Metal parçada lazerle izlenebilirlik ve 2D DataMatrix

Kısa cevap

Metal parçalarda izlenebilirlik için yaygın yaklaşımlardan biri, parçanın üzerine fiber lazerle kalıcı bir seri numarası ve 2D DataMatrix kod işaretlemektir. Lazer, kodu mürekkep veya etiket kullanmadan doğrudan malzemenin kendisinde oluşturduğu için kod, parçanın ömrü boyunca okunabilir kalabilir. Başarı; doğru işaretleme yöntemi (tavlama, gravür veya yüzey kaldırma), parçanın yüzey durumu, kod boyutu ve hat üzerinde doğrulama ile sağlanır.

Neden lazerle doğrudan parça işaretleme?

İzlenebilirlik, bir parçanın üretimden kullanıma kadar geçtiği adımların kayıt altına alınmasıdır. Bunun için her parçanın ya da her partinin benzersiz bir kimliği olması gerekir. Etiket ve mürekkep, yağ, ısı, sürtünme ve kimyasal temizlik gibi koşullarda zarar görebilir. Lazer ise kodu malzemenin yüzeyinde fiziksel veya kimyasal bir değişimle oluşturur.

TRUMPF’un lazer markalama açıklamasında, lazer işaretlerinin uzun süre okunabilir, yüksek kontrastlı ve kimyasal ve ısıl etkilere dayanıklı olduğu, ayrıca mürekkep veya kimyasal gibi sarf malzemesi gerektirmediği belirtilir. Bu özellikler lazeri otomotiv, makine, havacılık ve tıbbi cihaz gibi sektörlerde parça izlenebilirliği için yaygın bir seçenek haline getirir.

Fiber lazer neden metallerde öne çıkar?

Fiber lazerler genellikle 1064 nm civarındaki dalga boyunda çalışır. Videojet’in fiber lazer açıklamasında, bu dalga boyunun CO₂ lazerinkinden yaklaşık on kat kısa olduğu ve daha küçük bir odak noktası sağladığı belirtilir. Metaller bu dalga boyunu iyi soğurur, küçük odak noktası da küçük ve ayrıntılı 2D kodların işaretlenmesine olanak tanır.

Bakır gibi yüksek yansıtıcılığa sahip metaller, fiber lazerle işlenirken ek dikkat gerektirir. TRUMPF’un markalama lazerleri sayfasında bakır ve alüminyum gibi demir dışı metallerde UV dalga boyunun yüksek kontrastlı ve tahribatsız işaretleme için kullanıldığı belirtilir. Bu nedenle malzeme yelpazeniz genişse birden fazla teknolojiyi test etmek gerekebilir. Teknolojiler arası farklar için fiber, CO₂ ve UV lazer farkı rehberine bakabilirsiniz.

İşaretleme yöntemleri

TRUMPF, lazer markalamayı tavlama, gravür, siyah markalama, renk değişimi ve köpürtme gibi farklı yöntemleri kapsayan bir şemsiye terim olarak tanımlar. Metal parçalarda öne çıkan yöntemler şunlardır:

Yöntem	Ne olur?	Avantajı	Dikkat edilecek nokta
Tavlama	Yüzey ısıtılır, oksit tabakası renk oluşturur	Malzeme kaldırılmaz, yüzey düz kalır	Sonraki ısıl işlem veya aşındırma kodu silebilir
Gravür	Malzeme kaldırılarak çukur oluşturulur	Derin ve aşınmaya dayanıklı kod	İşlem süresi uzar, çapak ve yüzey bütünlüğü kontrol edilmeli
Yüzey kaldırma	Boya, kaplama veya eloksal tabakası kaldırılır	Kaplamalı parçalarda yüksek kontrast	Kontrast, kaplama ile alt malzeme arasındaki renk farkına bağlı
Siyah markalama	Malzeme kaldırmadan koyu, yüksek kontrastlı işaret	Yüksek okunabilirlik	Uygun lazer ve darbe parametresi gerektirir

Hangi yöntemi seçmeli?

• Paslanmaz çelik bir parçada yüzeyin pürüzsüz ve korozyona dayanıklı kalması isteniyorsa tavlama değerlendirilir.
• Kod, kumlama, boyama, kaplama veya yoğun aşınma gibi sonraki proses adımlarından sonra da okunmalıysa derin gravür tercih edilir.
• Eloksallı alüminyum veya boyalı parçalarda, üst katmanın kaldırılmasıyla yüksek kontrast elde edilebilir.

