Тыповая прапанова заканчваецца магутнасцю, працоўным дыяпазонам і хуткасцю «да 7000 мм/с». Тым часам металічны лазерны маркіроўшчык на аб'екце, які маркіруе дэталі для аўтамабільнай, электроннай або медыцынскай прамысловасці, ацэньваецца не па тым, ці «стварае ён код», а па тым, ці можа гэты код быць прачытаны верыфікатарам пасля афарбоўкі, ацынкавання або стэрылізацыі, і ці праходзіць ён аўдыт кліента.
Гэты тэкст дапаўняе тое, што адсутнічае ў картках прадуктаў: патрабаванні да кожнага тыпу маркіроўкі, стандарты якасці кода DataMatrix і памеры модуляў у адпаведнасці з GS1, парадак маркіроўкі і апрацоўкі, а таксама адрозненні паміж стацыянарнымі, мабільнымі і лінейнымі станцыямі — нумары заўсёды з указаннем атрыбуцыі.
Эталонам з'яўляецца валаконны маркер RBZ 2020 з крыніцай Raycus магутнасцю 50 Вт, кошт якога ўлічваецца з улікам працэсу. Агульныя крытэрыі выбару апісаны ў тэксце пра тое, як выбраць лазерны маркер (крыніца на польскай) ; тут мы маем справу выключна з металам і ідэнтыфікацыяй.
1. Што мы маркіруем на метале: табліца патрабаванняў
Пяць тыпаў персанажаў — гэта пяць задач для адной і той жа галоўкі гальва; яны адрозніваюцца тым, што вызначае якасць.
| Што мы адзначаем? | Тыповы працэс металу | Што вызначае якасць | Поле і мацаванне | Час для мастацтва |
|---|---|---|---|---|
| Серыйны нумар, партыя, дата | адпал (чорны без страт) на нержавеючай сталі і тытане; гравіроўка паверхні на сталі і алюмініі; выдаленне аноднага пласта | кантраснасць; мінімальная вышыня сімвалаў (RBZ 2020: 0,3 мм) | невялікае поле; паваротны круг побач з ролікамі | доля секунды да некалькіх секунд |
| DataMatrix / QR-код | як вышэй, з поўным запаўненнем модуля | кантраснасць, аднастайнасць модуля, ціхая зона; ацэнка ў адпаведнасці з ISO/IEC 15415 або ISO/IEC TR 29158 | код + зона цішыні + мантажны дапушчальны вымяральны прыбор | уся матрыца дадзеных «менш чым за 1 с» |
| Лагатып, графіка | адпал або гравіроўка з растравым запаўненнем | аднастайнасць запаўнення, паўтаральнасць адцення | поле з рэзервам | секунды да хвілін |
| Градацыя, шкала | тонкія вектарныя лініі, адзін праход | дакладнасць пазіцыянавання (RBZ 2020: 0,01 мм) | увесь маштаб у полі | кароткія, без пломбаў |
| Завадская шыльда, CE | тэкст і піктаграмы на анадаваным алюмініі або нержавеючай сталі | даўгавечнасць ва ўмовах эксплуатацыі машыны | палявая пліта (RBZ 2020: 200 × 200 мм) | секунды да хвілін, у залежнасці ад запаўнення |
Час у апошнім слупку наўмысна паказаны як апісальны — ён залежыць ад сілы лінзы, лінзы, напаўнення і матэрыялу; вымерайце яго, пратэставаўшы на ўласным участку.
2. Стандарты якасці кода: ISO/IEC 16022, ISO/IEC 15415 і ISO/IEC TR 29158
Тры стандарты, якія патрабуюць кліента, апісваюць тры розныя рэчы. ISO/IEC 16022 вызначае сімволіку Data Matrix. Згодна з кіраўніцтвам GS1 DataMatrix, у прыкладаннях GS1 прымальны толькі варыянт ECC 200, адзіны з карэкцыяй памылак Рыда-Саламана. GS1 DataMatrix адрозніваецца ад звычайнай Data Matrix пачатковым сімвалам FNC1.
