Маркировка с помощью волоконного лазера: практический пример

Один из ведущих поставщиков автомобильной промышленности в регионе Мидлендс столкнулся с проблемой несоответствия требованиям. Используемые им системы точечной маркировки не обеспечивали требуемую четкость матричного кода UID на деталях коробки передач из закаленной стали. Процент брака достиг 12%, поскольку коды отслеживания стирались во время испытаний в солевом тумане. Производственной линии требовалось решение, способное наносить маркировку на 400 деталей в час без образования микротрещин от напряжений.

Компания Klear Laser установила волоконную лазерную систему маркировки JPT MOPA мощностью 50 Вт, оснащенную объективом F-theta с фокусным расстоянием 200 мм и поворотным индексационным столом. Благодаря длине волны 1064 нм на поверхности стали с твердостью 45 HRC были нанесены контрастные черные отметки от отжига без ущерба для прочности конструкции. Время цикла сократилось до 8,5 секунд на деталь, включая загрузку и разгрузку. Система была напрямую интегрирована с их MES через Ethernet/IP, что исключило ошибки при ручном вводе данных.

Повышение эффективности стало заметно сразу же. Выход продукции с первого прохода подскочил до 99,71 %, поскольку лазерные маркировки прошли все проверки. Годовые затраты на расходные материалы исчезли — больше не требовались наконечники стилусов, растворители для чернил или пневматические фильтры. График технического обслуживания сократился с еженедельных вызовов сервисной службы до ежеквартальной очистки линз. Потребление энергии снизилось на 68% по сравнению со старыми пневматическими устройствами для точечной маркировки, работавшими в непрерывном режиме.

Система на основе оптического волокна наносила маркировку на изогнутые поверхности с допуском глубины фокусировки 0,02 мм благодаря использованию технологии динамической 3D-фокусировки. Операторы могли переключаться между 200 артикулами с помощью системы рецептов, запускаемой по штрих-коду, менее чем за 15 секунд. Отмеченные отжигом метки выдержали 1000-часовые циклы солевого тумана и сохранили читаемость после дробеструйной обработки. Это обеспечило полную прослеживаемость жизненного цикла от кузницы до утилизации в конце срока службы, что являлось ключевым требованием заказчика.

| Параметр | Ударная / струйная маркировка (старый метод) | Маркировка волоконным лазером (Klear Laser) | Повышение эффективности |
| Эксплуатационные расходы | 0,08 фунта стерлингов за деталь (расходные материалы, насадки, чернила) | 0,002 фунта стерлингов за деталь (только электроэнергия) | Снижение затрат на 97,51 TP3T |
| Скорость маркировки | 6 секунд на отметку (пневматический цикл) | 0,3 секунды на отметку (галваническое сканирование) | Более высокая производительность модели 95% |
| Техническое обслуживание | Еженедельное обслуживание, 8 часов простоя в месяц | Ежеквартальная уборка, 0,5 часа простоя в квартал | 94% без учета времени простоя |
| Срок службы маркировки | Скорость выцветания маркировки 60% после испытания на коррозию | Скорость выцветания маркировки 0% после 1000 часов испытания в солевом тумане | Постоянная прослеживаемость |
| Время настройки | 45 минут для нового артикула | 15 секунд на смену рецептуры | Сокращение на 99,41 TP3T |
| Точность | ±0,2 мм (зависит от механического износа) | ±0,02 мм (цифровое управление гальванометром) | Повышение точности в 10 раз |
| Напряжение в материале | Микротрещины в месте удара | Отсутствие напряжений (бесконтактный процесс) | Сохранение целостности конструкции |
| Потребление энергии | 3,2 кВт (компрессор + контроллер) | 0,8 кВт (лазер + охладитель) | Энергосбережение модели 75% |

За шесть месяцев объем производства вырос на 351 т без введения дополнительных смен. Отдел качества ликвидировал станции вторичной проверки, освободив трех штатных инспекторов для выполнения задач, создающих добавленную стоимость. Среднее время наработки на отказ (MTBF) системы, равное 100 000 часов, означало прогнозируемый срок эксплуатации в 12 лет при текущих показателях использования. Окупаемость инвестиций была достигнута за 11 месяцев исключительно за счет сокращения дефектов и отказа от расходных материалов.

В результате внедрения данного решения на пяти производственных предприятиях компании был установлен новый стандарт. Платформа для лазерной маркировки на волоконной основе теперь позволяет обрабатывать самые разные изделия — от табличек с идентификационным номером автомобиля (VIN) до имплантатов из нержавеющей стали хирургического качества — с использованием одной и той же базовой системы. Модульная архитектура Klear Laser позволила компании добавить 3D-ось вращения для обработки сложных геометрических форм без замены базового блока. Теперь поставщик позиционирует свои компоненты с лазерной маркировкой как решения премиум-класса, обеспечивающие полную прослеживаемость, что позволяет устанавливать на них цену на 81% выше.

