CO2-лазер может удалять или обесцвечивать некоторые покрытия и создавать связанный с поверхностью след с помощью совместимого состава для маркировки металла. Однако стандартный CO2-процесс с длиной волны 10,6 мкм на чистом, полированном или гальванически покрытом металле часто неэффективен или нестабилен. Для прямой и повторяемой идентификации металла обычно целесообразнее начать с волоконного лазера.
Начните с точного определения сплава, марки, отделки и обработки поверхности. «Блестящий металл» может означать полированную нержавеющую сталь, хромирование, никелирование, анодированный алюминий, лакированную латунь или деталь с прозрачным покрытием, и каждая поверхность реагирует по-разному. Также определите, должна ли маркировка быть декоративной, машиночитаемой, стойкой к истиранию или химикатам либо сохранять прослеживаемость в течение всего срока службы изделия.
Правильный процесс должен давать приемлемый результат на типовых деталях за требуемое время цикла при надлежащих ограждениях, вытяжке и средствах управления. Используйте следующие проверки, чтобы решить, обоснован ли CO2-процесс или следует испытать волоконный лазер.
Почему CO2-лазеру сложно маркировать чистый блестящий металл
Обычный CO2-лазер излучает на длине волны около 10,6 мкм и широко применяется для разрешенных неметаллических материалов. Поглощение чистыми металлами на этой длине волны обычно менее эффективно и сильно зависит от сплава, температуры и состояния поверхности. Полированная поверхность делает взаимодействие еще менее предсказуемым и может создавать опасное отражение, которое обязан учесть интегратор.
С помощью совместимого маркировочного состава CO₂-лазер нагревает нанесенный слой, в результате чего он сцепляется с поверхностью или сплавляется с ней. Этот процесс отличается от непосредственной гравировки по металлу. На адгезию, контрастность и долговечность влияют такие факторы, как состав маркировочного состава, совместимость с подложкой, толщина покрытия, степень высыхания, фокус и плотность энергии.
Две детали, внешне похожие друг на друга, могут иметь разное покрытие, лаковый слой, оксидный налет, масляные пятна или остатки полировки. Перед сравнением результатов необходимо зафиксировать информацию о поставщике, марке материала, виде поверхности и номере партии. То, что отметка на одном образце соответствует требованиям, не означает, что все визуально похожие детали также соответствуют требованиям.
Почему испытания CO2-маркировки металла не удаются
Неудачный результат сам по себе не свидетельствует о неисправности лазерного источника. Проведите проверку подложки, подготовки, состава, технологического диапазона и метода приемки в ходе контролируемого испытания.
1. Материал или покрытие не соответствуют ожиданиям
Декоративный инструмент, диск, заготовка для ювелирных изделий или деталь фурнитуры может быть покрыта гальваническим покрытием, прозрачным лаком или отполирована, а не представлять собой чистую нержавеющую сталь. Внешний слой невозможно определить с помощью магнитных тестов или по внешнему виду. Получите спецификацию материала и покрытия у поставщика деталей и проведите испытания реальной производственной партии.
2. Подготовка поверхности нестабильна
Масло, воск, отпечатки пальцев, разделительные составы и защитная пленка могут нарушить равномерное сцепление. Соблюдайте инструкции производителя маркировочного состава по подготовке и безопасности, применяйте разрешенный повторяемый способ очистки и полностью высушивайте деталь. Операции с огнеопасными чистящими средствами выполняйте вне рабочей зоны лазера.
3. Состав не предназначен для данного материала
Используйте продукт, производитель которого допускает конкретный материал и CO2-процесс. Фиксируйте партию, способ нанесения, контроль толщины влажного или сухого слоя и срок годности. Дешевый заменитель может дать заметный след на образце, но не пройти требования по адгезии, коррозии, истиранию или производственной повторяемости.
4. Рабочее окно процесса не определено
Мощность, скорость, фокусировка, расстояние между линиями, перекрытие точек, толщина наносимого слоя и высыхание — все эти факторы взаимосвязаны. Проведите испытания с использованием задокументированной матрицы параметров, а не меняйте настройки наугад. Оцените отпечаток после удаления состава в соответствии с инструкцией, а затем повторите оптимальные настройки на всей рабочей поверхности и на нескольких деталях.
