycofania i może pomóc w rozwiązaniu problemu odpowiedzialności i gwarancji.
W produkcji części zastosowanie kodów nadających się do odczytu maszynowego może pomóc w zmniejszeniu potrzeby ręcznego wprowadzania kodów, zwiększając dokładność kodów i przyspieszając wymianę danych. Kody generowane elektronicznie, które obejmują zarówno kody kreskowe 1D, jak i 2D, umożliwiają łatwe przechowywanie i wykorzystywanie danych w wewnętrznych systemach informatycznych. Przez wiele lat kod kreskowy 1D był szeroko stosowany do dostarczania danych, ale format ten jest zastępowany formatami 2D. Kody 2D są w stanie zawierać więcej informacji na mniejszej przestrzeni i mogą być stosowane przy użyciu różnych metod znakowania bezpośredniego.
Trzy główne elementy programu DPM to kodowanie, oznaczanie i weryfikowanie. Kodowanie to renderowanie ciągu danych we wzorze ciemnych i jasnych komórek, który zawiera bajty danych, dopełnienia i korekcji błędów, które są następnie używane przez urządzenie znakujące. Znakowanie to nadruk treści bezpośrednio na Twojej części za pomocą technologii odpowiedniej dla podłoża. Weryfikacja to czynność polegająca na potwierdzeniu dokładności i jakości kodu. Najczęściej odbywa się to bezpośrednio po nadrukowaniu produktu na stanowisku znakowania.
Metody znakowania
Oprócz wyboru formatowania kodu i zawartości, ważne jest, aby rozważyć najlepszą metodę oznaczania części. Korzyści płynące z programu DPM są zazwyczaj większe niż w przypadku innych opcji, takich jak aplikacja etykiet. Jednak cechy fizyczne i skład części mogą stanowić wyzwanie dla producentów. W przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym dwie z najpopularniejszych metod znakowania to znakowanie laserowe i ciągły druk atramentowy. Porównując te technologie znakowania, należy skupić się na materiale, który ma być znakowany, elastyczności procesu, czynnikach kosztowych, szybkości, przepustowości i możliwościach automatyzacji procesu znakowania. DPM może być stosowany do szerokiej gamy materiałów, ale każde podłoże ma unikalne aspekty, które należy wziąć pod uwagę, takie jak chropowatość podłoża, zdolność do wytrzymywania naprężeń termicznych i kruchość znakowanego materiału.
Technologia znakowania/druku i przydatność podłoża
| Aluminum | Miedź | Tytan | Zelazo | Stal | Magnezowa | Ceramika | Szkło | Syntetyki | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Laser | CO2 laser | • | • | |||||||
| Laser półprzewodnikowy (światłowód i UV) | • | • | • | • | • | • | • | • | ||
| Ciągły druk atramentowy | • | • | • | • | • | • | • | • | • | |
Bądź na bieżąco z najnowszymi rozwiązaniami w branży:
Porównaj rozwiązania do znakowania części
| Korzyść | Laser | Ciągły druk atramentowy |
|---|---|---|
| Elastyczność Druk na trudnych powierzchniach, odległość między częścią a urządzeniem znakującym | Wysoka | Srednia |
| Inwestycja/nakłady początkowe | Wysoka | Srednia |
| Łatwość integracji Łatwość komunikacji z programowalnym sterownikiem logicznym w gnieździe produkcyjnym oraz przestrzeń potrzebna do instalacji i konserwacji | Wysoka | Wysoka |
| Rodzaj metody znakowania Bezdotykowy (część nie jest dotykana przez urządzenie do znakowania) Kontakt (część jest dotykana przez urządzenie do znakowania) | Bezkontaktowy | Bezkontaktowy |
| Odporność na ścieranie znaku | Wysoka | Niski |
| Ruchliwość Łatwość przenoszenia urządzeń znakujących w inne lokalizacje na linii produkcyjnej | Niski | Wysoka |
| Naprężenia termiczne lub chemiczne | Tak | Nie |
Laserowe znakowanie części
Technologia laserowa jest popularnym rozwiązaniem do dostarczania trwałych kodów na częściach. Systemy znakowania laserowego nanoszą wyraźne, wysokiej jakości kody w szerokim zakresie środowisk produkcyjnych. Znaki są nakładane za pomocą ciepła zamiast atramentu, dlatego lasery są często uważane za szybsze, czystsze i wymagają mniej konserwacji niż inne systemy znakowania. Laserowe systemy znakowania części mogą generować wysokiej jakości znaki, w tym kody liniowe i 2D, znaki optyczne i komunikaty alfanumeryczne na różnych podłożach. Różnice w określonej długości fali, głowicy znakującej i wybranej soczewce spowodują różne efekty znakowania na danym podłożu.
