Jaka jest minimalna wielkość kodu DataMatrix znakowanego laserowo?
To pytanie często zadają nasi klienci a najkrótsza odpowiedź brzmi „to zależy”. Minimalna wielkość znakowanego obiektu zależy od czynników takich jak: typ źródła, długość fali, ogniskowa obiektywu, parametry źródła oraz przede wszystkim materiału, który ma być znakowany.
Np. średnica plamki w znakowarkach AREX400 bazującym na źródle światłowodowym, podczerwonym 1064nm z najpopularniejszym obiektywem F160S wynosi ~ 60 μm . Natomiast w laserach CO2 serii EOX to już ~ 250 μm. Średnica plamka rośnie wraz ze zwiększaniem ogniskowej.
- Chcesz zrealizować projekt z zastosowaniem znakowania laserowego?
- Nie wiesz czy ten rodzaj znakowania sprawdzi się w Twoim przypadku?
- Trafiłeś we właściwe miejsce!
- Wypełnij formularz, wówczas skontaktuje się z Tobą nasz konsultant.
Kolejnym czynnikiem jest sam materiał, np. tworzywa sztuczne łatwiej absorbują promieniowanie laserowe i mają większy HAZ (Heat Affected Zone) czyli obszar materiału otaczający miejsce działania wiązki laserowej. Może się okazać, że znakowany obiekt np. kwadrat o wymiarze 1×1 mm będzie miał w rzeczywistości wymiar 1,05×1,05mm ze względu na HAZ. Rozmiar „strefy wpływu ciepła” zależy od materiału ale także parametrów źródła: takich jak moc, prędkość skanowania galvo, liczby przejść i gęstości wypełnienia. Lasery światłowodowe typu MOPA o krótkim 4ns impulsie lub lasery UV umożliwiają minimalizowanie HAZ i uzyskanie bardzo precyzyjnego znakowania. Efekt opisany wyżej występuje także na metalach i stopach metali ale w mniejszym stopniu.
Potrzeba znakowania bardzo małych kodów występuje w branży implantów do zespoleń kości. Implanty często są wykonane ze stali nierdzewnej typu 1.4404 (AISI 316), która jest biokompatybilna. Do znakowania tych elementów optymalne jest źródło światłowodowe typu MOPA dostępne w znakowarkach serii AREX400 Datalogic. MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) to specyficzna architektura źródła światłowodowego, w której wiązka laserowa jest generowana w głównym oscylatorze (MO – Master Oscilator), a następnie wzmacniana przez wzmacniacz mocy ( PA – Power Amplifier). Źródło MOPA w AREX400 umożliwia zmianę czasu trwania pojedynczego impulsu w zakresie 4ns – 250ns. To daje większe możliwości parametryzacji ustawień i uzyskanie pożądanego efektu znakowania – np. bardzo delikatne odbarwianie tworzywa z impulsem 4ns.
Test miał na celu sprawdzenie możliwości znakowania najmniejszego możliwego wymiaru DMC przy zachowaniu klasy min. B, ISO29158 (AIM-DPM). Weryfikacja klasy kodu została przeprowadzona za pomocą certyfikowanego weryfikatora firmy Webascan TruCheck Dome DPM (obecnie COGNEX). Kody znakowane na powierzchniach cylindrycznych do prawidłowej weryfikacji wymagają oświetlacza typu DOME (kopułowy), którym wspomniany weryfikator dysponuje. Oświetlenie typu DOME jest dopuszczalne tylko w wypadku normy ISO29158 dedykowanej do weryfikacji jakościowej kodów znakowanych bezpośrednio na powierzchni detalu DPM (direct part marking).
Do testów znakowania użyłem znakowarki AREX400 model AREX A20-365 ze źródłem światłowodowym typu MOPA i obiektywem F160S. Możliwości dodatkowej parametryzacji profilu impulsu umożliwiły bardzo precyzyjne znakowanie. Odpowiednie nastawy umożliwiają grawerowanie na czarno oraz zmatowienie powierzchni strefy ciszy. Dodanie matowej strefy ciszy jest kluczowe do uzyskania wysokiej jakości kodu.
- Testy znakowania przeprowadziłem na wałkach ze stali nierdzewnej o średnicy 3 mm.
- Znakowany kod Datamatrix prostokątny o gęstości 12 x 36 modułów z podwójną strefą ciszy.
- Dane kodu (32 znaki alfanumeryczne): ABCDEFG1010123456789012310179555
- Wynikiem testu jest kod o wymiarze 1 x 3 mm przy zachowaniu klasy kodu A, ISO29158.
Biorąc pod uwagę gęstość kodu uzyskano 12 modułów na 1 mm wysokości kodu – to doskonały wynik obiektywnie potwierdzający ogromne możliwości parametryzacji i precyzyjnego znakowania laserem AREX400 MOPA.
Kody o tak małej rozdzielczości wymagają użycia czytników o wyższej rozdzielczości matrycy i długich ogniskowych.
Jesteśmy ekspertami w dziedzinie znakowania laserowego i automatycznej identyfikacji. Zapraszamy Państwa do współpracy i odwiedzenia naszego laboratorium we Wrocławiu.