Métodos de marcação direta das peças
A prática de marcação direta de peças (DPM) é usada em todas as indústrias automotiva e aeroespacial para identificação legível por máquina de peças de uma matriz. Este processo, também referido como identificação legível por máquina, é predominante nas indústrias automóvel e aeroespacial para a marcação de códigos alfanuméricos e 2D DataMatrix em peças e conjuntos individuais.
Para obter informações adicionais sobre codificação e verificação de código, consulte nosso whitepaper intitulado Implementação da Marcação e Identificação Direta em Peça.
O novo padrão para codificação de peças
As normas DPM foram adotadas por várias associações das indústrias automóvel e aeroespacial. Os fabricantes podem usar códigos legíveis por máquina para rastrear peças em todo o processo de fabricação e cadeia de suprimentos. É ideal para localizar peças para manutenção ou recall e pode ajudar na resolução de responsabilidade e garantia.
Na produção de peças, o uso de códigos legíveis por máquina pode ajudar a reduzir a necessidade de entrada manual de código, aumentando a precisão do código e acelerando a troca de dados. Os códigos gerados eletronicamente que incluem códigos de barras 1D e 2D oferecem armazenamento e uso de dados simples para sistemas internos de TI. Por muitos anos, o código de barras 1D tem sido amplamente utilizado para a entrega de dados, mas este formato está sendo substituído por formatos 2D. Os códigos 2D são capazes de conter mais informações em menos espaço e podem ser aplicados com uma variedade de métodos de marcação direta.
Os três elementos principais no DPM são codificação, marcação e verificação. Codificação é a renderização de uma cadeia de dados em um padrão de células escuras e claras que inclui dados, preenchimento e bytes de correção de erros para serem usados pelo dispositivo de marcação. A marcação é a impressão de conteúdo diretamente da sua parte com a tecnologia apropriada para o substrato. A verificação é o ato de confirmar a precisão e a qualidade do código. Isso geralmente é realizado imediatamente após a impressão do produto na estação de marcação.
Métodos de marcação
Além de selecionar a formatação do código e o conteúdo, é importante considerar o melhor método para marcar a peça. Os benefícios do DPM são normalmente maiores do que os de outras opções, como a aplicação de etiquetas. No entanto, as características físicas e a composição da peça podem representar desafios para os fabricantes. Para as indústrias automotiva e aeroespacial, dois dos métodos de codificação mais comuns são a marcação a laser e a impressão contínua a jato de tinta. Ao comparar essas tecnologias de marcação, é importante focar no material a ser marcado, na flexibilidade do processo, nos fatores de custo, na velocidade, no rendimento e na oportunidade de automação do processo de marcação. O DPM pode ser usado em uma ampla variedade de materiais, mas cada substrato tem aspetos únicos a serem considerados, como a rugosidade do substrato, a capacidade de resistir ao estresse térmico e a fragilidade do material que está sendo marcado.
Tecnologia de marcação/impressão e adequação do substrato
| Alumínio | Cobre | Titânio | Ferro | Aço | Magnésio | Cerâmica | Vidro | Sintéticos | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Laser | CO2 laser | • | • | |||||||
| Laser de estado sólido (fibra ou UV) | • | • | • | • | • | • | • | • | ||
| Jato de tinta contínuo | • | • | • | • | • | • | • | • | • | |
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Compare soluções de marcação de peças a laser e jato de tinta
| Benefício | Laser | Jato de tinta contínuo |
|---|---|---|
| Flexibilidade Impressão em superfícies difíceis, distância entre a peça e o dispositivo de marcação | Alta | Média |
| Investimento/despesa inicial | Alta | Média |
| Facilidade de integração Facilidade de comunicação com um controlador lógico programável na célula de produção e espaço necessário para instalação e manutenção | Alta | Alta |
| Tipo de método de marcação Sem contacto (a parte não é tocada pelo aparelho de marcação) Contacto (parte é tocada pelo aparelho de marcação) | Sem contacto | Sem contacto |
| Resistência à abrasão da marca | Alta | Baixa |
| Mobilidade Facilidade de mover equipamentos de marcação para outros locais na linha de producão | Baixa | Alta |
| Tensão térmica ou química | Sim | Não |
Marcação de peças a laser
A tecnologia laser é uma solução popular para fornecer códigos permanentes em peças. Os sistemas de marcação a laser aplicam códigos claros e de alta qualidade em uma ampla gama de ambientes de produção. As marcas são aplicadas usando calor em vez de tinta, por isso os lasers são frequentemente considerados mais rápidos, mais limpos e requerem menos manutenção do que outros sistemas de codificação. Os sistemas de marcação de peças a laser podem gerar marcas de alta qualidade, incluindo códigos lineares e 2D, caracteres óticos e mensagens alfanuméricas em uma variedade de substratos. Variações no comprimento de onda especificado, cabeça de marcação e lente escolhida resultarão em diferentes efeitos de marcação em um determinado substrato.