Стандарт ISO/IEC 15415 ацэньвае якасць друкаваных сімвалаў. У стандарты GS1 выразна заяўлена, што «стандарт ISO/IEC 15415 недастатковае значэнне для вымярэння якасці сімвалаў DPM», гэта значыць тых, якія нанесены непасрэдна на дэталь. Для гэтай мэты выкарыстоўваецца стандарт ISO/IEC TR 29158 (кіраўніцтва AIM DPM), і вынік называецца «адзнакай DPM». Адзнака мае лікавы характар і вар'іруецца ад 4,0 (лепшая) да 0,0, з літарнымі эквівалентамі ад A да F. Паводле Axicon, вытворцы верыфікатараў, стандарт ISO/IEC 15415 ацэньвае восем параметраў, і «параметр з найніжэйшай адзнакай становіцца агульнай адзнакай»:
| Параметр (ISO/IEC 15415) | Што яно вымярае? | Што памяншае яго пры маркіроўцы лазерам |
|---|---|---|
| Расшыфраваць | ці дэкадзіраваны сімвал | пашкоджаны малюнак, модуль занадта малы ў параўнанні з плямай |
| Кантраст сімвалаў | розніца ў яркасці модуляў | дрэнны адпал, шэрая гравіроўка на алюмініі, водбліскі |
| Мадуляцыя | аднастайнасць кантрасту | нераўнамернае запаўненне, змена фокусу на крывой |
| Восевая неаднастайнасць | прапорцыі сімвалаў | няправільная каліброўка гальваполя |
| Нераўнамернасць сеткі | адхіленне сеткі модуляў | як вышэй, плюс вібрацыі пры мантажы |
| Невыкарыстаная карэкцыя памылак | рэзерв карэкцыі памылак | усё, што вышэй за гэта; нізкае значэнне — гэта памежны код |
| Выпраўлена пашкоджанне ўзору | пашкоджанне L- і гадзіннікавых шаблонаў | разбітыя берагавыя лініі, адколванне |
| Рост друку | павелічэнне або памяншэнне модуляў | занадта вялікая пляма або магутнасць, расплаўленыя краю |
Вынік мае сэнс толькі пры ўмовах вымярэння. GS1 захоўвае яго як град/апертура/даўжыня хвалі/вугал, напрыклад, «3.0/10/660», а для DPM дадае коды асвятлення (30Q, 45Q, 30T, 30S, 90). Стандарт прыкладання кліента павінен паказваць мінімальны град; GS1 выкарыстоўвае 1.5 у якасці прыкладу.
3. Памер модуля і лазерная пляма: лічбы з GS1
Памер X — гэта памер адной ячэйкі штрых-кода. GS1 прапануе асобныя табліцы для непасрэднай маркіроўкі; ніжэй прыведзены мінімальныя, мэтавыя і максімальныя значэнні.
| Заява (у адпаведнасці з кіраўніцтвам GS1 DataMatrix) | Памер X мін / мэта / макс | Патрабаваная якасць (аб'ектыўная рэгістрацыя GS1) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ахова здароўя, друкаваныя сімвалы | 0,254 / 0,380 / 0,495 мм | 1.5/08/660 | ||||
| DPM, немедыцынскія прылады | 0,254 / 0,300 / 0,615 мм | 1.5/06/660 | ||||
| DPM-A (лазернае травленне - камбінаваныя модулі), невялікія медыцынскія інструменты | 0,100 / 0,200 / 0,300 мм | DPM1.5/04-12/650/(45Q | 30Q | 30Т | 30-я гады | 90) |
| DPM-B (кропкавы ўдар - незлучаныя модулі) | 0,200 / 0,300 / 0,495 мм | DPM1.5/08-20/650/(45Q | 30Q | 30Т | 30-я гады | 90) |
Два правілы з адной і той жа рэкамендацыі: абавязковая ціхая зона памерам 1X з кожнага з чатырох бакоў, і ніжэй за 1X сімвал не пройдзе праверку; вымяральная дыяфрагма звычайна складае 40-80% ад максімальнага памеру X прыкладання.
