Cosa comprende il vostro sistema di marcatura e codifica?

La marcatura e la codifica digitale offrono numerosi vantaggi ai produttori che desiderano ottimizzare le proprie operazioni e adeguarsi alle normative globali, alle leggi nazionali e alle linee guida del settore. Molte aziende adottano sistemi di codifica e marcatura laser a controllo digitale perché garantiscono marcature di alta qualità e durevoli, a sostegno della tracciabilità e della sicurezza dei consumatori. La realizzazione di marcature durevoli su una vasta gamma di materiali e superfici richiede prestazioni ottimizzate che solo i sistemi di marcatura e codifica laser sono in grado di garantire. In questo articolo esploreremo i vantaggi di un sistema di marcatura e codifica laser a controllo digitale, i componenti chiave di questo tipo di sistema e come scegliere il sistema di marcatura laser più adatto alle esigenze della vostra azienda.

Che cosa sono la codifica e la marcatura?

La codifica e la marcatura laser sono processi utilizzati per imprimere informazioni importanti su prodotti, componenti e imballaggi tramite un laser. Esistono lievi differenze tra i due processi:

Codifica laser: questa tecnica utilizza un raggio laser per marcare un articolo con un codice specifico, in modo che possa essere facilmente identificato o tracciato
Marcatura laser: questa tecnica viene utilizzata per apporre sui prodotti altri tipi di segni oltre ai codici, come numeri di serie a supporto dell’identificazione o loghi grafici per il branding

I tipi di marcature e codici creati con questi metodi includono:

Codici a barre
UPC
Numeri di serie
Codici/numeri di parte
Codici di lotto
Date di scadenza
Date di consumo preferibile

Tipi di processi di marcatura laser

Esistono diversi processi laser per realizzare marcature ad alta visibilità, contrasto e qualità su una varietà di materiali. Questi processi devono garantire che le marcature resistano ad ambienti difficili e alla manipolazione a lungo termine. I processi di marcatura laser devono inoltre garantire che il materiale possa essere marcato alle velocità di produzione, mantenendo al contempo l’integrità strutturale del materiale marcato. I principali processi di marcatura includono:

Incisione: il materiale viene rimosso dalla superficie del substrato, lasciando una depressione visibile
Ablazione laserdello strato superficiale : gli strati superficiali assorbono la luce laser e il materiale si riscalda e vaporizza. Lo strato di base rimanente presenta un elevato contrasto rispetto allo strato superficiale, creando marcature altamente visibili
Ricottura: sui metalli ferrosi (ferro, acciaio, acciaio di alta qualità) e sul titanio si forma uno strato di ossido grazie al riscaldamento localizzato del laser. Lo strato di ossido è spesso nero, ma può assumere anche altri colori tipici della ricottura, come il giallo, il rosso e il verde, determinati dalle diverse temperature degli strati riscaldati
Schiumatura – il calore del laser genera bolle nel materiale di base. Le bolle evaporano, lasciando una superficie modificata sia nel colore che nella consistenza

Vantaggi di un sistema di codifica e marcatura laser a controllo digitale

I produttori si affidano a sistemi laser in grado di stare al passo con i cambiamenti, in particolare nelle applicazioni di marcatura e codifica, poiché il settore dell’imballaggio è in continua evoluzione. Oltre alle elevate prestazioni, un sistema di marcatura e codifica laser a controllo digitale offre anche i seguenti vantaggi:

1. Prestazioni

Un sistema di codifica e marcatura laser produce marcature ad alto contrasto e facilmente leggibili in vari caratteri e dimensioni, oltre a segni permanenti e duraturi che resistono bene alla movimentazione e agli ambienti difficili.

2. Precisione e controllo

I motori di scansione ad alta ripetibilità garantiscono l’accuratezza necessaria per ottenere una qualità di marcatura superiore, offrendo un elevato livello di precisione e controllo digitale. L’abbinamento di questi motori con un laser a CO₂ ad alte prestazioni aumenta la velocità di produzione, con conseguente aumento della resa e maggiore versatilità.

3. Marcatura su superfici curve

Le testinedi marcatura laser 3D e il software sono in grado di seguire le superfici curve, consentendo la marcatura su superfici di pezzi dalla forma complessa in modo rapido e duraturo.