Darbe süresi ve frekansının ayarlanabildiği lazerler, aynı kaynakla farklı yöntemlerin uygulanmasına olanak tanır. Örneğin TRUMPF TruMark 5020 sayfasında üreticinin darbe parametrelerinin uygulamaya göre ayarlanabildiğine ilişkin beyanı yer alır.

2D DataMatrix’i parçaya taşımak

DataMatrix, küçük bir alana çok sayıda karakter sığdırabilen ve yerleşik hata düzeltmesine sahip iki boyutlu bir koddur. Videojet’in 2D kod açıklamasında DataMatrix’in endüstriyel ve mevzuata bağlı uygulamalarda yaygın olduğu belirtilir. Metal parçada okunabilir bir DataMatrix için şu konular planlanmalıdır:

Kod boyutu ve modül

Kodun toplam boyutu ve her bir modülün (karenin) boyutu, okuma mesafesine, okuyucu çözünürlüğüne ve parçanın yüzey yapısına göre belirlenir. Çok küçük modüller pürüzlü yüzeyde kaybolabilir; çok büyük kod ise parçada yer bulamayabilir.

Yüzey durumu

İşlenmiş, dökülmüş, taşlanmış veya kumlanmış yüzeyler lazere ve okuyucuya farklı tepki verir. Pürüzlü ve parlak yüzeyler okuyucuda yansıma ve düşük kontrast sorunlarına yol açabilir. Gerekirse kod alanı işaretlemeden önce temizlenmeli veya düzleştirilmelidir.

Kod içeriği

Kodun içeriği; seri numarası, parça numarası, üretim tarihi ve tedarikçi kodu gibi bilgileri içerebilir. Müşteri veya sektör standardı belirli bir veri yapısı istiyorsa, bu yapı işaretleme yazılımında doğru tanımlanmalıdır.

Kalite doğrulama

Doğrudan parça işaretlemede kod kalitesi, kontrast ve modül düzgünlüğü gibi parametreleri ölçen doğrulayıcılarla değerlendirilir. Bu amaçla ISO/IEC baskı kalitesi standartları ve doğrudan parça işaretlemeye özel kalite kılavuzları kullanılır. Hat üzerinde ise her parça işaretlendikten hemen sonra bir okuyucu kamerayla kontrol edilebilir ve okunamayan kodlar ayrılabilir.

Entegrasyon

Parça işaretlemede lazer genellikle bir işaretleme istasyonuna, bir robot hücresine veya bir üretim hattına entegre edilir. Planlanması gereken başlıklar:

• Güvenlik: Kodlama ve parça işaretleme lazerlerinin çoğu açık ışın yoluyla Sınıf 4 lazer ürünüdür. Işın yolunun kapatılması, kapı kilitleri ve uyarı sistemleri zorunludur.
• Duman emişi: Metal buharı ve partiküller için uygun filtreli emiş gereklidir.
• Parça konumlandırma: Parçanın her seferinde aynı konum ve odak mesafesinde olması kod kalitesi için kritiktir. Farklı yüksekliklerde işaretleme gerekiyorsa odak ayar özellikleri sorulmalıdır.
• Veri akışı: Seri numarasının nereden geleceği ve işaretlenen kodun hangi sisteme raporlanacağı netleşmelidir.

Satın almada sorulacak sorular

• Benim parçam ve malzememle test yaptınız mı; hangi yöntemle, hangi süre ve kalitede sonuç aldınız?
• Kodun sonraki proses adımlarından (ısıl işlem, kumlama, boya, kaplama) sonra okunabilirliği test edildi mi?
• Önerilen lens, işaretleme alanı ve odak mesafesi nedir?
• Kod kalitesi hangi doğrulayıcıyla ve hangi standarda göre ölçüldü?
• Güvenlik muhafazası, duman emişi ve okuyucu kamera teklife dahil mi?

Sonraki adım

Metal parçaya özel kriterler metal parça lazer markalama sayfasında, teknolojinin genel açıklaması fiber lazer markalama sayfasında yer alır. Fiber lazer modellerini yan yana görmek için fiber lazer karşılaştırması sayfasına bakın. Satın alma süreci için lazer markalama makinesi seçimi rehberini kullanabilirsiniz.