Як гэта звязана з машынай? У цэхах (A–D) заяўлена мінімальная шырыня ліній валакна ад 10 мкм (цэх C) да 15 мкм (цэх D) і да 50 мкм (цэх B). Модуль 0,100 мм з табліцы GS1 прадстаўляе некалькі шырынь ліній, а модуль 0,300 мм — прыкладна тузін; кожны модуль запоўнены некалькімі лініямі, якія датыкаюцца, а суседнія модулі зліваюцца ў суцэльныя палі — адсюль і тып А ў GS1, «злучаныя модулі», у адрозненне ад асобных мікракропак (тып B). Таму больш важнай, чым «мінімальная лінія», з'яўляецца паўтаральнасць: дакладнасць пазіцыянавання (RBZ 2020: 0,01 мм) і паслядоўная рэзкасць па ўсім полі.
Напрыклад, дапусцім код з 16 радкамі і 16 слупкамі з модулем 0,300 мм: сімвал мае даўжыню 4,8 мм і шырыню 5,4 мм з зонай маўчання 1X з кожнага боку. Гэта ілюстрацыя, а не рэкамендацыя; памер сімвала залежыць ад аб'ёму дадзеных і счытвальніка.
Кантраст залежыць ад металу. Паводле звестак вытворцы гравіравальнага станка, гравіроўка на чыстым алюмініі стварае адценні шэрага, а не чорнага колеру, што не перашкаджае праверцы 2D-кода. На анадаваным алюмініі прамень выдаляе фарбавальнік у аксідным пласце, пакідаючы яркі след (паводле JPT). На нержавеючай сталі і тытане чорны след ствараецца шляхам адпалу без страт (паводле звестак двух вытворцаў лазераў), як абмяркоўвалася ў тэксце пра чорнасць і глыбіню лазернага гравіравання ў метале (крыніца на польскай) .
4. GS1 і UDI: калі патрабуецца код на метале
Для медыцынскіх вырабаў ідэнтыфікацыя не з'яўляецца варыянтам. Згодна з рэкамендацыямі службы падтрымкі UDI Еўрапейскай камісіі (MDR 2017/745, дадатак VI, частка C, пункт 4.10), вырабы шматразовага выкарыстання павінны мець носьбіт UDI на саміх вырабах, і калі яны чысцяцца, дэзінфікуюцца, стэрылізуюцца або апрацоўваюцца паміж выкарыстаннямі, носьбіт павінен заставацца пастаянным і чытэльным пасля кожнай такой працэдуры. Выключэнні: калі непасрэднае маркіраванне паўплывае на бяспеку або прадукцыйнасць вырабу або не з'яўляецца магчымым.
Даўгавечнасць пасля апрацоўкі — гэта спецыфічнае выпрабаванне. JPT рэкамендуе стэрылізацыю парай пры тэмпературы 134°C у якасці выпрабавання на ўздзеянне адпаленай меткі. Вытворца прамысловых лазераў апісвае больш складаны выпадак: пасівацыя ў азотнай кіслаце, «на жаль, таксама выдаляе лазерныя меткі». Паводле слоў вытворцы, цёмная метка, устойлівая да пасівацыі і аўтаклававання, можа быць дасягнута на сталях 304 і 316; больш складаныя выпадкі патрабуюць УФ- або пікасекундных крыніц. Вытворца рэкамендуе праводзіць выпрабаванне на пасівацыю на станку.
Па-за медыцынай патрабаванні дыктуюцца стандартам прыкладання кліента — запытайце яго перад тэставаннем, бо ад гэтага залежыць выбар модуля, працэсу і верыфікатара.
5. Чытальнасць пасля апрацоўкі: паслядоўнасць аперацый
Найбольш распаўсюджаная прычына нечытэльных кодаў крыецца не ў машыне, а ў маршруце: адзнака, зробленая перад аперацыяй, якая яго закрывае або выдаляе, перастае існаваць.
