I dag är lasermärkning förstahandsvalet när tillverkare behöver förbättra sin spårbarhet. Fiberlaserteknik anses vara det bästa alternativet när det gäller permanenta märkningar, koder med hög kontrast, beständighet mot efterföljande processer och enkel integration.
I den här artikeln förklarar vi varför lasermärkningsteknik har fått denna ställning inom spårbarhet.
Innehållsförteckning
Lasermärkning är en process där en starkt fokuserad ljusstråle används för att skapa permanenta märkningar på en yta. Våra lasrar producerar exempelvis laserstrålar med en diameter, eller strålpunkt, på endast 0,075 mm eller ännu mindre, beroende på vilken optisk konfiguration som används för tillämpningen. När energin fokuseras på ett så litet område kan ytan märkas med mycket hög precision.
Lasermärkning kan användas på alla typer av material, däribland metaller, plaster, keramik, glas, trä, papper och kompositer.
Vid lasermärkning styrs laserstrålen med ultrasnabba speglar, så kallade galvoskannrar, för att skapa identifierare med önskad storlek, djup och kontrast. Identifierarna kan bestå av text, vanliga 1D-streckkoder, serienummer och batchnummer. De kan även bestå av 2D-streckkoder som QR-koder (Quick Response) och Data Matrix-koder (DMC).
Om du vill veta mer om olika typer av streckkoder och hur de bäst används tillsammans med lasermärkning kan du ladda ner vår guide om hur streckkoder fungerar.
Lasermärkning skapar märkningar som permanent förändrar materialets yta, antingen genom att avlägsna material på djupet (lasergravering), förändra ytans mikrostruktur (laseretsning) eller skapa kemiska förändringar under ytan (laseranlöpning).
Permanenta märkningar behövs för att uppnå så kallad ”spårbarhet från vaggan till graven”, eller fullständig spårbarhet. Det innebär att en produkt och alla komponenter som används för att tillverka den kan spåras från tillverkningen genom hela dess livslängd och fram till avfallshanteringen. Begreppet används för att reglera många branscher som står under myndighetstillsyn, däribland fordonsindustrin, flyg- och rymdindustrin, medicinteknik samt livsmedels- och dryckesindustrin.
Med dagens krav på spårbarhet behöver allt fler tillverkare införa fullständig spårbarhet för att lättare kunna identifiera defekter, minska kostnaderna för återkallelser och nå konsumenter som berörs av en återkallelse.
Äldre märkningstekniker skapar permanenta märkningar genom att hårda verktyg gör fördjupningar i ytan, exempelvis punktprägling, ritsmärkning och stiftstämpling. Det är dessa tekniker som lasermärkning konkurrerar med.
Många andra metoder skapar inte permanenta märkningar och kan därför inte användas för att uppfylla kraven på fullständig spårbarhet. Tryckta etiketter och märkskyltar kan exempelvis lossna, medan bläckstrålemärkning kan avlägsnas med kemikalier och slipmedel.
God kontrast är en av de viktigaste faktorerna för att säkerställa att streckkoder kan läsas korrekt och konsekvent. Lasermärkning kan skapa svarta och vita märkningar – den högsta möjliga kontrasten. Detta görs genom att förändra ytans textur för att styra hur ljuset reflekteras.
Så förändrar lasermärkning ytans textur för att skapa kontrast
 |  |
Lasrar kan märka koder på komponenter medan de rör sig på transportörer. Tekniken kallas märkning i farten (”marking on the fly”). Den gör det möjligt att integrera spårbarhetsprocessen direkt i produktionslinjen utan att påverka cykeltiden, eftersom transportören inte behöver stannas för märkningen.
För märkning i rörelse måste lasern förses med transportörens encodersignal. Signalen ger lasern all information som behövs för att aktivt kompensera för komponentens rörelse under lasermärkningen.
På Laserax har vi dessutom utvecklat teknik för att märka komponenter som rör sig längs en böjd bana på karuselliknande transportörer. Funktionen kan göra stor skillnad för kunder som vill optimera layouten i sina anläggningar.
Ytbehandlingar kan helt radera koder eller göra dem oläsbara för streckkodsläsare. Exempel är produktionsprocesser som beläggning och abrasivblästring.
Specialiserade lasermärkningsprocesser måste användas för att skapa koder som förblir läsbara efter dessa behandlingar. Här är två exempel:
Här är ett exempel på lasermärkta identifierare som förblir läsbara efter kulblästring:
Före kulblästring  | Efter kulblästring  |
Om du använder ytbehandlingar som äventyrar spårbarheten är det första steget att prata med en laserexpert för att diskutera din tillämpning och utföra tester på dina komponenter.
Produktionsmiljöer som gjutanläggningar, smältverk, stanspressar och gjuterier utsätter märkningssystem för höga temperaturer, kraftiga vibrationer, vattenånga, damm och oljepartiklar i luften. De flesta märkningssystem är inte konstruerade för att fungera under sådana förhållanden.
Avancerade lasermärkningssystem har IP-klassningar som visar deras förmåga att fungera under dessa förhållanden.
Meridian använder exempelvis våra lasermärkningsmaskiner vid flera pressgjutningsanläggningar där luften är dammig och temperaturen varierar mellan 10 °C och 50 °C. Det gör det möjligt för företaget att uppfylla OEM-krav på spårbarhet och leverera lätta pressgjutgods.
När spårbarhet integreras direkt i en produktionslinje är påverkan på cykeltiden en viktig fråga. Produktionen kan saktas ned av byte av förbrukningsmaterial, underhåll eller en långsam märkningsmetod.
Tidigare tekniker som CO2-lasrar och Nd:YAG-lasrar krävde frekventa optiska justeringar samt byte av speglar, lampor eller linser. Tillverkare som endast har erfarenhet av dessa typer av lasrar har därför goda skäl att vara skeptiska till påståenden om att lasrar är enkla att automatisera.
Utvecklingen inom fiberlaserteknik har dock gjort det betydligt enklare att integrera laserteknik i automatiserade processer.
Här är anledningarna till att högkvalitativa fiberlasrar kräver minimalt underhåll i produktionslinjer jämfört med äldre lasertekniker:
Högkvalitativa lasrar är snabba och kan uppfylla mycket krävande krav på cykeltid.
Vi ger exempel på märkningshastigheter för aluminiummärkning, batterimärkning och sandmärkning. Om du kontaktar oss kan vi även utföra tester på dina komponenter för att fastställa hastigheter för just din tillämpning.
Här är exempel på komponentmärkningar som vi har utfört åt kunder eller i samband med tester.
Om du är intresserad av att använda lasermärkning för spårbarhet av komponenter kan du skicka prover till oss för märkning. Vi skickar sedan en rapport som innehåller:
Olivier ansvarar för utvecklingen av Laserax mest använda lasermärkningssystem, LXQ. Han är utbildad inom industriell elektronik. Han har även stor erfarenhet av automation och ansvarar för att utbilda nya medarbetare inom automation på Laserax.
Inom industriell tillverkning, där hastighet och beständighet är avgörande, har lasergravering visat sig vara en av de mest effektiva och tillförlitliga lösningarna för märkning av komponenter med hög kvalitet. I den här artikeln går vi igenom de viktigaste aspekterna av lasergravering av aluminium, från hur processen fungerar till hur du väljer den bästa maskinen för dina specifika behov.