5. Требуется прямая и долговечная маркировка металла
Серийные номера, данные по технике безопасности, коды QR или Data Matrix, а также маркировки для отслеживания могут требовать определённого контраста, качества кода, глубины и устойчивости к механическим воздействиям, очистке или воздействию химических веществ. Если маркировка, нанесённая методом наплавки, не может стабильно соответствовать этим критериям, следует рассмотреть возможность применения технологии волоконного лазера для обработки тех же деталей.
CO2-лазер или волоконный лазер для маркировки металла
Система на основе CO₂ — отличный выбор для резки и гравировки разрешенных к использованию материалов, таких как акрил, дерево, бумага, текстиль и другие совместимые неметаллические материалы. Она также позволяет удалять определенные покрытия или наносить разрешенный маркировочный состав на некоторые металлы. Волоконная система эффективно взаимодействует со многими металлами и обычно применяется для отжига, обесцвечивания, гравировки поверхности или абляции в зависимости от сплава, вида поверхности и характеристик импульса источника.
Высокоскоростной CO₂-лазерный станок для резки и гравировки является подходящей платформой, когда основная задача — резка или гравировка разрешенных неметаллических материалов, а маркировка металла представляет собой проверенный вспомогательный процесс.
Полностью закрытая машина для маркировки волоконным лазером является одним из вариантов для регулярной идентификации металла. Подтвердите в коммерческом предложении класс лазерной безопасности, ограждение и блокировки, модель источника, сканирующую головку, поле линзы, вытяжку, ПО и результаты маркировки образцов.
Мини портативный волоконный лазерный маркировочный станок может подойти для гибкой работы с мелкими деталями, однако портативность не отменяет необходимость соответствующего требованиям ограждения, контролируемого доступа, вытяжки и оценки риска отраженного излучения.
Закрытый станок для лазерной маркировки ювелирных изделий и модных аксессуаров обеспечивает определенную рабочую зону для мелких аксессуаров. Проверьте оснастку, требования к поворотному устройству, диапазон фокусировки, минимальный элемент, качество поверхности и повторяемость позиционирования на типовых изделиях.
Когда CO2-маркировка металла может быть уместна
Обработка углекислым газом может оказаться целесообразной для удаления краски или лака, изменения внешнего вида определенных анодированных поверхностей или нанесения одобренного производителем состава на совместимый металл. Она также может быть целесообразной для выполнения разовых работ, если заказчик согласен с этапами подготовки и последующей очистки.
Утвердите процедуру с указанием письменных критериев. Проведите испытания на контрастность, адгезию, стойкость к истиранию, устойчивость к очистке или воздействию химических веществ, а также, при необходимости, на коррозионную стойкость, и проверьте воспроизводимость результатов при работе разных операторов и с различными партиями материала. Если маркировка имеет критическое значение для безопасности или используется для обеспечения прослеживаемости, определите требуемое качество кода и условия эксплуатации до приобретения.
Когда выбирать волоконный лазерный маркиратор
Рассмотрите возможность использования волоконного лазера, если в процессе производства требуется прямая маркировка металла, выпуск регулярных партий, короткое время цикла, маркировка мелких деталей, нанесение машиночитаемых кодов или стабильные результаты без использования маркировочного состава.
К типичным областям применения относятся:
- Инструменты, линейки, пластины, кожухи и панели из нержавеющей стали
- Алюминиевые бирки, анодированные детали и шильды
- Детали из латуни, меди, титана и с подтвержденным покрытием
- Ювелирные изделия, детали часов и металлическая фурнитура
- Промышленные детали с серийными номерами и производственными кодами
- QR-коды, Data Matrix и штрихкоды для систем прослеживаемости
- Логотипы и идентификация на металлической продукции OEM
Не принимайте станок по одному визуально приемлемому образцу. Подтвердите требуемый результат на типовых партиях, в разных положениях и у разных операторов, затем зафиксируйте параметры, время цикла, брак и критерии приемки.