| Аперацыя паслямаркіроўкі | Пазначыць да або пасля | Чаму (з указаннем аўтарства) |
|---|---|---|
| Фарбаванне, парашковае пакрыццё | пасля — абляцыя пакрыцця дае кантраст; да — толькі глыбокая гравіроўка | Паводле звестак вытворцы машыны, тыповая таўшчыня гравіроўкі складае 10–50 мкм; пакрыццё пакрывае адзнаку на пласціне. |
| Ацынкаванне, гальванізацыя | пасля, па меры абляцыі пакрыцця (плакаваныя металы даюць высокую кантраснасць); да — толькі глыбокая гравіроўка | Паводле слоў вытворцы лазера, кропкавая гравіроўка «вытрымлівае працэсы пасля нанясення металізацыі», бо яна глыбокая; лазер павінен гравіраваць гэтак жа глыбока. Заўвага: абляцыя цынку агаляе сталь у полі кода і лакальна выдаляе абарону ад карозіі — для дэталяў, якія падвяргаліся карозіі, праверце гэта з дапамогай выпрабавання. |
| Шліфоўка, дробеструйная апрацоўка, паліроўка | пасля | яны здымаюць верхні пласт, у якім ляжаць пласціны для адпалу і гравіроўкі |
| Тэрмічная апрацоўка | пасля; праверка адпалу гатовай канструкцыі | колер адпалу залежыць ад аксіднага пласта (паводле JPT) |
| Пасівацыя нержавеючай сталі | параметры абодвух працэсаў павінны быць выбраны разам; абавязковае выпрабаванне | Паводле слоў вытворцы лазера, пасівацыя пасля адпалу «мае тэндэнцыю пагаршаць якасць адзнакі». |
| Мыццё, стэрылізацыя, праца ў вадкасцях | адпал без страт | Згодна з JPT, рызыка шчыліннай карозіі пасля адпалу вельмі нізкая, а пасля гравіроўкі — высокая. |
Эмпірычнае правіла: наносіце код на апошняй паверхні, на якой будзе выкарыстоўвацца дэталь. Калі адзнака павінна прысутнічаць пасля першай аперацыі, выберыце гравіроўку глыбейшую, чым тая, якую будуць выдаляць наступныя аперацыі, і ўлічвайце час, паколькі глыбіня выдаляецца.
6. Стацыянарныя, партатыўныя або ўбудаваныя
Тры тыпы станцый адрозніваюцца не якасцю знака, а тым, што трэба забяспечыць вакол галавы.
| Тып пасады | Прыклады | Для чаго? | Што трэба забяспечыць |
|---|---|---|---|
| Стацыянарны з калонкай і сталом | RBZ 2020 (растравы стол M6, педаль, 50 кг); валакно 20 Вт (цэх B); валакно Raycus 30 Вт 150×150 мм (цэх C) | серыя на стале, прылады для некалькіх штук | мантажная прылада, апора, корпус або падстаўка класа 4 з ахоўнымі акулярамі |
| Партатыўны | валакно 20 Вт (сховішчы B і C; таксама з батарэйным харчаваннем у B); мабільны (сховішча A, 6,8 кг згодна з картай) | элементы, якія не змяшчаюцца пад калонай: рамы, рэзервуары, машыны кліента | стабільнае прымяненне, бо рэзкасць і сетка кода залежаць ад становішча галоўкі; праверка пасля кожнага прымянення |
| Убудаваны | маркіроўка на хаду (у апісанні RBZ 1515UV, крыніцы УФ-выпраменьвання для пластмас; для металу, спытайцеся пра валакно з уваходам энкодэра); сістэмы з CCD-камерай і стужкавым падавальнікам (50 Вт у цэху C; цэх A) | кожная дэталь на канвееры, дробныя дэталі | сігналы запуску/спыну і дадзеныя ад галоўнай сістэмы, энкодэра, паслястанцыйнага верыфікатара |
Кошты без ПДВ (па стане на кастрычнік 2026 г.): стацыянарныя ад 8 500 злотых (крама B, 20 Вт) і 9 900 злотых (крама C, 30 Вт), партатыўныя ад 7 800,00 злотых (крама C, 20 Вт) да 14 634,15 злотых (крама B, акумулятар 20 Вт), сістэмы з падавальнікам і CCD-камерай па 40 000,00 злотых кожная (крамы C і A), RBZ 2020 — цэны на працэс; крама A заяўляе аб арэндзе «ад 250 злотых/месяц» за партатыўны 30 Вт (дэкларацыя крамы, а не прапанова фінансавання), а поўная табліца па магутнасці складзена ў тэксце аб выбары лазернага маркера (крыніца на польскай) .
Хуткасць — гэта аргумент на карысць лазернага маркіравання: паводле звестак вытворцы, валаконна-машына для маркіроўкі наносіць маркіроўку на ўсю матрыцу дадзеных менш чым за 1 секунду, у той час як для мікракропкі (кропкавага ўдару) патрабуецца 3–8 секунд на адну маркіроўку. Адхіленне ручной галоўкі ад перпендыкулярнасці парушае параметры восевай і сеткавай нераўнамернасці з раздзела 2.
