Услуги лазерного цеха SNDGroup

Повышение контроля качества изделий, их идентификации и учета ведет к тому, что лазерная маркировка уверенно вытесняет традиционные способы – ручное клеймение, нанесение краски через трафарет, механическую штамповку и т. д. В спектр предложений от лазерного цеха SNDGroup входят такие услуги.

Маркировка металла по цветам. При этом учитываются требования нормативных документов к различным видам металлопроката. Вид и цвет нанесенной маркировки полностью соответствуют рекомендованной таблице для различных металлов и сплавов. По цветовой палитре легко определяются сфера применения и тип стали – конструкционная, обычная, быстрорежущая и т. д.

Маркировка металлических деталей и инструментов. Она наносится на продукцию машино-, авиастроения и другие изделия промышленного производства, благодаря чему их легко идентифицировать. Примером может служить цветная маркировка шкал, промышленных табличек и шильдов, наклеек, медицинских инструментов.

Одним из важнейших процессов современного производства является точная и правильная маркировка узлов и деталей. При ее отсутствии проконтролировать качество и объем выпускаемой продукции очень сложно, а порой и невозможно. Маркировка необходима и производителю, и покупателю. Первому – для продвижения его торговой марки, второму – как гарантия того, что приобретенная продукция действительно оригинальная, а ее характеристики соответствуют тем, что заявлены предприятием-изготовителем. Среди существующих способов маркировки только лазер позволяет нанести на металлические поверхности цветные метки, не теряющие четкости с течением времени.

Основными документами, регламентирующими нанесение лазером цветных меток на металлы и сплавы, являются два российских стандарта.

ГОСТ Р 59736-2021. В нем изложены требования к технологическому процессу (ТП) лазерной маркировки (ЛМ) продукции из металла, на которую наносятся идентификационные метки. Данный стандарт излагает четкую последовательность производственных этапов, которая включает в себя:

• подготовку оборудования, материалов, заготовок;
• предварительную обработку деталей;
• осуществление лазерной маркировки;
• проверку ее качества.

Идентификационная информация, нанесенная на металлические поверхности, должна полностью соответствовать цифровой модели. При этом четкость изображения должна быть достаточной, чтобы маркировку можно было прочитать визуально или с помощью соответствующего оборудования.

ГОСТ Р 51839.1-2001. В данном стандарте изложена классификация различных видов ЛМ, технологических процессов ее нанесения, перечислены требования к использующемуся оборудованию. Лазерная маркировка классифицируется по следующим параметрам:

• по типу информации. Предусматривает несколько уровней – от L0 (без защитных функций, например, буква на клавиатуре) до L3 (содержит скрытые идентификационные коды);
• степени сохранности и защиты. Такая классификация не связана с технологией производства, а систематизирует цели, которые должна обеспечить ЛМ. В соответствии с этим установлены 7 уровней, от Н0 (не дает гарантий по сохранности маркировки) до Н6 (ЛМ наносится на сопрягаемые поверхности, чтобы предотвратить несанкционированный доступ).

ГОСТ Р 51839.1-2001 содержит также классификацию по уровням технологии (Т0-Т8), типу изображения (монохромное/цветное, растровое/векторное) и т. д.

Цветная маркировка получается в результате создания на поверхности металла слоя оксида, преломляющего цвет. Его толщину и, соответственно, цвет можно менять, корректируя характеристики лазерного излучения. Яркость и контрастность изображения зависят от частоты импульсов луча лазера. Чем она выше, тем шире цветовая палитра, которую можно получить. Цветные изображения, надписи, логотипы, метки, полученные по такой технологии, не выцветают, не истираются, устойчивы к атмосферным воздействиям и коррозии. При всем многообразии лазерных установок для нанесения маркировки чаще всего используется оборудование с твердотельными и СО2-лазерами.