Métodos de marcação de peças a laser
Os efeitos da marca laser podem variar dependendo da condição da superfície da peça, do tipo de material e do comprimento de onda do laser. Um método de marcação de peças a laser, mudança de cor, é o resultado de uma reação química entre o laser e o produto.
Outros métodos incluem gravação da superfície e ablação ou remoção de cor do revestimento da superfície para revelar uma cor alternativa por baixo. Além disso, a madeira e os materiais à base de placas podem ser marcados com carbonização ou método de queima controlada, enquanto a fusão de materiais plásticos pode alcançar um efeito elevado ou côncavo.
| Illustração | Descrição | Materiais | Amostra | |
|---|---|---|---|---|
| Ablação |  | Remoção da camada superior de um substrato, normalmente pintado, por vaporização da tinta. | Papelão, plástico, vidro metálico |  |
| Gravações |  | Remoção mais profunda do material que gera uma depressão no material. | Plástico, metálico |  |
| Têmpera |  | O substrato reage ao feixe laser de um determinado comprimento de onda alterando a formação da estrutura. | Plástico |  |
| Alteração da cor/branqueamento |  | Alteração de cor quando o laser toca a superfície do substrato. | PVC, metal, plástico, folha, revestimentos reativos a laser |  |
| Gravura interior |  | Remoção de cor interna sem afetar o laminado da camada superior. | Vidro, plexiglass |  |
| Fraturação |  | O material reage ao feixe de laser gerando micro quebras na superfície. | Vidro |  |
As tecnologias de laser para marcação de peças incluem lasers a gás, como CO2, e lasers de estado sólido, incluindo UV e fibra. Os lasers de CO2 são especialmente adequados para marcar substratos sintéticos e vidro. Os lasers de estado sólido podem marcar praticamente qualquer tipo de material. Os lasers de fibra oferecem vantagens extras de uma pegada pequena e longa vida útil.
Avaliação de sistemas de marcação a laser
Os sistemas a laser oferecem um método flexível para marcar peças, mesmo em operações de fabricação, com um alto nível de automação. Os lasers são uma ótima opção para velocidades rápidas e baixa manutenção. Lasers com grandes campos de marcação podem marcar várias peças sem exigir a reorientação do laser ou bandeja de componentes, otimizando as configurações de energia e melhorando a eficiência.
Tecnologias como o Videojet Smart Focus™ permitem superfícies de vários níveis com tecnologia 2.5D, enquanto o laser ajusta a distância de foco para uma distância predeterminada durante a configuração para simplificar as trocas e eliminar ajustes manuais de foco.
Nem todos os sistemas de marcação a laser são iguais, e a experiência pode ajudar muito a especificar o laser correto para sua linha. É recomendável que você trabalhe com um parceiro de codificação que ofereça uma grande seleção de configurações e tecnologias a laser. Eles podem ajudar a identificar e integrar mais facilmente uma solução ideal para suas necessidades, e não comprar mais laser do que você precisa para sua aplicação.
Vantagens e desvantagens da marcação a laser
A marcação a laser oferece marcas de alta qualidade em uma ampla gama de substratos, permitindo um alto nível de flexibilidade e legibilidade. Geralmente mais rápidos do que o jato de tinta contínuo, os lasers podem ajudar a aumentar o rendimento e a eficiência em ambientes de produção de alto volume. Além disso, como não há consumíveis além dos filtros extratores de fumaça, os custos operacionais e de manutenção são relativamente baixos. Ao utilizar sistemas de marcação a laser, o material a ser marcado fica exposto a tensões térmicas, o que pode comprometer a integridade da peça. Deve ser instalada uma proteção contra feixes e um extrator de fumos para proteger os operadores.