7. Магутнасць і крыніца: чаго дастаткова для кодаў і чаго дастаткова для глыбокай гравіроўкі
Для лічбаў, кодаў і лагатыпаў на сталі і алюмініі дастаткова валакна любога класа магутнасці, які прапануецца ў крамах; згодна з GS1, лазеры DPM «звычайна маюць магутнасць 10-100 Вт». Магутнасць дае час для запаўнення і глыбіню для гравіроўкі; сама па сабе яна не паляпшае градацыю кода.
RBZ 2020 у якасці эталона: крыніца Raycus магутнасцю 50 Вт, поле 200 × 200 мм, хуткасць працы да 7000 мм/с, дакладнасць 0,01 мм, мінімальны сімвал 0,3 мм, кантролер EZCAD, паветранае астуджэнне, дадатковая паваротная вось. Вытворца пералічвае сферы прымянення: штрых-коды, QR-коды, серыйныя нумары, лагатыпы на металах і асобных пластыках, шыльды. Магутнасць 50 Вт забяспечвае магчымасць выдалення пакрыцця і гравіроўкі за некалькі праходаў без падаўжэння працоўнага цыклу.
Калі валакна з Q-пераключальнікам недастаткова? Калі кліенту патрабуецца чорная метка на яркім анадаваным алюмініі або паўтаральныя колеры на нержавеючай сталі і тытане, то, паводле слоў вытворцаў маркіроўкі, гэта сфера выкарыстання MOPA з рэгуляванай даўжынёй імпульсу. Калі метал мае высокую адбівальную здольнасць (медзь, срэбра, золата), вытворца маркіроўкі прапануе УФ-выпраменьванне ў якасці варыянту, адзначаючы, што валакно звычайна хутчэйшае.
Ці з'яўляецца лазер найлепшым метадам для мікракропкі, друку або этыкетак? Параўнанне метадаў уключана ў тэкст пра пастаяннае маркіраванне дэталяў (крыніца на польскай) .
8. Станцыя: верыфікатар, счытвальнік, экстракцыя і лазерны клас
Верыфікатар — гэта не счытвальнік. Счытвальнік адказвае «прачытана» або «не прачытана»; верыфікатар вымярае восем параметраў пры пэўнай дыяфрагме, даўжыні хвалі і вугле асвятлення і выстаўляе ацэнку. Код, які счытвальнік счытвае ў цэху, можа атрымаць ацэнку ніжэйшую за парог кліента; калі вы маркіруеце па стандарту кліента, верыфікатар з'яўляецца часткай станцыі.
Адсмоктванне таксама неабходна для металу, бо пыл і аксіды ад адпалу і гравіроўкі асядаюць на лінзе. Клас лазера распаўсюджваецца на ўсю станцыю: адкрытая гальвагалоўка - гэта лазер 4 класа, у той час як закрытая машына можа быць класа 1, згодна з Цэнтральным інстытутам аховы працы і Нацыянальным навукова-даследчым інстытутам (CIOP-PIB). Выбар корпуса, шкла і адсмоктвання апісаны ў тэксце аб выбары маркіровачнай машыны. Вы можаце знайсці агляд машын у катэгорыі лазернай маркіроўкі Roboteus ; для атрымання каштарысу RBZ 2020, калі ласка, падайце матэрыял, змесціва маркіроўкі, памер партыі і стандарт якасці кода.
Часта задаваныя пытанні
Які металічны лазерны маркер падыходзіць для кодаў DataMatrix?
Валакно 1064 нм любога класа магутнасці з польскіх крам (20 Вт, 30 Вт, 50 Вт) будзе ствараць код DataMatrix на сталі і алюмініі. Ацэнка кода вызначаецца выбраным модулем па памеры плямы, магутнасці запаўнення, ціхай зоне 1X і плошчы паверхні, а не па магутнасці ў ватах. Тэст з вашага боку і вымярэнне з дапамогай верыфікатара маюць больш вырашальнае значэнне, чым пашпарт дадзеных.
Ці будзе лазерная маркіроўка металу маркіраваць алюміній і медзь?
