Marcatura Laser

Per soddisfare la crescente domanda di prodotti sempre più compatti e di una tracciabilità dettagliata, le aziende devono essere in grado di conservare un elevato numero di informazioni in uno spazio limitato sui loro prodotti. Per raggiungere questo obiettivo, i codici 2D sono una soluzione altamente efficace in quanto possono contenere un numero di informazioni da decine a centinaia di volte superiore rispetto a un codice a barre. Grazie alla sua elevata densità di dati, un codice 2D è in grado di contenere la stessa quantità di informazioni di un codice a barre in appena 1/30 delle dimensioni. Queste caratteristiche vantaggiose hanno portato alla crescente diffusione dell'utilizzo di codici 2D in vari settori.

La valutazione della qualità dei codici 2D rappresenta un aspetto fondamentale per garantire la loro leggibilità e tracciabilità. Una marcatura di scarsa qualità può infatti compromettere l'accuratezza delle informazioni contenute nel codice, rendendolo inutilizzabile e compromettendo la gestione della tracciabilità dei prodotti.

Per valutare la qualità dei codici 2D, si utilizzano strumenti specifici in grado di misurare la precisione della marcatura, la leggibilità del codice e la sua stabilità nel tempo. Questi strumenti possono rilevare eventuali difetti nella marcatura, come la presenza di zone sbiadite, scolorite o non uniformi, e identificare i problemi che ne compromettono la leggibilità.

La valutazione della qualità dei codici 2D è un'attività importante per garantire l'affidabilità dei processi di tracciabilità e controllo qualità e per garantire la conformità alle normative di settore.

La marcatura di codici 2D sulle superfici metalliche può presentare alcune sfide, tra cui la scelta del metodo di marcatura, la posizione e l'orientamento del codice, la dimensione del codice, la profondità di marcatura, la scelta del tipo di codice e la conformità ai requisiti di qualità. Ecco alcuni possibili punti chiave da considerare per la marcatura del codice 2D sulle superfici metalliche:

Metodo di marcatura: esistono diversi metodi per marcatura su superfici metalliche, come la marcatura a micropercussione, la marcatura laser, la marcatura a rilievo, la marcatura a incisione chimica, la marcatura elettrochimica, la marcatura ad ultrasuoni e la marcatura ad aghi. È importante scegliere il metodo più adatto in base alle esigenze di leggibilità, precisione e durata del codice.

Posizione e orientamento del codice: il codice 2D deve essere posizionato in una zona facilmente accessibile e leggibile, ad esempio sulla superficie piana del prodotto o sul lato del bordo. Inoltre, è importante verificare che il codice sia orientato in modo corretto per la lettura.

Dimensione del codice: la dimensione del codice dipende dalla superficie disponibile per la marcatura e dalle esigenze di leggibilità. Un codice troppo piccolo potrebbe essere difficile da leggere, mentre un codice troppo grande potrebbe occupare troppo spazio sulla superficie del prodotto.

Profondità di marcatura: la profondità di marcatura dipende dal metodo di marcatura utilizzato e dal tipo di superficie del prodotto. In generale, la marcatura laser è in grado di ottenere una maggiore profondità di marcatura rispetto ad altri metodi.

Tipo di codice: esistono diversi tipi di codici 2D, come il codice QR, il codice Data Matrix, il codice MaxiCode e il codice Aztec. È importante scegliere il tipo di codice più adatto in base alle esigenze di leggibilità e di capacità di memorizzazione delle informazioni.

Conformità ai requisiti di qualità: è importante verificare che il codice marcato sia conforme ai requisiti di qualità, come la definizione della cella minima, la dimensione dei margini, la distanza minima tra i codici, il contrasto tra il codice e lo sfondo, la regolarità della forma dei moduli del codice e la distribuzione delle zone di errore.

La marcatura di codici 2D su superfici in resina può presentare alcune sfide, tra cui la scelta del metodo di marcatura, la posizione e l'orientamento del codice, la dimensione del codice, la profondità di marcatura, la scelta del tipo di codice e la conformità ai requisiti di qualità. Il laser YVO4 esegue efficacemente la marcatura ad alto contrasto grazie a proprietà che limitano il danno termico quando l’energia del laser eccede la soglia di reazione della resina. Se serve un contrasto maggiore, è più adatto un marcatore laser UV. Rispetto ai laser tradizionali con lunghezza d’onda standard, i laser UV hanno un tasso di assorbimento significativamente più elevato in relazione a molti materiali e consentono perciò la marcatura ad alto contrasto su molti di essi.  Per una marcatura efficace del codice 2D su superfici in resina, è necessario prendere in considerazione i seguenti punti chiave:

Metodo di marcatura: esistono diversi metodi per marcatura su superfici metalliche, come la marcatura a micropercussione, la marcatura laser, la marcatura a rilievo, la marcatura a incisione chimica, la marcatura elettrochimica, la marcatura ad ultrasuoni e la marcatura ad aghi. È importante scegliere il metodo più adatto in base alle esigenze di leggibilità, precisione e durata del codice.

