Способы нанесения маркировки краской

Маркировка на металлических изделиях. Способы маркировки.

Практически ни одно современное производство не может обойтись без маркировки выпускаемой продукции. Необходимость в ней объясняется не только требованиями законодательства (зачастую довольно строгими), но и удобством работы. Металла это касается даже в большей степени, чем многой другой продукции, поскольку на глаз различить ту или иную марку стали порой бывает практически невозможно. Кроме того, нанесение информации на собственные изделия облегчает ведение учета на предприятии. В нашей сегодняшней статье мы расскажем, какими способами размещаются необходимые данные на продукции из металла. И немного подробнее остановимся на лазерной технологии их нанесения.

Маркировка изделий из металла

Практически ни одно современное производство не может обойтись без маркировки выпускаемой продукции. Необходимость в ней объясняется не только требованиями законодательства (зачастую довольно строгими), но и удобством работы. Металла это касается даже в большей степени, чем многой другой продукции, поскольку на глаз различить ту или иную марку стали порой бывает практически невозможно. Кроме того, нанесение информации на собственные изделия облегчает ведение учета на предприятии. В нашей сегодняшней статье мы расскажем, какими способами размещаются необходимые данные на продукции из металла. И немного подробнее остановимся на лазерной технологии их нанесения.

Функции маркировки по металлу

1. Информационная. Это её основная функция. Благодаря нанесенным на данным, потребитель может понять, из какого материала изготовлено изделие, и какими свойствами оно обладает.

2. Идентификационная. Позволяет распознать конкретный товар и выделить его среди других.

3. Эмоциональная и мотивационная. Красивая маркировка может послужить дополнительным стимулом к приобретению товара. В свою очередь, небрежно или неразборчиво нанесенные данные могут заставить покупателя задуматься, стоит ли ему связываться с данным производителем.

Технологии и способы нанесения данных

Выделяют 2 способа нанесения – прямой и дополнительный. В случае с последним информация размещается на бирке, ярлычке, наклейке или каком-то другом предмете, который прикрепляют к изделию. В металлургической отрасли этот способ не пользуется популярностью, поскольку ярлычки и этикетки легко могут оторваться или перемешаться при транспортировке.
Основной способ нанесения – прямой. То есть, размещение непосредственно на товаре. Рассмотрим несколько технологий такой маркировки.

1. Термотрансферная печать. Для этого способа используются специальные термотрансферные ленты, красочный слой с которых под воздействием высокой температуры переносится на металл. Метод не пользуется большой популярностью из-за большого количества расходного материала и меньшей надежности маркировки, по сравнению с другими технологиями.

2. Ударно-точечная. При помощи иглоударного принтера на поверхности изделия набивается большое количество точек. Этим способом легко наносится как буквенно-цифровая информация, так и 2D штрих-коды, которые позднее считываются с помощью сканера DPM-кодов.

Подобная маркировка пользуется большой популярностью у многих производителей, поскольку не требует большого количества расходных материалов (ресурс одного вольфрамо-карбидного пуансона составляет несколько миллионов ударов) и является весьма износостойкой. Поверх маркировки даже наносится красочный слой без ущерба для читаемости информации.

3. Электрохимическая. Данные наносятся по трафарету под воздействием заряда электрического тока. В результате реакции меняется цвет или даже рельеф поверхности, формируя необходимые буквы и цифры.

4. Штампование (клеймение). Осуществляется при помощи заранее изготовленного штампа на механическом прессе, который делает оттиск с необходимой информацией. В стандартный набор клейм входят буквы и цифры. С технологической точки зрения это самый бюджетный и простой метод.

5. Каплеструйная. Бесконтактный способ нанесения данных. Часто применяется в случаях, если изделие небольшого размера и другие технологии нанесения данных могут его деформировать. Информация наносится каплями чернил.

6. Прочерчивание. Осуществляется при помощи плотно прижатой к поверхности металла иглы, которая прочерчивает на его поверхности борозды. Технология применяется в качестве альтернативы ударно-точечной маркировке. Игла в меньшей степени деформирует поверхность и в процессе работы производится заметно меньше шума.

Маркировка с помощью табличек (бирок)

В последние годы маркировка с помощью привариваемых табличек (бирок) стала востребованной для многих видов металлопродукции. Маркировка привариваемыми табличками дает надежную автоматическую идентификацию любых металлоизделий, поэтому она нашла широкое применение при маркировке горячего металла. Привариваемые таблички не мешают технологическим процессам обработки металлоизделий, надежны при дальнейшей транспортировке, складировании и хранении.

