IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Маркировка деталей, готовых изделий и узлов является одним из наиболее важных процессов в современном промышленном производстве. При ее отсутствии затрудняется, а в некоторых случаях становится невозможным контроль за качеством и объемами выпускаемой продукции. Кроме того, маркировка необходима производителю продукции с целью продвижения своей торговой марки, а потребителю - как гарантия определенного качества и краткая характеристика свойств и параметров продукции.

Таким образом, современное производство, реализация и учет продукции требуют высокотехнологичных методов маркировки - гибких, скоростных, компьютеризированных и не влияющих на работоспособность и потребительские свойства маркируемых деталей, узлов и изделий. Из существующих на сегодняшний день способов (ударно-механического, электрохимического, окрашивания красками, наклейки этикеток) лазерная маркировка - наиболее современный и технологичный метод, обладающий исключительно высокой гибкостью, поскольку лазерным лучом можно управлять во времени и в пространстве, а также точно дозировать и регулировать энергию излучения. Использование лазеров с различной длиной волны - 10,6 мкм, 1,06 мкм, 0,51 мкм и др. - определяет широкий круг маркируемых материалов. Таким образом, этот способ позволяет непосредственно маркировать металлы, пластики, полупроводники, окрашенные материалы, различного рода резину, кожу, твердые и специальные сплавы, дерево и проч., с высокой точностью, скоростью и качеством. Сущность процесса лазерной маркировки состоит в модификации поверхности маркируемого материала под воздействием лазерного излучения. Изменение его оптических, химических или геометрических свойств вследствие локального разогрева, плавления и частичного испарения обуславливает высокую степень разрешения лазерной маркировки при минимальном термомеханическом воздействии на маркируемое изделие.

Современный лазерный комплекс для маркировки содержит, как правило, следующие основные элементы: источник излучения, систему транспортировки и перемещения луча, систему контроля параметров излучения, управляющий компьютер. Для промышленного применения наиболее широко применяются лазерные маркеры со сканаторной системой развертки луча. Такие системы являются более скоростными и гибкими, чем маркеры, основанные на использовании координатных столов, вращающихся барабанов и др. устройств. Технические характеристики современных сканаторов позволяют перемещать лазерный луч со скоростью до 6 м/с и точностью повторения контура до 2,5 мкм, обеспечивая тем самым высокую скорость и разрешение нанесения информации. Двухкоординатная развертка и высококачественные объективы позволяют обрабатывать различные изделия и поверхности размерами до 250х250 мм (для большинства технических задач маркировки достаточно рабочего поля 100х100 мм) .

Таким образом, метод лазерной маркировки обладает рядом преимуществ, способствующих его широкому применению в промышленности: широким спектром маркируемых материалов, отсутствием механического воздействия на изделия при минимальном термическом, высокой контрастностью и стойкостью наносимых изображений, высокой скоростью и производительностью нанесения информации, возможностью маркировки в труднодоступных местах. Остановимся подробнее на некоторых конкретных применениях этого метода. Маркировка готовых изделий массового производства является одной из наиболее эффективных областей применения лазерного метода. Поскольку при этом оказывается минимальное воздействие на материал, возможно обеспечить нанесение информации на уже готовое изделие после его тестирования без каких-либо дополнительных операций. Известно, что, несмотря на самое строгое соблюдение технологии, любое изделие массового производства всегда будет иметь некоторый разброс параметров (хотя бы нормальное распределение), и соответственно предварительная сортировка и последующая маркировка уже готового узла дает возможность легко и точно совместить реальные параметры изделия (класс, сорт, точность и. т.д.) и декларируемые производителем. Непосредственное нанесение информации и наиболее полное соответствие между обозначаемым классом изделия и его реальными параметрами позволяет позиционировать товар в соответствующей ценовой группе и таким образом максимально извлекать прибыль за качество продукции при ее реализации потребителю. Маркировка как финишная операция готового изделия дает возможность отказаться от диспетчирования потоков деталей в производстве, что ведет к экономии производственных и складских помещений, трудовых затрат и прочее.

Особо следует отметить возможность использования франчайзинга при лазерной маркировке изделий массового производства. Действительно, поскольку маркировочные знаки могут наносится на готовое изделие, производитель, заключив договоры с держателями торговых марок, может маркировать продукт соответствующим логотипом после его сортировки, обеспечивая тем самым высокое соответствие продукции требованиям соответствующей марки. Это повышает экономическую устойчивость производителя и позволяет ему легко интегрироваться в мировые системы сбыта. В результате значительного роста объемов производства напитков и консервов производители товаров народного потребления пришли к необходимости использования лазерных маркираторов.