Posizione e orientamento del codice: il codice 2D deve essere posizionato in una zona facilmente accessibile e leggibile, ad esempio sulla superficie piana del prodotto o sul lato del bordo. Inoltre, è importante verificare che il codice sia orientato in modo corretto per la lettura.

Dimensione del codice: la dimensione del codice dipende dalla superficie disponibile per la marcatura e dalle esigenze di leggibilità. Un codice troppo piccolo potrebbe essere difficile da leggere, mentre un codice troppo grande potrebbe occupare troppo spazio sulla superficie del prodotto.

Profondità di marcatura: la profondità di marcatura dipende dal metodo di marcatura utilizzato e dal tipo di superficie del prodotto. In generale, la marcatura laser è in grado di ottenere una maggiore profondità di marcatura rispetto ad altri metodi.

Tipo di codice: esistono diversi tipi di codici 2D, come il codice QR, il codice Data Matrix, il codice MaxiCode e il codice Aztec. È importante scegliere il tipo di codice più adatto in base alle esigenze di leggibilità e di capacità di memorizzazione delle informazioni.

Conformità ai requisiti di qualità: è importante verificare che il codice marcato sia conforme ai requisiti di qualità, come la definizione della cella minima, la dimensione dei margini, la distanza minima tra i codici, il contrasto tra il codice e lo sfondo, la regolarità della forma dei moduli del codice e la distribuzione delle zone di errore.

Un raggio laser ha una certa profondità di messa a fuoco. Quando la messa a fuoco non è ottimale, la qualità della marcatura si deteriora e ciò influisce anche sulla lettura del codice 2D.

uando si effettua la marcatura del codice 2D su una superficie, è importante mantenere la distanza focale costante tra il laser e la superficie stessa. Infatti, se la distanza focale si allontana dalla posizione di riferimento, la marcatura può diventare più debole e il contrasto del codice può diminuire, con conseguente riduzione della qualità del codice.

Inoltre, la profondità di messa a fuoco consentita può variare a seconda del metodo di oscillazione del laser utilizzato. Tuttavia, è possibile prevenire la deviazione della messa a fuoco mantenendo una distanza focale costante tra il target e il marcatore laser, oppure utilizzando un sensore di spostamento per mantenere la corretta distanza. In questo modo, si può garantire una marcatura di alta qualità e una buona leggibilità del codice 2D sulla superficie in resina.

La testa di alcuni marcatori laser è dotata di una telecamera. Sono marcatori laser in grado di effettuare operazioni di marcatura e lettura del codice 2D in un’unica unità. Questo offre il vantaggio di poter utilizzare lo stesso marcatore per la marcatura e la scansione del codice, eliminando la necessità di utilizzare telecamere esterne, lettori di codici e altre attrezzature esterne. Questo porta ad una significativa riduzione dello spazio di installazione e dei costi associati all'acquisto e alla manutenzione di queste attrezzature aggiuntive. Inoltre, l'uso di un marcatore laser per la marcatura e la scansione del codice permette una maggiore precisione e velocità di lettura, migliorando l'efficienza della produzione e la qualità del prodotto finale. I codici possono essere letti dal marcatore laser stesso. Poiché la marcatura e la lettura possono essere completate in un unico processo, lo spazio richiesto e il costo delle attrezzature possono essere ridotti. Dopo la lettura di un codice, è possibile valutare il livello di leggibilità per mostrare il margine di lettura come valore numerico. Ciò facilita il confronto di qualità.

Con i sistemi tradizionali, le condizioni ottimali vengono selezionate in base all’intuizione del lavoratore e la marcatura viene ripetuta per ricavarne le condizioni. Oltre a comportare lunghi tempi per individuare i parametri di marcatura, questo metodo causa anche problemi di garanzia della qualità perché non prende in considerazione le condizioni collaterali quando si tratta di dover stabilire che i parametri individuati sono effettivamente quelli ottimali.La funzione di marcatura campione effettua una campionatura di marcature per la scelta dei parametri ottimali in base al tipo di materiale. È possibile trovare rapidamente le condizioni di marcatura migliori senza dover fare affidamento sull’intuizione. Poiché la marcatura viene eseguita per ogni parametro, è possibile individuare le condizioni ottimali per il materiale target, le condizioni accettabili e le condizioni limite che non soddisfano le specifiche. Ora è possibile ottenere con un solo clic un campione standard di marcatura che in precedenza richiedeva lunghe e tediose operazioni.