К преимуществам такого метода маркировки в металлургии следует отнести следующее:

• табличку с маркировкой можно прикреплять к любому металлоизделию независимо от его размеров, характера поверхности, температуры изделия и т.п.;
• в качестве носителя маркировки выступает заранее изготовленная металлическая табличка с четкой маркировкой, которая легко читается (в том числе автоматически с помощью детекторов или сканеров) и не боится непогоды и неблагоприятных погодных и атмосферных условий;
• для автоматического считывания информации об изделии на таблички практически всегда наносится штрих-код, который может нести очень большой объем информации об изделии и его изготовителе;
• при массовом применении использование табличек для маркировки экономически оправдано, особенно в тех случаях, когда нанесение другого вида маркировки невозможно или ненадежно.

Таблички для маркировки труб, листа, рулонов, проката, чушек, слябов и прочего изготавливаются из металла с нанесением специальной белой керамической краски. После бесконтактного нанесения лазером СО2 буквенно-цифровых кодов и штрих-кода получается четкая, контрастная маркировка, стойкая к износу и неблагоприятным внешним условиям. В настоящее время для кодировки металлоизделий используются линейные одномерные (1D) штрих-коды в виде линий. Вся информация об изделии и его изготовителе закодирована с помощью поперечных линий и пробелов между ними.

Возможно применение различных штрих-кодов, используемых в промышленности и читаемых стандартными сертифицированными детекторами (сканерами). При подборе наиболее оптимального символа (Code 128, 39, 2 of 5 и т.д.) учитываются условия нанесения штрих-кода для каждого вида металлоизделий, а также объем информации, который необходимо использовать для маркировки в металлургии.

Для изготовления маркировочных табличек используется специальный лазерный принтер. С помощью компьютера оператор может задать на рабочем терминале или получить по компьютерным сетям от вышестоящей АСУТП все необходимые данные для печати табличек. Лазерный принтер для изготовления маркировочных табличек очень компактен и свободно размещается рядом с персональным компьютером оператора установки. Выбор необходимого лазерного принтера определяется требованиями, предъявляемыми к маркировочным табличкам:

• размеры маркировочной таблички;
• объем информации, подлежащей кодировке, а также размер кодировки, который необходимо нанести на табличку;
• требуемая производительность (скорость печати табличек).

Исходным материалом для изготовления маркировочных табличек является специальная металлическая лента с керамическим покрытием, на котором лазером выжигается маркировка труб, листа, проката и т.п.

Промаркированные лазером таблички прикрепляются к металлоизделиям либо вручную, либо с использованием автоматизированного сварочного оборудования. Для ручного крепления маркировочных табличек используют строительные пистолеты или ручные сварочные аппараты.

Использование автоматизированного сварочного оборудования может быть обусловлено условиями работы, а также желанием снизить количество ручного труда, что экономит не только рабочую силу, но и время. Маркировку горячего металла, когда температура металлоизделий достигает 1.000 ºС, лучше и безопаснее проводить с помощью сварочных автоматов. Так, маркировка слябов, разливаемых на МНЛЗ, возможна только с помощью автоматизированного оборудования, без участия человека.

Выбор метода крепления маркированной таблички осуществляется исходя из особенностей технологического процесса металлургического предприятия и с учетом техники безопасности для персонала. Наиболее часто для крепления маркировочных табличек используются следующие операции:

• крепление с помощью гвоздей (шурупов, клепок, шлиц и пр.);
• крепление с помощью проволоки или перевязочной ленты;
• сварка по технологии MIG;
• контактная или дуговая сварка.

Агрегат автоматического крепления маркировочных табличек состоит из следующих узлов:

• оборудование для изготовления маркировочных табличек (лазерного принтера, ножниц и пр.);
• манипулятор для доставки таблички к месту крепления на металлоизделии;
• сварочный автомат для крепления маркировочной таблички;
• рабочее место оператора с пультом управления и сервисной панелью;
• программное обеспечение в отдельном защищенном блоке.

• Возможность присоединения постоянных, высоконадежных табличек с штрих-кодами и другой информацией

• Отсутствие воздействия на металл

• Высокая надежность соединения с помощью сварки

• Малый цикл маркировки — около 15 секунд.