4. Flessibilità

Un sistema di codifica e marcatura laser è in grado di applicare marcature su una vasta gamma di materiali e tipi di superficie, con la possibilità di modificare modelli e parametri al volo.

5. Una soluzione senza contatto

Quando si utilizza un sistema di marcatura e codifica, solo il raggio laser entra in contatto con il materiale di destinazione. Ciò rappresenta un vantaggio quando si devono marcare o codificare materiali delicati o che devono rimanere sterili.

6. Facilità d’uso

Un sistema di codifica e marcatura a controllo digitale è facile da utilizzare e richiede una formazione iniziale minima. Inoltre, la maggior parte dei sistemi non richiede una certificazione formale per il funzionamento. Gli utenti possono salvare le impostazioni del laser associate a materiali specifici e ai file di progettazione come base di riferimento per progetti futuri, rendendoli facilmente accessibili e riducendo al minimo i tempi di cambio formato.

7. Produzione ininterrotta

Questo tipo di sistema richiede una manutenzione minima o nulla; grazie ai tempi di fermo macchina ridotti al minimo, ciò può migliorare significativamente la produttività dello stabilimento. Con la marcatura laser non si verificano intasamenti degli ugelli, non è necessario ricaricare l’inchiostro né eseguire altre operazioni di pulizia di routine che comportano tempi di fermo macchina quando si utilizzano le tradizionali macchine a getto d’inchiostro.

8. Costo di proprietà

Il costo totale di proprietà di un sistema di codifica e marcatura laser è inferiore rispetto ad altri metodi. Ciò è dovuto a fattori quali:

Bassi requisiti di formazione operativa
Elevata affidabilità
Eliminazione dei materiali di consumo, come l’inchiostro
Tempi di inattività ridotti legati ai cambi di produzione e alla manutenzione
Maggiore flessibilità, che offre nuove opportunità commerciali

Applicazioni dei sistemi di codifica e marcatura

I settori e le applicazioni che possono trarre vantaggio da un sistema di marcatura e codifica laser a controllo digitale includono:

Produzione – per aggiungere grafica e/o codici alfanumerici, codici a barre e codici QR a materie prime, prodotti finiti o imballaggi
Elettronica – può essere utilizzato per aggiungere codici alfanumerici nitidi, etichette, codici a barre, codici QR e codici 2D a componenti e moduli elettronici
Settore medico – per la marcatura delle date di scadenza sulle confezioni dei farmaci
Ingegneria: utilizzato dall’industria automobilistica e aerospaziale per marcare numeri di parte e codici sui componenti
Marcatura del vetro – per applicare grafica permanente e/o marchi di certificazione e codici facilmente adattabili alle modifiche normative
Settore alimentare e delle bevande – per la marcatura delle date di scadenza e di consumo preferibile sui prodotti
Marcatura e codifica ad alta velocità – la marcatura e la codifica laser si adattano perfettamente alle linee di lavorazione ad alta velocità e ai sistemi di lavorazione a lotti
Marcatura e codifica in fase finale – per applicare marcature e codici ai prodotti finiti su superfici piane o complesse

Componenti chiave di un sistema di codifica e marcatura

I produttori offrono marcatori laser con una varietà di lunghezze d’onda per ottenere l’effetto di lavorazione desiderato sul materiale da marcare. Ciascuno di questi materiali presenta uno spettro di assorbimento caratteristico, il che significa che esistono determinate lunghezze d’onda della luce che un dato materiale assorbirà più facilmente rispetto ad altre. I materiali con un migliore assorbimento possono essere lavorati in modo più rapido ed efficace. Poiché la lunghezza d’onda è una delle caratteristiche distintive di un laser, i progettisti di sistemi devono abbinare il tipo di laser appropriato al materiale che intendono lavorare, per ottenere risultati della migliore qualità e la massima produttività. I laser a CO₂ hanno lunghezze d’onda più lunghe, che si adattano bene alle plastiche, ai materiali naturali come la carta e a determinati fogli metallici – alcuni dei materiali più diffusi nell’industria dell’imballaggio. I componenti chiave di un sistema di codifica e marcatura laser a controllo digitale sono:

Laser ad alte prestazioni: i laser di un sistema di marcatura e codifica devono essere in grado di resistere alle condizioni reali degli ambienti industriali
Scanner a galvanometro: il cuore di un motore di marcatura, che muove una serie di specchi assegnati ai vettori generati dagli assi X e Y
Vettori generati sugli assi X e Y: guidano il raggio laser sul materiale da lavorare
Schede di controllo servo: schede ad alta larghezza di banda che garantiscono l’elevata precisione e la produttività dei galvanometri
Scheda di controllo: questa parte finale del motore di marcatura coordina tutti i componenti generando il modello di marcatura e sincronizzando il movimento degli specchi con l’attivazione e la modulazione del laser
Software intuitivo – integra il controller per consentire la creazione rapida di modelli di lavoro a partire da disegni 2D e 3D importati
Tecnologia di orientamento del raggio compatibile con il laser: fondamentale per prevenire danni e ridurre al minimo la perdita di potenza

Soluzione di trasmissione del raggio di Cambridge Technology per la marcatura e la codifica

Le testine di scansione a 2 assi della serie Pro e Lightning™ II di Cambridge Technology sono dotate di galvanometri della serie 83xxK, servoazionamenti analogici e digitali, oltre a specchi ultraleggeri per ottenere la combinazione più competitiva di stabilità e velocità. Questi componenti fondamentali sono disponibili come parti singole per opzioni di integrazione flessibili. Per la marcatura generica, i galvanometri della serie 62xxH offrono una velocità simile e possono essere abbinati a substrati per specchi in silicio dal rapporto qualità-prezzo ottimale e a servoazionamenti compatti come il modello 672. La soluzione di trasmissione del raggio di Cambridge Technology per la marcatura e la codifica laser offre vantaggi quali:

Precisione: i galvanometri ad alta stabilità offrono una soluzione unificata per soddisfare i requisiti di precisione di un’ampia gamma di applicazioni con diverse lunghezze d’onda e lunghezze focali
Elevata produttività: è disponibile un’ampia gamma di dimensioni di galvanometri per gestire in modo ottimale aperture specifiche, utilizzando sia silicio standard che materiali ultraleggeri. I servodriver analogici sono disponibili sia in versioni compatte che ad alta potenza, ottimizzate per l’alta velocità. Con un ritardo di tracciamento pari a zero, il servodriver digitale CC con controllo dello spazio di stato aziona i galvanometri a velocità senza pari nelle applicazioni di marcatura
Affidabilità: la struttura robusta dei galvo, che impiega cuscinetti di alta qualità e motori con tolleranze strette, garantisce risultati altamente ripetibili per migliaia di ore di utilizzo senza necessità di regolazioni
Flessibili: i galvo, piccoli ed efficienti, offrono opzioni flessibili per il montaggio degli specchi, i connettori e l’angolo di scansione. Le opzioni di servoazionatori includono versioni complete, compatte e a doppio asse per adattarsi al meglio alle esigenze di integrazione del sistema

Soluzioni Novanta per la marcatura e la codifica laser

Come parte di Novanta, Cambridge Technology e Synrad offrono ai clienti un valore senza precedenti, fungendo da unico fornitore per i laser a CO₂ e i sistemi di trasmissione del raggio. Mettiamo a disposizione una vasta conoscenza in tutte le applicazioni, evitando insidie tecniche e di integrazione. La nostra vasta competenza e le nostre risorse ci consentono di creare soluzioni personalizzate per applicazioni complesse.

Affidandovi a un unico fornitore per le vostre esigenze relative alla trasmissione del raggio e ai laser, potrete evitare conflitti tra aziende e problemi di compatibilità, ottenendo un’integrazione più rapida e semplice. Offriamo un supporto completo, dall’ideazione fino al funzionamento in produzione da parte dell’utente finale, garantendo il successo del sistema.

I sistemi digitali di codifica e marcatura laser garantiscono prestazioni ottimizzate grazie alla loro flessibilità, facilità d’uso ed efficienza in termini di costi. I loro vantaggi si traducono in marcature di alta qualità, progettate per superare la prova di durata in ambienti difficili.

Contattateciper saperne di più sulle soluzioni di marcatura e codifica digitale di Novanta.