Marcado láser para identificación de piezas metálicas

El marcado láser se está volviendo cada vez más necesario debido a la expansión de las reglamentaciones que exigen el grabado en productos fabricados con fines de etiquetado, identificación y seguridad.

El mercado mundial de máquinas de marcado láser se estimó en 2210 millones de dólares estadounidenses en 2016 y se espera que crezca a 3380 millones de dólares estadounidenses para 2024, según un "Tamaño y pronóstico del mercado mundial de máquinas de marcado láser, 2014-2024", un informe de HexaResearch. La variedad de productos de marcado láser disponibles en numerosos rangos de precios ha tenido un efecto positivo, pero la alta inversión inicial ha limitado el crecimiento expansivo del mercado.

De todos los segmentos (láseres de CO2, fibra, verde, UV y YAG), se espera que el mercado de máquinas de marcado láser de fibra experimente el crecimiento más rápido debido a la flexibilidad del sistema y su fácil integración en las líneas de producción.

Para aplicaciones, el mercado de máquinas herramienta fue el segmento más grande en 2016, representando el 30,7 por ciento del mercado general de marcado láser. Con regulaciones ampliadas para el grabado en productos manufacturados con fines de etiquetado, identificación y seguridad, este segmento espera un rápido crecimiento.

Mike Clarke, representante de ventas de Trotec Laser Canada, Mississauga, Ontario, analizó recientemente las últimas tecnologías de identificación de piezas y marcado láser y las tendencias del mercado con Canadian Fabricating & Welding.

Cuando observamos el marcado de una pieza real, normalmente hablamos de micropercusión o una impresión real hecha con una herramienta. Eso se puede hacer de dos maneras: ya sea bajando una herramienta en rápida sucesión o perforando la imagen en el producto.

También existe el método de raspado de diamantes, que normalmente verías en una tienda de trofeos, por ejemplo. Esta tecnología utiliza un diamante industrial para rayar la superficie. Los desafíos se convierten entonces en legibilidad y daño parcial. Por ejemplo, si está tratando de poner una marca en una pieza fabricada con precisión, normalmente no querrá quitar material ni causar ninguna impresión porque es posible que no esté equilibrado correctamente o que cause problemas estructurales. Por lo tanto, estos métodos no son necesariamente ideales para este tipo de aplicación.

El grabado láser podría ser una solución. En general, hay dos formas de grabar. Una forma es que puede eliminar el material, lo que también puede causar problemas como el punteado y el rayado del diamante. La pieza también se puede recocer, donde obtiene una marca negra sin eliminar ningún material, pero aún tiene una buena legibilidad. Por lo general, el recocido por láser es más rápido en términos de hacer la marca y se realiza con menos problemas estructurales en la pieza y una mejor legibilidad.

Cuando se trata de elegir la máquina adecuada, tiende a depender del costo y la aplicación. El láser funciona mejor en un entorno de producción, como en un sistema transportador, porque puede extraer información de forma rápida y mejor para el flujo de producción. Si un taller no está marcando muchas piezas, entonces podría buscar otra alternativa para marcar.

Con el rastreo de piezas, normalmente vemos que los clientes colocan un código de barras o información de texto estándar, en lugar de simplemente agregar su logotipo. La razón por la que la trazabilidad de la pieza debe estar presente es que si una pieza falla, debe saber de dónde proviene la pieza y qué información del proveedor está disponible.

Los fabricantes pueden confiar en varios proveedores diferentes en varios lugares y necesitan poder acceder a esa información si necesitan volver a la fuente. Por ejemplo, si hay un retiro del mercado automotriz, los clientes deben saber exactamente de dónde vino la pieza y regresar para solucionar el problema.

El sistema láser de fibra de estilo galvo ProMaker 300 de Trotec puede marcar hasta los detalles más pequeños en una pieza.

También podría ser que un fabricante esté fabricando la misma pieza para varios proveedores que quieren su logotipo para cuando la distribuyan, como en un escenario OEM. Esa es también la razón por la que podrían querer ponerle una marca parcial.

A algunos fabricantes les gusta incluir una marca con el número de pieza e información para que a los clientes les resulte más fácil comprar piezas de repuesto. Por lo tanto, no solo es importante desde el punto de vista de la trazabilidad, sino también la facilidad de realizar pedidos y la identificación de la marca.

Durante años, la gente realmente no se preocupó por la identificación de piezas. Si observa lo que está sucediendo con el TLCAN en este momento, vemos que muchas de las compañías automotrices que tienen partes vienen de Canadá y luego a los EE. UU., luego regresan a Canadá, y el producto final regresa a los EE. UU. importante porque necesita saber de dónde viene esa parte.