I marcatori laser tradizionali utilizzano sensori di distanza esterni per apportare correzioni della distanza focale. Tuttavia, tali sensori di distanza applicati hanno un punto di misurazione fisso e la misurazione dell’inclinazione della superficie di marcatura non è possibile.

Inoltre, è necessario un PLC per trasmettere i dati delle misurazioni al marcatore laser, richiedendo tempi e costi di programmazione aggiuntivi. Un sensore di distanza incorporato nella testina del marcatore laser compensa accuratamente le variazioni di messa a fuoco e le inclinazioni dei componenti, senza la necessità di attrezzatura esterna.

Anche se la distanza focale fluttua a causa di tolleranze di grandi componenti (comuni con i componenti in metallo pressofuso) o spostamenti della posizione (comuni durante il trasporto), alcuni marcatori sono in grado di effettuare marcature stabili a fuoco. 

Bisogna  calcolare e correggere le superfici di marcatura inclinate misurando l’area di marcatura in più punti. Questo impedisce che si verifichi una marcatura disomogenea con superfici inclinate.

I marcatori laser tradizionali richiedono configurazioni manuali delle maschere per garantire che i prodotti siano correttamente posizionati per la marcatura. I prodotti marcati vengono quindi tenuti sotto un lettore di codici 2D esterno adiacente che scansiona la marcatura. I processi di marcatura e scansione richiedono uno sforzo aggiuntivo e tempi di ciclo superiori. Una telecamera incorporata nella testa del marcatore laser esegue da un’unica posizione correzione, marcatura e scansione. I codici scansionati possono anche essere verificati secondo i requisiti di qualità determinati dagli standard internazionali.  Utilizzando un sensore di distanza si può rilevare se un prodotto è mancante o non correttamente posizionato nella maschera. Grazie ad avvisi preventivi, è possibile evitare difetti di marcatura.

Spesso vengono utilizzati sistemi tradizionali per marcare loghi ed etichette di avvertenza sui prodotti.  Tuttavia, la marcatura laser sta diventando un’opzione popolare grazie ai suoi costi ridotti per i materiali di consumo e alla maggiore flessibilità di progettazione.

Funzione driver stampante

Nel software del marcatore laser possono essere importati direttamente diversi formati di file dati, come file Excel, Word, PDF e bitmap. Non è necessario convertire o modificare i dati desiderati, il che rende la marcatura laser altrettanto facile che stampare un documento con una stampante d’ufficio.

Tratteggio di loghi e font

Sono disponibili vari pattern per la marcatura su un intero logo. Questo rende possibile evitare l’accumulo di calore dovuto al laser, garantendo una marcatura uniforme e di alta qualità.

La diffusione di EV, HV e PHV ha aumentato notevolmente il numero di componenti elettronici nelle automobili. Grazie alla loro versatilità in fatto di materiali, i marcatori laser sono le soluzioni per eccellenza per la tracciabilità per numerosi produttori del settore automobilistico. I componenti elettronici automobilistici spesso adottano plastiche resistenti al calore che sono difficili da marcare per i laser tradizionali, a lunghezza d’onda standard. I laser UV, tuttavia, sono dotati di un tasso notevolmente elevato di assorbimento nella maggior parte dei materiali, permettendo una marcatura ad alto contrasto sulle superfici. I laser comuni richiedono una messa a punto fine ogniqualvolta si verifica una modifica di materiale o lotto. Grazie a una robusta lunghezza d’onda, i laser UV offrono marcature uniformi su un range più ampio, senza la necessità di regolazioni dei programmi.

Le parti che richiedono sostituzioni frequenti a causa di diverse dimensioni e diverse marcature sono generalmente marcate mediante marcatori laser indipendenti su banchi di lavoro. Per i prodotti delle stesse dimensioni, la telecamera incorporata è in grado di scansionare la posizione per l’allineamento guidato dalla visione.

Le parti interne e del sottoscocca e alcuni altri componenti automobilistici sono rivestiti per evitare la ruggine. Le etichette su tali componenti possono staccarsi, per cui la marcatura laser è ora divenuta la norma. Per evitare la ruggine sui componenti, viene applicato un rivestimento. Se la marcatura laser fa sì che il rivestimento si stacchi, la qualità delle parti rivestite può risultare compromessa. Con tassi di assorbimento elevati nella maggior parte dei materiali, i laser UV possono marcare la superficie senza rimuovere il rivestimento.