Impressão a jato de tinta contínuo (CIJ)
A impressão CIJ fornece codificação sem contato em uma ampla variedade de produtos. Com a tecnologia CIJ, um fluxo de gotas de tinta é entregue ao alvo de impressão através de uma cabeça de impressão. O jato de tinta sai da cabeça de impressão através de um bocal e um sinal ultrassônico quebra o jato de tinta em pequenas gotas. Essas gotas de tinta individuais se separam do fluxo e recebem uma carga que determina seu voo vertical para formar os caracteres impressos no produto. As impressoras CIJ oferecem impressão legível em praticamente qualquer superfície, lisa ou irregular, e podem aplicar códigos na lateral, superior, inferior ou até mesmo no interior de um produto. São ideais para peças convexas, côncavas, irregulares, bem como superfícies muito pequenas ou de difícil acesso, onde um método de impressão sem contacto funcionaria bem.
CIJ é uma tecnologia ideal para imprimir códigos DataMatrix, pois as gotas distintamente formadas usadas para criar tais códigos fornecem excelente legibilidade. As cabeças de impressão a jato de tinta podem ser posicionadas a uma distância da superfície de marcação e ainda fornecer códigos claros e limpos.
O investimento inicial para uma impressora CIJ é geralmente menor do que um laser, e pode imprimir em uma maior variedade de materiais, dependendo da tinta selecionada. As impressoras a jato de tinta também oferecem altas velocidades de marcação e podem ser especificadas com recursos automatizados que podem ajudar a garantir que o código certo seja marcado no produto certo.
Avaliação de impressoras CIJ
As impressoras CIJ produzem códigos simples e são ideais para a marcação de peças automotivas e aeroespaciais. São rentáveis para produtores de baixo a alto volume e são facilmente integrados em equipamentos de produção existentes. As tintas CIJ de secagem rápida podem acomodar linhas de produção de alta velocidade. A tecnologia CIJ também é sem contato que não danificará ou comprometerá a superfície da peça.
Vantagens e desvantagens do CIJ
A impressão a jato de tinta geralmente oferece um baixo investimento inicial e pode alcançar excelentes códigos em uma ampla gama de substratos. Velocidades de impressão rápidas também podem ajudar a aumentar o rendimento.
As formulações especiais de tinta CIJ atendem às demandas de aplicação para contraste, aderência, tempos de secagem e resistência à transferência, luz, calor e solventes. Tintas pigmentadas macias, como as usadas na impressora Videojet 1580 C, podem produzir códigos com alto contraste visual em superfícies de cores claras e escuras, como peças de borracha e janelas.
Como as tintas CIJ são aplicadas na superfície de um material, elas são mais suscetíveis a danos e podem ser mais facilmente desgastadas por abrasão, ao contrário das marcações criadas com lasers, que tendem a ser mais duráveis. Além disso, muitas tintas podem ser removidas com vários solventes.
Ponto-chave
A marcação direta de peças é essencial para a rastreabilidade de ciclo completo em todo o processo de fabrico e cadeia de logistica. Líder global em tecnologia de codificação, a Videojet entende a manufatura enxuta e as complexas necessidades da marcação direta de peças. Cada ambiente de produção e substrato do produto é único e requer consideração especial com a seleção de uma tecnologia de codificação. Com a mudança para a codificação 2D, os fabricantes estão fazendo a transição para a impressão a laser ou CIJ.
Ao contrário de alguns fornecedores de codificação nas indústrias automotiva e aeroespacial, a Videojet oferece uma ampla gama de tecnologias, incluindo laser e CIJ, e a experiência para ajudar a escolher a solução ideal. Na verdade, muitos dos principais OEMs e fornecedores de peças confiam nos especialistas em codificação e engenheiros de serviço da Videojet para ajudá-los a identificar, integrar e manter as soluções de codificação certas para suas linhas de produção e células. Essa experiência, combinada com produtos excecionais, pode ajudá-lo a manter sua produção quase ininterrupta, mesmo em ambientes desafiadores.