Metody laserowego znakowania części
Efekty znakowania laserowego mogą się różnić w zależności od stanu powierzchni części, rodzaju materiału i długości fali lasera. Jedna metoda znakowania części laserowych, zmiana koloru, jest wynikiem reakcji chemicznej między laserem a produktem.
Inne metody obejmują grawerowanie powierzchni i ablację lub usuwanie koloru powłoki powierzchniowej w celu odsłonięcia alternatywnego koloru pod spodem. Ponadto materiały drewnopochodne i płyty mogą być oznaczone metodą karbonizacji lub kontrolowanego spalania, podczas gdy topienie tworzyw sztucznych może osiągnąć efekt wypukły lub wklęsły.
| Ilustracja | Opis | Materiały | Próbka | |
|---|---|---|---|---|
| Ablacja |  | Usunięcie wierzchniej warstwy podłoża, normalnie pomalowanego, poprzez odparowanie farby. | Tektura, plastik, szkło, metal |  |
| Grawerowanie |  | Głębsze usuwanie materiału, które generuje wgłębienie w materiale.. | Tworzywo sztuczne, metal |  |
| Wyżarzanie |  | Podłoże reaguje na wiązkę laserową o określonej długości fali, zmieniając strukturę materiału. | Tworzywo sztuczne |  |
| Zmiana koloru/wybielanie |  | Zmiana koloru w miejscu, w którym laser dotyka powierzchni podłoża. | PCV, metal, tworzywo sztuczne, folia, powłoki reagujące laserowo |  |
| Grawerowanie wewnętrzne |  | Wewnętrzne usuwanie koloru bez wpływu na wierzchnią warstwę laminatu. | Szkło, pleksi |  |
| Szczelinowanie |  | Materiał reaguje na wiązkę laserową, generując mikropęknięcia na powierzchni. | Szkło |  |
Technologie laserowe do znakowania części obejmują lasery gazowe, takie jak CO2, oraz lasery na ciele stałym, w tym UV i światłowody. Lasery CO2 nadają się szczególnie do znakowania podłoży syntetycznych i szkła. Lasery na ciele stałym mogą znakować prawie każdy rodzaj materiału. Lasery światłowodowe zapewniają dodatkowe korzyści w postaci niewielkiej powierzchni i długiej żywotności.
Zastosowanie systemów znakowania laserowego
Systemy laserowe oferują elastyczną metodę znakowania części nawet w operacjach produkcyjnych o wysokim poziomie automatyzacji. Lasery to doskonały wybór ze względu na duże prędkości i niskie koszty utrzymania. Lasery z dużymi polami znakowania mogą znakować wiele części bez konieczności zmiany orientacji lasera lub tacy z komponentami, optymalizując ustawienia mocy i poprawiając wydajność.
Technologie takie jak Videojet Smart Focus™ umożliwiają wielopoziomową obróbkę powierzchni w terenie dzięki technologii 2,5D, a laser dostosowuje odległość ustawiania ostrości do określonej odległości podczas konfiguracji, aby uprościć przełączanie i wyeliminować ręczną regulację ostrości.
Nie wszystkie systemy znakowania laserowego są sobie równe, a specjalistyczna wiedza może znacznie pomóc w doborze odpowiedniego lasera do Twojej linii. Zaleca się współpracę z partnerem w zakresie kodowania, który oferuje duży wybór konfiguracji i technologii laserowych. Mogą one pomóc w łatwiejszym zidentyfikowaniu i zintegrowaniu optymalnego rozwiązania dla Twoich potrzeb, a także w uniknięciu nadmiernego zakupu większej ilości lasera, niż potrzebujesz do swojego zastosowania.
Zalety i wady znakowania laserowego
Znakowanie laserowe zapewnia wysoką jakość oznaczeń na szerokiej gamie podłoży, co zapewnia wysoki poziom elastyczności i czytelności. Ogólnie rzecz biorąc, szybsze niż ciągły druk atramentowy, lasery mogą pomóc w zwiększeniu przepustowości i wydajności w środowiskach produkcji wielkoseryjnej. Ponadto, ponieważ nie ma materiałów eksploatacyjnych poza filtrami pochłaniającymi opary, koszty eksploatacji i konserwacji są stosunkowo niskie. Podczas korzystania z systemów znakowania laserowego znakowany materiał jest narażony na naprężenia termiczne, które mogą zagrozić integralności części. W celu ochrony operatorów należy zainstalować osłonę belki i pochłaniacz oparów.