Напрыклад, алюміній: чысты алюміній пакідае шэры колер, а анадаваны алюміній пакідае яркі след пасля выдалення фарбавальніка з аксіднага слоя (паводле JPT). Медзь мае высокую адбівальную здольнасць, але вытворца лазера сярод металаў для валакна пералічвае медзь, бронзу і срэбра, а пастаўшчык лазера апісвае прамое гравіраванне непакрытай латуні; вытворца маркіроўкі прапануе УФ-выпраменьванне ў якасці альтэрнатывы, адзначаючы, што валакно звычайна хутчэйшае.
Якая магутнасць маркіровачнай машыны з нержавеючай сталі?
Для адпаленых лічбаў і кодаў (чорны без страт) дастаткова класаў магутнасці 20-30 Вт; 50 Вт, як у RBZ 2020, забяспечвае месца для запаўнення і гравіроўкі. Колеры і паўтаральны чорны колер з рэгуляваным імпульсам называюцца MOPA; для пасівацыі пасля маркіроўкі параметры абодвух працэсаў выбіраюцца разам (раздзел 5).
Ці дастаткова партатыўнай маркіровачнай машыны для маркіроўкі DataMatrix?
Для буйных кампанентаў — так, але кожны код з ручнога нанясення патрабуе праверкі, бо нахіл галоўкі скажае сетку модуляў. У каталогах (без уліку фактычных дадзеных, па стане на кастрычнік 2026 г.) адна крама прапануе партатыўную мадэль 20 Вт па цане ад 7 800,00 злотых, другая — ад 12 000 злотых, а трэцяя — па цане партатыўнай мадэлі 20 Вт — 13 000 злотых. Для настольнай і лінейнай вытворчасці лепш падыходзіць стацыянарная машына з прыстасаваннем або сістэма з падавальнікам.
Крыніцы
- https://roboteus.com/pl/maszyny/znakowarki-laserowe/znakowarka-fiber-rbz-2020/ — Параметры і прымяненне RBZ 2020
- https://roboteus.com/pl/maszyny/znakowarki-laserowe/rbz1515uv/ — маркіроўка на хаду ў апісанні RBZ 1515UV
- https://ref.gs1.org/guidelines/datamatrix/ — Кіраўніцтва GS1 DataMatrix: ECC 200, FNC1, табліцы вымярэнняў X для аховы здароўя і DPM, ціхая зона 1X, дыяфрагма 40–80%, запіс ацэнкі, ISO/IEC 15415 у параўнанні з ISO/IEC TR 29158, магутнасць лазера DPM 10–100 Вт
- https://axicon.com/2d-barcode-verification - восем параметраў ISO/IEC 15415, правіла найменшага бала, фармат запісу вынікаў
- https://webgate.ec.europa.eu/udi-helpdesk/en/udi-carrier/direct-marking.html — UDI на шматразовых прыладах (MDR 2017/745, Дадатак VI, Частка C, пункт 4.10)
- https://jpt-laser.com/applications/laser-annealing-marking/ — адпаленая аксідная фарба, шчылінная карозія, стэрылізацыя парай 134 °C
- https://jpt-laser.com/learn/laser-engraving-anodized-aluminum/ - Яркі след на анадаваным алюмініі
- https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/99433/Ochrona_przed_promieniowaniem_laserowym_MatInf_M.Okrasa_I.PN.06.pdf — класы згодна з PN-EN 60825-1:2014-11, акуляры PN-EN 207:2017, прыклад вонкавага дыяметра ≈ 5
Рэдакцыйная заўвага
Кошты ў тэксце пададзеныя з вэб-сайтаў рознічных прадаўцоў па стане на кастрычнік 2026 года і могуць змяняцца. Перад прыняццем рашэння, калі ласка, праверце бягучую прапанову і канфігурацыю. Памеры модуляў і парогі якасці кода атрыманы з рэкамендацый GS1 2018 года і могуць быць абноўлены ў наступных выданнях. Стандарт прымянення кліента з'яўляецца абавязковым. Параметры маркіроўкі залежаць ад машыны, лінзы і матэрыялу, і тэкст не замяняе інструкцыі вытворцы або правілы аховы працы і бяспекі пры працы з лазерамі, асабліва класа 4.