В последнее время многие производители продукции воды и соков в стеклянных бутылках начинают применять для маркировки своей продукции вместо струйных маркировщиков лазерные маркировщики, по следующим причинам: стоимость лазерной маркировки (маркировщик, расходные материалы, простои и т.д.) при средних и высоких объемах производства становится ниже, чем при применении струйных маркировщиков, более высокая степень защиты от подделки, возможность маркировки на очень высоких скоростях движения бутылки на конвейере от 50 м/мин и выше.

При маркировке стеклянных бутылок есть определенные особенности. Например маркировка материала происходит несколькими способами, с помощью выжигания поверхности , т.е. некоторого углубления в материале, а также с помощью вспенивания поверхности материала. Лазерные маркировщики используются с двумя типами лазерных трубок с длиной волны 10.6 мкм специально сделаны для маркировки на стеклянных бутылках, т.е. маркировки с углублением. Также более короткая волна 9.3 мкм, по сравнению со стандартной длиной волны 10.6 мкм позволяет быстрее производить маркировку, а следовательно применять менее мощные маркировщики, и поддерживать более высоки скорости маркировки. При использовании лазера для маркировки своей продукции – для нанесения на упаковку печати срока годности, предприятие в этом случае обеспечит стеклянным бутылкам невозможность любого вида подделки. Выполненная лазером печать выжигается – гравируется на бутылке, её невозможно перепечатать или смыть растворителем. При использовании лазера не применяется никакой исходный материал – ни чернила, ни растворители. Предприятие не имеет дополнительных расходов, связанных с исходными материалами и обслуживанием. И хотя покупная цена лазера выше цены струйного принтера с непрерывной подачей чернил, в перспективе он окупится предприятию в среднем за 2-3 года. Лазерным маркёром можно успешно маркировать стеклянные бутылки всех цветов и видов. Чтобы можно было маркировать чернильным принтером стеклянные бутылки различных цветов, предприниматели вынуждены закупать чернила различных цветов и каждый раз, когда на производственной линии меняется цвет бутылок, приходится осуществлять чистку принтера и менять чернила, что обычно становится очень затратным по времени и очень часто также дорогостоящим процессом.

Лазерная маркировка не стирается, что обеспечивает возможность отслеживания и позволяет избежать подделок. Этот метод нанесения является оптимальным при упаковке напитков по сравнению с другими решениями. Так, например, наклейки можно с легкостью снять, а на отпечатанных этикетках могут размыться чернила. Лазерная маркировка характеризуется высочайшим качеством, о чем свидетельствуют четкие и непрерывные линии, наносимые лазером. Несмотря на то, цена на системы лазерной маркировки выше, чем цены на каплеструйные принтеры, минимальные эксплуатационные расходы со временем обеспечивают более низкую стоимость владения. Лазерная маркировка – перспективный и динамично развивающийся технологический процесс. Прогресс в электронике и программных продуктах существенно повышает его конкурентоспособность по сравнению с традиционными методами вследствие дополнительных графических и технологических возможностей. На сегодняшний день можно утверждать, что в России сформировался рынок потребителей и производителей (поставщиков) лазерного оборудования для маркировки. Предлагаемое отечественными производителями высококачественное конкурентоспособное лазерное оборудование для маркировки внедряют такие флагманы российской промышленности, как АвтоВАЗ, Пермская печатная фабрика ГОЗНАК, ЭЛЕМАШ и ряд других предприятий.

Список использованных источников.

1. Внедрение технологии лазерной маркировки в сборочном производстве // Мир производства: сетевой журн. 2014.URL: http://sibac.info/studconf/tech/xv/35917(дата обращения: 16.03.2016)

2. С.Горный. Применение методов лазерной маркировки//Фотоника: сетевой журн. 2003г. URL:http://www.newlaser.ru/article/prommarkirovka.php (дата обращения: 16.03.2016)

3. Лазерная маркировка стеклянных бутылок // ООО Упаковочные решения. 2013.URL:http://www.laser-macsa.ru/markirovka /(дата обращения: 16.03.2016)

4. Преимущества_лазерной_маркировки_URL:http://www.marking.lv/RU_PET_plastic_bottle_marking.xhtml/(дата обращения: 16.03.2016)

Код для цитирования: Скопировать