Что проверить до заказа маркировочного станка
Отправьте поставщику реальные производственные детали и фактические макеты. Используйте одинаковый метод приемки для всех рассматриваемых технологических процессов, чтобы обеспечить объективное сравнение маркировки с использованием соединений CO₂ и маркировки волокон.
В техническое задание на тестирование должны быть включены:
- Торговое наименование, сплав и марка, поставщик и диапазон производственных партий
- Шероховатость поверхности, гальваника, покрытие, анодирование, пленка и предварительная очистка
- Размеры детали, поле маркировки и доступный фокусный зазор
- Логотип, текст, серийные данные и минимальный элемент QR или Data Matrix
- Требуемые контраст, цвет, глубина, размеры и класс машиночитаемого кода
- Требования к стойкости к истиранию, мойке, химикатам, нагреву или коррозии
- Плоская, криволинейная, цилиндрическая или сложная геометрия и повторяемость оснастки
- Требуемые ограждение, поворотное устройство, вытяжка, ПО и производственные интерфейсы
Проведите заводские приемочные испытания на согласованном количестве образцов. Зафиксируйте точный источник, сканирующую головку, линзу, оснастку, ПО, параметры, время цикла, проверку кода, размерные или визуальные результаты, число отбракованных деталей и продолжительность непрерывной работы. Подписанные состав поставки и протокол FAT должны однозначно определять отгружаемую комплектацию.
Маркировка металла отличается от резки нержавеющей стали
Гальванометрический маркиратор и станок для листовой резки отличаются источниками, оптикой, системами движения, ограждениями и целями процесса. Результат маркировки не подтверждает способность к резке, а листорезный станок не является эффективной заменой для небольших идентификационных меток.
Станок для лазерной резки металла с волоконным лазером является подходящим типом оборудования для резки листовой стали, нержавеющей стали, алюминия или латуни. Укажите марку, обычную и максимальную толщину, размер листа, геометрию, допуск, состояние кромки, вспомогательный газ, выпуск годных деталей и требования последующей обработки.
Необходимо предоставить репрезентативные образцы реза и письменный протокол приемочных испытаний (FAT). В коммерческом предложении должны быть указаны: источник питания, режущая головка, охладитель, контроллер, полезная рабочая поверхность, вытяжка, требования к газу, защитные ограждения, программное обеспечение, средства автоматизации, монтаж, обучение персонала, запасные части и гарантия.
Как Vank Laser помогает выбрать процесс
Компания Vank Laser может провести сравнение маркировки CO₂ с использованием совместимого состава, волоконной маркировки металла и волоконной резки листового металла с учетом конкретного материала и требуемого результата. Сравнение должно охватывать данные по образцам, время цикла, подготовку, расходные материалы, меры безопасности, программное обеспечение, приспособления и общую стоимость одной приемлемой детали.
По каждому варианту запрашивайте коммерческое предложение с учетом конкретной модели и спецификацию с контролем версий. Уточните, что входит в комплект, а что исключено, а также условия предоставления местных коммунальных услуг, ответственность за ввод в эксплуатацию, обучение персонала, гарантийное обслуживание и обеспечение запасными частями.
Цель заключается не в том, чтобы выбрать максимальную мощность или минимальную закупочную цену. Цель состоит в том, чтобы выбрать технологический процесс и полную конфигурацию оборудования, которые будут стабильно обеспечивать соблюдение согласованных требований к качеству, производительности и безопасности.
Запросите рекомендацию по маркировке или резке металла
Пришлите спецификацию материала, информацию об обработке поверхности, размеры деталей, графические файлы, требуемую маркировку или вырез, критерии качества, количество, целевое время цикла, пункт назначения и четкие фотографии образцов. При наличии составов, красок, гальванического покрытия или пленки приложите паспорт безопасности (SDS) или данные о покрытии.
Компания Vank Laser может использовать эти данные для того, чтобы порекомендовать тестирование CO2, конфигурацию маркировки волокон или платформу для резки волокон, а также определить необходимые образцы до утверждения коммерческого предложения.
Отправьте типовые детали и письменные критерии приемки, чтобы получить предложение по комплектации и план испытаний образцов.
