Sériová čísla, výrobní údaje, loga nebo 2D kódy musí na průmyslových dílech často zůstat čitelné po celou dobu jejich životnosti. Pokud je požadavkem skutečně trvalé značení přímo do povrchu výrobku, patří mezi nejčastější možnosti laserové a mikroúderové značení.
Obě technologie vytvářejí permanentní značení a lze je začlenit do výrobního procesu. Princip jejich fungování je ale zcela odlišný a právě od něj se odvíjí kvalita výsledku, vhodné materiály, rychlost, možnosti automatizace i provozní náklady.
Kdy tedy zvolit laser a kdy je vhodnější mikroúder?
Jak funguje laserové značení?
Při laserovém značení působí na povrch výrobku soustředěný laserový paprsek. V závislosti na materiálu, typu laseru a nastavení parametrů může docházet například k odstranění části materiálu, změně jeho struktury nebo barvy.
Velkou výhodou je, že jde o bezkontaktní proces. Mezi značicí hlavou a výrobkem nedochází k mechanickému kontaktu a technologie nepotřebuje inkoust ani jiné běžné spotřební materiály.
Výsledkem může být velmi přesné a kontrastní značení, od jednoduchého textu a sériových čísel až po loga, čárové kódy, QR kódy nebo malé DataMatrix kódy.
Pro průmyslové aplikace se používají různé typy laserů. Například vláknové lasery jsou vhodné zejména pro kovy a řadu technických plastů, zatímco volba jiné vlnové délky umožňuje efektivně značit další materiály.
Hlavní výhody laseru
- vysoké rozlišení a přesnost značení
- možnost vytvářet velmi malé znaky a 2D kódy
- vysoký kontrast u vhodných kombinací materiálu a laseru
- bezkontaktní proces bez mechanického namáhání výrobku
- žádný inkoust ani další běžný spotřební materiál
- velmi dobré možnosti automatizace
- vysoká rychlost
- možnost značení textů, čísel, grafiky, log i strojově čitelných kódů
- nízké nároky na běžnou údržbu samotného značicího mechanismu
Jak funguje mikroúderové značení?
Mikroúderové značení pracuje mechanicky. Tvrdý hrot řízeně naráží do povrchu výrobku a vytváří sérii drobných bodů. Z nich následně vznikají písmena, číslice, symboly nebo například DataMatrix kód.
Zásadní vlastností této technologie je fyzické vtlačení značky do materiálu. Hloubku značení lze podle zařízení a aplikace nastavovat. U systémů určených pro hluboké značení tak může vzniknout velmi výrazná značka odolná proti mechanickému opotřebení a náročným výrobním podmínkám.
Mikroúder se proto často používá na kovové součásti ve strojírenství, automotive, hutnictví nebo při výrobě těžkých průmyslových dílů.
Hlavní výhody mikroúderu
- hluboké a permanentní značení
- vysoká mechanická odolnost značky
- možnost regulovat hloubku značení
- vhodnost i pro tvrdé kovové materiály
- nízké provozní náklady
- bez inkoustů a dalších spotřebních materiálů; opotřebitelnou součástí je značicí hrot
- možnost integrovaného, stolního i přenosného provedení
- vhodné řešení pro výrobky, u kterých není hlavním požadavkem jemná grafika nebo vysoký kontrast
Laserové vs. mikroúderové značení: hlavní rozdíly
Obě technologie dokážou vytvořit trvalou identifikaci výrobku. Rozdíl proto není jednoduše v tom, zda značení vydrží, ale především jak má značka vypadat, na jakém materiálu vzniká a co se bude s výrobkem dít dál.
| Kritérium | Laser | Mikroúder |
| Princip | bezkontaktní | mechanický kontakt |
| Trvalé značení | ano | ano |
| Hloubka značení | podle laserového procesu a materiálu | velmi dobře regulovatelná, možné hluboké značení |
| Kontrast | zpravidla velmi dobrý při správné kombinaci technologie a materiálu | závisí zejména na povrchu a osvětlení |
| Jemné detaily | výborné | omezenější |
| DataMatrix a 2D kódy | ano | ano |
| Loga a grafika | velmi vhodné | spíše jednodušší grafika |
| Spotřební materiál | ne | bez běžného spotřebního materiálu, opotřebovává se hrot |
| Mechanické působení na díl | ne | ano |
| Automatizace | velmi dobrá | velmi dobrá |
| Přenosné značení | méně typické | velká výhoda mikroúderu |
Kdy je vhodnější laser?
Laser má výhodu především tam, kde je potřeba vysoká přesnost, kontrast a velké množství informací na malé ploše.
Typickým příkladem jsou malé DataMatrix kódy používané pro automatickou traceabilitu. Pokud kód následně kontroluje kamerový systém, je důležitá nejen jeho trvanlivost, ale také konzistentní geometrie a dostatečný kontrast.