Ciągły druk atramentowy (CIJ)
Druk CIJ umożliwia bezdotykowe znakowanie szerokiej gamy produktów. Dzięki technologii CIJ strumień kropli atramentu jest dostarczany do miejsca wydruku za pośrednictwem głowicy drukującej. Drukarka atramentowa wychodzi z głowicy drukującej przez dyszę, a sygnał ultradźwiękowy rozbija drukarkę atramentową na drobne krople. Te pojedyncze krople atramentu oddzielają się następnie od strumienia i otrzymują ładunek, który określa ich lot w pionie, tworząc znaki wydrukowane na produkcie. Drukarki CIJ zapewniają czytelny wydruk na niemal każdej powierzchni, gładkiej lub nieregularnej, i mogą nanosić kody z boku, na górę, na dole, a nawet wewnątrz produktu. Idealnie nadają się do części wypukłych, wklęsłych, nieregularnych, a także bardzo małych lub trudno dostępnych powierzchni, na których dobrze sprawdzi się metoda druku bezkontaktowego.
CIJ jest idealną technologią do drukowania kodów DataMatrix, ponieważ wyraźnie uformowane krople używane do tworzenia takich kodów zapewniają doskonałą czytelność. Atramentowe głowice drukujące można umieszczać w pewnej odległości od powierzchni znakowania i nadal dostarczać wyraźne, czyste kody.
Początkowa inwestycja w drukarkę CIJ jest zwykle niższa niż w przypadku drukarki laserowej i może ona drukować na szerszej gamie materiałów, w zależności od wybranego atramentu. Drukarki atramentowe oferują również duże prędkości znakowania i mogą być wyposażone w zautomatyzowane funkcje, które mogą pomóc w zapewnieniu naznaczenia właściwego kodu na właściwym produkcie.
Zastosowanie drukarek CIJ
Drukarki atramentowe CIJ wytwarzają proste kody i idealnie nadają się do znakowania części samochodowych i lotniczych. Są one opłacalne dla producentów o małej i dużej wielkości i można je łatwo zintegrować z istniejącymi urządzeniami produkcyjnymi. Szybkoschnące atramenty CIJ mogą obsługiwać szybkie linie produkcyjne. Technologia CIJ jest również bezkontaktowa, co nie uszkadza ani nie narusza powierzchni części.
Zalety i wady CIJ
Druk atramentowy zazwyczaj oferuje niską inwestycję początkową i pozwala uzyskać doskonałe oznakowanie na szerokiej gamie podłoży. Duże prędkości drukowania mogą również pomóc w zwiększeniu przepustowości.
Specjalne formuły atramentów CIJ spełniają wymagania aplikacji w zakresie kontrastu, przyczepności, czasu schnięcia i odporności na transfer, światło, ciepło i rozpuszczalniki. Miękkie atramenty pigmentowe, takie jak te używane w drukarce Videojet 1580 C, mogą drukować kody o wysokim kontraście wizualnym zarówno na jasnych, jak i ciemnych powierzchniach, takich jak części gumowe i okna.
Ponieważ atramenty CIJ są nakładane na powierzchnię materiału, są bardziej podatne na uszkodzenia i mogą być łatwiej ścierane przez ścieranie, w przeciwieństwie do oznaczeń tworzonych za pomocą laserów, które są zwykle trwalsze. Ponadto wiele atramentów można usunąć za pomocą różnych rozpuszczalników.
Podsumowanie
Bezpośrednie znakowanie części jest niezbędne do pełnej identyfikowalności cyklu w całym procesie produkcyjnym i łańcuchu dostaw. Firma Videojet, światowy lider w dziedzinie technologii znakowania, rozumie zasady “lean manufacturing” i złożone wymagania bezpośredniego znakowania części. Każde środowisko produkcyjne i podłoże produktu jest unikalne i wymaga szczególnej uwagi przy wyborze technologii znakowania. Wraz z przejściem na kodowanie 2D producenci przechodzą na druk laserowy lub CIJ.
W przeciwieństwie do niektórych dostawców oprogramowania z branży motoryzacyjnej i lotniczej firma Videojet oferuje szeroką gamę technologii, w tym laserowe i CIJ, a także specjalistyczną wiedzę, która pomaga w wyborze idealnego rozwiązania. Wielu czołowych producentów OEM i dostawców części ufa specjalistom ds. znakowania i inżynierom serwisowym firmy Videojet, którzy pomagają im zidentyfikować, zintegrować i utrzymać odpowiednie rozwiązania w zakresie znakowania dla ich linii produkcyjnych i gniazd. Ta wiedza specjalistyczna w połączeniu z doskonałymi produktami może pomóc w utrzymaniu niemal nieprzerwanej produkcji, nawet w trudnych warunkach.