Системы развертки луча. Оборудование включает в себя несколько стандартных компонентов: компьютер с ЧПУ, источник излучения (собственно лазер), узлы, отвечающие за движение луча и управление его характеристиками. В промышленных установках используют следующие виды лазерных маркеров:

• со сканаторными системами развертки. Устройства сканирования перемещают луч лазера со скоростью до 6 м/сек. При этом отклонение от контура цифровой модели не превышает ±1,5 мкм. Такая система одинаково легко работает и в векторном, и в растровом режимах. Сканаторы работают на рабочих полях размером до 250 х 250 мм, чего вполне достаточно для нанесения маркировки;
• портальными системами развертки. Они отличаются от сканаторов меньшей скоростью движения в горизонтальной плоскости (не более 3,5 м/сек) и большим полем – порядка 750 х 450 мм. Однако портальные системы так же точны при воспроизведении линий контура. Лучшие рабочие показатели будут при растровом, а не векторном режиме нанесения изображений.

Портальные системы развертки больше рекомендуются для СО2-лазеров. Сканаторные успешно работают также и в твердотельных установках. Хотя существуют и другие системы развертывания луча (масочные, на вращающихся полигонах и т. д.), но они не распространены, так как слишком специализированы и разрабатываются под конкретные задачи.

СО2-лазеры. Их некоторые модификации (отпаянные с высокочастотной накачкой) отличаются небольшими размерами, легко управляются и способны обеспечить мощность лазера 100–200 Вт, если его плотность в рабочей не более 105 Вт/см². Другие виды СО2-лазеров имеют слишком большие габариты и высокую цену и практически не применяются для маркировки металлических поверхностей. Чаще всего их используют для работы с неметаллами, а также с металлами, имеющими неметаллическое покрытие.

Твердотельные лазеры. Они могут генерировать намного более мощные импульсы и обеспечивают очень высокую плотность мощности излучения в рабочей зоне – порядка (1–5)·108 Вт/см² и выше. Такие параметры луча дают возможность быстро наносить маркировку на материал, почти не нагревая его. Поэтому твердотельные лазеры применяются для маркировки черных и цветных металлов, тугоплавких и других сталей, в том числе применяемых для сварки.

Нанесение цвета и изображения с помощью лазера является более выгодной и надежной альтернативой стандартным технологиям. Цветовая маркировка используется в нескольких направлениях.

Для обозначения марки стали в металлопрокате. Цвет, которым маркируются металл или сплав, нормируется отраслевым стандартом – ОСТом 1 00413-86. При маркировке сталей руководствуются специальной таблицей. В ней указаны цвета и их сочетание для различных категорий и марок сталей – обыкновенных, углеродистых, конструкционных и т. п. (см. таб. 1).

Маркировка массовой продукции. Это одна из наиболее востребованных сфер применения лазерной технологии. Так как лазер практически не нагревает материал и не меняет его структуру, то маркировать изделие можно уже после того, как оно проверено и распределено по классу, сорту, точности. Это дает возможность четко позиционировать ценовую группу товара и работает на престиж производителя. Кроме этого, цветовой знак (например, логотип), нанесенный на изделие, надежно защищает продукцию от подделки.

Маркировка серийной продукции с оперативно меняющейся информацией. К этой категории относятся серии однотипных изделий, на каждое из которых должна быть нанесена индивидуальная информация. Например, серийный номер, дата выпуска, партия и т. д. Лазерный станок позволяет наносить меняющуюся информацию на металлическую деталь согласно заданному алгоритму.

Маркировка изделий с высокими требованиями к стойкости знака. Уникальные свойства лазерной технологии позволяют нанести цветные изображения, метки, буквы, которые сохраняют четкость и насыщенность цвета в течение длительного времени. Это особенно важно, если производитель внедряет систему качества ISO, которая требует «прослеживать» изделие в течение не менее чем трех лет.
Лазерная маркировка металла цветом успешно применяется также как точная и надежная альтернатива электрохимическому и ударному способам нанесения знаков на поверхность инструмента, деталей машин, панелей, станков, оружия и т. п.