Laser je vhodný také v případě, že nechceme výrobek mechanicky zatěžovat. Protože se značicí hlava povrchu nedotýká, nedochází k úderům ani tlaku na součást.
Výhodou je rovněž flexibilita. Změna textu, sériového čísla, kódu nebo grafiky probíhá prostřednictvím dat, nikoliv výměnou mechanického razidla.
Laser bychom proto zvažovali zejména pro:
- DataMatrix, QR a další strojově čitelné kódy
- velmi malé značení
- loga a složitější grafiku
- automatizované výrobní linky s krátkým taktem
- aplikace vyžadující vysokou opakovatelnost
- výrobky citlivé na mechanické působení
- aplikace, kde je důležitý vzhled značky
Kdy dává větší smysl mikroúder?
Mikroúder má své silné místo zejména tam, kde je prioritou hloubka, mechanická odolnost a jednoduché robustní značení.
COUTH například nabízí systémy pro hluboké mikroúderové značení s hloubkou přes 0,5 mm, určené mimo jiné pro díly, které následně procházejí tryskáním, obráběním, broušením nebo lakováním.
Velkou výhodou jsou také přenosná zařízení. Pokud je výrobek příliš velký nebo těžký na to, aby se přesouval ke značicímu pracovišti, může obsluha přinést značicí jednotku přímo k němu.
Mikroúder je proto zajímavý například pro:
- masivní kovové díly
- konstrukční součásti
- odlitky a výkovky
- výrobní a sériová čísla
- identifikační údaje na strojních součástech
- díly vyžadující hluboké značení
- velké výrobky, které je praktičtější označit přenosnou jednotkou
A co následné lakování, tryskání nebo obrábění?
Právě další zpracování výrobku může být při výběru technologie rozhodující.
Pokud se součást po označení lakuje, tryská, brousí nebo jinak povrchově upravuje, nestačí řešit pouze to, zda je značení v okamžiku vytvoření dobře čitelné. Je nutné ověřit, zda zůstane identifikace zachována také po dokončení všech dalších výrobních operací.
Hluboký mikroúder může být pro takovou aplikaci velmi vhodný. Existují ale také laserové procesy navržené tak, aby značení odolalo následným povrchovým úpravám.
Správnou technologii proto nelze určit pouze podle materiálu. Potřebujeme znát celý výrobní proces.
DataMatrix: laser, nebo mikroúder?
DataMatrix lze vytvořit oběma technologiemi. Rozdíl se projeví zejména při požadavku na čitelnost.
Laser umožňuje vytvářet velmi přesné buňky a u vhodného materiálu také vysoký kontrast. To usnadňuje automatické čtení kamerou a umožňuje umístit poměrně velké množství informací na malou plochu.
Mikroúder vytváří kód pomocí fyzických prohlubní. Protože samotné značení nemusí mít výrazný barevný kontrast vůči okolnímu materiálu, může být pro spolehlivé strojové čtení důležité správné osvětlení.
Pokud tedy bude DataMatrix součástí automatické traceability, nestačí vyzkoušet, zda kód „nějak přečte“ ruční čtečka. Je potřeba řešit také jeho velikost, kontrast, kvalitu, povrch materiálu, osvětlení a podmínky, ve kterých bude kód později snímán.
Nejdůležitější je samotná aplikace
Otázka „Je lepší laser, nebo mikroúder?“ proto nemá univerzální odpověď.
Před výběrem technologie je potřeba znát především:
- materiál a jeho tvrdost
- tvar a velikost výrobku
- požadovanou hloubku značky
- velikost značicího pole
- obsah značení
- požadovanou kvalitu 2D kódu
- výrobní takt
- způsob manipulace s výrobkem
- požadavky na automatizaci
- následné výrobní operace
- prostředí, kterému bude značka vystavena
Teprve kombinace těchto parametrů ukáže, která technologie bude pro konkrétní výrobu vhodnější.
Dvě technologie, jeden cíl: spolehlivá identifikace výrobku
Laser i mikroúder patří mezi technologie vhodné pro trvalé značení průmyslových dílů. Každá ale řeší tento úkol jiným způsobem.
Laserové značení je silné tam, kde jsou rozhodující přesnost, kontrast, rychlost, malé kódy a flexibilní automatizace. Mikroúder je vhodný zejména pro robustní a hluboké značení kovových dílů a pro aplikace, kde je výhodou mechanicky vytvořená značka nebo přenosné značicí zařízení.
LIFTEC nabízí obě technologie. Díky tomu není nutné výběr technologie přizpůsobovat jednomu typu zařízení. Řešení lze zvolit podle výrobku, požadovaného značení a konkrétního výrobního procesu.
Řešíte trvalé značení kovových nebo plastových dílů? Obraťte se na nás. Na základě vzorku výrobku, požadavků na značení a podmínek výroby můžeme navrhnout vhodnou technologii a způsob její integrace.