Ключевые особенности и преимущества

Системы волоконной лазерной маркировки компании Klear Laser представляют собой вершину развития технологий промышленной маркировки. Мы уделяем особое внимание двум ключевым компонентам, определяющим производительность системы: лазерному источнику и сканирующей головке.

Источник насоса JPT/Raycus

Сердцем наших систем маркировки являются источники накачки JPT или Raycus. Эти известные производители поставляют оптические насосные агрегаты, от которых зависит общая эффективность и долговечность системы. Наш комплексный подход обеспечивает максимальную эффективность преобразования электрической энергии в оптическую, которая, как правило, превышает 35%. Это снижает как энергопотребление, так и потребности в охлаждении, одновременно продлевая срок службы до более чем 100 000 часов.

Высокоточные сканирующие головки

Наши сканирующие головки оснащены разработанными в Японии гальванометрическими системами с технологией магнитного демпфирования. Эта инновация практически полностью устраняет искажения, вызванные вибрацией, при высокоскоростной маркировке. Головки оснащены сканирующими линзами с апертурой 83 мм и фокусными расстояниями, оптимизированными для промышленных рабочих зон. Такая конструкция обеспечивает исключительное качество луча при габаритах, на 30% меньших, чем у аналогичных систем.

Синергия между используемыми нами источниками излучения и высокоточными сканирующими головками обеспечивает непревзойденное качество маркировки в самых разных областях промышленности. Наши системы позволяют достигать минимальной ширины линии 0,08 мм, а скорость маркировки превышает 1 700 символов в секунду. Такое сочетание гарантирует исключительную производительность даже в самых сложных производственных условиях.

Стремление компании Klear Laser к совершенству компонентов гарантирует надёжную и высокоточную маркировку в различных отраслях промышленности. От автомобилестроения до электроники — наши системы обеспечивают надёжную идентификацию, выдерживающую суровые условия эксплуатации.

Промышленное применение

Маркировка с помощью волоконного лазера широко применяется в автомобильной промышленности для нанесения постоянных идентификационных обозначений на детали, в том числе номеров VIN, штрих-кодов и серийных номеров на компоненты двигателя, детали трансмиссии и датчики. Благодаря высокой точности и скорости эта технология идеально подходит для обеспечения прослеживаемости в условиях массового производства. Бесконтактный процесс исключает деформацию материала, что имеет решающее значение для сохранения целостности деталей.

В аэрокосмической отрасли с помощью волоконной лазерной маркировки наносятся коды Data Matrix и номера деталей непосредственно на лопатки турбин, шасси и конструктивные элементы, изготовленные из высокопрочных сплавов. Эти маркировки должны выдерживать экстремальные температуры и воздействие коррозионных сред, что обеспечивается волоконными лазерами за счет контролируемых процессов отжига или гравировки. Данная технология соответствует строгим отраслевым стандартам, таким как AS9100 и NADCAP.

В судостроении волоконная лазерная маркировка используется для обеспечения прослеживаемости компонентов на деталях судов, клапанах и оборудовании морских платформ. Устойчивость к коррозии под воздействием соленой воды и долговечность имеют решающее значение, а детали из нержавеющей стали или титана с лазерной маркировкой сохраняют читаемость на протяжении десятилетий. Это обеспечивает соблюдение правил безопасности на море.

Почему стоит выбрать Klear Laser

Компания Klear Laser предоставляет круглосуточную техническую поддержку с помощью глобальной сети сертифицированных инженеров. С помощью удаленной помощи 90% проблем удается решить в течение двух часов. В случае критических аварийных ситуаций специалисты выезжают на место в течение 24 часов, что позволяет свести к минимуму перебои в производстве во всех основных промышленных регионах.

Наша комплексная гарантия распространяется на все системы лазерной маркировки сроком на 24 месяца. Она включает в себя запчасти, работу специалистов и обновления программного обеспечения без каких-либо скрытых ограничений. Такое расширенное покрытие свидетельствует о нашей уверенности в надежности оборудования и его долговечности.

Оригинальные запасные части хранятся на региональных складах в количестве 95% единиц. Более 90% заказов отправляются в течение 24 часов для немедленной замены. Такая оперативная доставка позволяет свести время простоя к минимуму и обеспечить непрерывный производственный процесс.