Desde una perspectiva de crecimiento, lo estamos viendo en personas que producen piezas que se colocan en un producto más grande, como un volante, un tambor de freno y un colector. Estamos llegando al punto en que todas las partes que forman parte de un componente más grande deben tener esa marca de identificación. Vemos el marcado de piezas como una industria en crecimiento en todas las piezas que se fabrican.

Por lo general, estamos hablando de láseres de fibra o YAG. Si buscamos una pieza de aluminio anodizado, puede usar un láser de fibra o de CO2; la fibra suele ser una máquina de marcado de metales y el CO2 es normalmente una máquina de marcado de no metales. CO2 funciona bien en aluminio anodizado. Si desea marcar una herramienta o acero inoxidable usando una fuente de CO2, debe usar un rociado previo sobre eso. Eso se vuelve problemático debido a su falta de durabilidad.

Cuando se trata de trabajar en titanio o acero, la pregunta es: ¿voy a ablacionar el material, quitar material o voy a hacer una marca recocida? Ese es el primer paso que va en el proceso. El segundo paso es ver cómo introducir la información en la máquina. ¿Se hace mediante la entrada del operador? o cuando llega una orden de trabajo, la información se completa en el software; ¿O proviene de una base de datos externa en una empresa fuera del sitio? Estas son preguntas clave que debe hacerse antes de decidirse por el sistema adecuado.

Hay una cierta profundidad de campo donde el láser está enfocado. Dependiendo de la lente que se use, habrá una cierta cantidad de más o menos en una superficie curva. Si hay demasiada superficie curva, se puede agregar un accesorio giratorio para rotar la pieza. Sin embargo, con eso, las partes deben ser de naturaleza circular para obtener una marca uniforme alrededor de la parte.

Tenemos ciertas lentes para brindar flexibilidad en superficies curvas, pero realmente depende de la pieza. La contrapartida es que el punto del haz se ensancha y se pierden detalles en algunas de las marcas más finas, pero se puede trabajar a lo largo de una curva más larga.

Si la pieza es demasiado brillante y el escáner no la detecta correctamente, crearemos una marca y luego volveremos a hacer una marca de borde/acabado.

Esto permite que el escáner retroceda y recoja fácilmente la información. A veces, el fondo puede afectar la legibilidad. Si el metal es demasiado áspero para empezar y todavía necesita ser recogido por un escáner, eso puede dificultar hacer una marca de calidad.

El único accesorio que vemos que se usa con más frecuencia es un accesorio giratorio. Además, se pueden agregar cámaras en la máquina láser para facilitar la colocación del texto en la pieza. El cliente puede superponer el texto en la pieza y ver la marca en la pantalla del software. Se pueden utilizar cámaras para garantizar que la imagen sea correcta después de marcar la pieza.

Además, con algunos de los sistemas de marcado láser cerrados que existen, los clientes agregan un sistema de escape para extraer el humo del metal que el operador no puede inhalar.

Las características de seguridad son cada vez más comunes en el mercado. La mayoría de las necesidades básicas están integradas directamente en la máquina, lo que significa que hay poca necesidad de accesorios.

Muchos integradores están colocando máquinas láser en entornos de producción. Eso es lo más ventajoso para los clientes porque la aplicación limita la necesidad de manipular la pieza. Vemos clientes que usan un robot para agarrar la pieza o incluso un robot fijado con el láser para marcar la pieza. Realmente depende del proceso del cliente.

Las fuentes láser son cada vez más potentes, lo que acelera el proceso de marcado.

Normalmente, lo que estamos tratando es que alguien coloca una pieza manualmente, se marca y luego se saca la pieza.

También vemos sistemas que se están integrando en sistemas transportadores, lo que requiere la transferencia de información hacia y desde una interfaz de PLC para que el láser sepa que la pieza está allí, y luego el PLC sepa cuándo la pieza está lista y la máquina está lista para funcionar. traer la siguiente parte.

Algunos de los sistemas de transporte deben adaptarse a sistemas cerrados para garantizar que los rayos perdidos no golpeen a nadie. Si el láser te golpea, puedes quedarte ciego. Debe haber consideraciones de seguridad cuando se realiza la marca.

Generalmente vendemos sistemas galvo y sistemas de plotter. Usted ve sistemas galvo en una línea de ensamblaje, pero los sistemas de plotter implican colocar piezas en una caja para marcarlas y dejarlas funcionar. Depende de cómo un cliente maneje su proceso. Sin embargo, tendemos a ver más sistemas galvo vendidos que sistemas de plotter.

Se puede contactar con la editora asociada Lindsay Luminoso en [email protected].

Trotec Laser Canadá, www.troteclaser.com