Для идентификации и прослеживаемости изделий системы маркировки и клеймения дополняются системами для распознавания символов и марок.

Лазерная маркировка металла. Преимущества и недостатки

Лазерная технология является самым передовым и надежным способом нанесения информации на металл. Такая маркировка имеет неопределенный срок службы, поскольку она не подвержена никаким физическим или химическим воздействиям. Она может применяться по отношению к любому сплаву без каких-то дополнительных условий. Кроме того, явным плюсом лазерной технологии является высокая скорость работы, не оказывающая влияния на уровень работы предприятия. Она не требует больших энергозатрат, не нуждается в расходных материалах и позволяет наносить необходимую информацию даже в труднодоступных местах, которые недосягаемы для других методов маркировки. Все, что нужно для ее осуществления, – это компьютер с системой передачи данных и контроля и непосредственно лазер.
Единственным недостатком лазерной маркировки является нагревание поверхности в процессе нанесения маркировки. Прежде чем отправлять продукцию на склад после нанесения данных некоторое время приходится ждать, пока она остынет.

Механическая маркировка металлических изделий

Самым простым, но наряду с этим трудозатратным, требующим значительного количества электроэнергии, способом нанесения гравировки на металлические поверхности является метод фрезерования.

Метод фрезерной маркировки по металлу.
Применение такого способа позволяет получить красивую объемную надпись или логотип. Изменяя глубину резания металла, можно выполнить рельефное профильное изображение.

Безусловно, для такой операции потребуется мощное механическое оборудование, способное вынести нагрузки, которые возникают в процессе нанесения маркировки и зависят от глубины резания металла.

Использование высокоточных станков для гравировки позволяет наносить на поверхность металла различные логотипы и изображения. На точность изготовления влияет вид режущего инструмента. Частое применение находят фрезы с пластинами из твердого сплава, с помощью которых наносятся рисунки высокого качества даже на стали повышенной твердости. Обычно такой механический способ маркировки металлических изделий используют только для деталей, имеющих толстые стенки.

Ударно-точечная маркировка.
Помимо фрезерной обработки, есть еще и такой механический метод нанесения изображения на поверхность металла, как иглоударное маркирование. Его еще называют ударно-точечным. Таким образом происходит нанесение логотипов или рисунков посредством специального ударного маркиратора. Это устройство представляет собой станок, оснащенный подвижной головкой с инструментом точечного действия на металл. Каждый удар по обрабатываемой поверхности образует вмятину небольшого размера, а при их совокупности возникает большое объемное изображение. С одной стороны, образуется углубление, а с другой – выступающая поверхность.

Маркираторы ударно-точечного типа используют при гравировании изделий из мягких металлов, таких как латунь, арматура, фитинги из бронзы. Можно разместить и единичный заказ. Наряду с моделями стационарного типа используются устройства маркировки переносного варианта. Благодаря мобильности инструмент позволяет наносить маркировку вручную на изделия больших габаритов, которые проблематично установить на станок. Предприятиям с мелко- или среднесерийным масштабом производства нет необходимости приобретать дорогостоящее оборудование. Для небольших партий деталей целесообразнее купить модель для клеймения металла стационарного варианта.

Ручную маркировку можно наносить также виброкарандашом с твердосплавной иглой – это вариант уменьшенной модели маркировочного портативного аппарата. Его применение рационально при нанесении маркировки на изделия из тонколистовых металлов. Можно использовать как индивидуальный инструмент для гравировки металлических деталей.

Маркировка металлов травлением. Кислотные маркеры MARKAL

Существующие методы (технологии) промышленной маркировки готовых изделий из металлов и сплавов можно разделить на две группы (навесные бирки не рассматриваются):

А. Не оказывающие влияния на маркируемое изделие (так называемые – «не интрузивные»):

• маркировка краской – ручные маркеры на основе твёрдой или жидкой краски, каплеструйные принтеры;
• самоклеящиеся этикетки на бумажной или полимерной основе.

Б. Изменяющие свойства поверхности маркируемого изделия (так называемые – «интрузивные»):

• химическое травление;
• электрохимическое травление;
• ручное клеймение;
• автоматизированная ударно-точечная маркировка;
• лазерная маркировка.

Существующие способы маркировки продукции.

Способов маркировки продукции в настоящее время существует огромное множество.

Задача маркировки – сопроводить товар необходимой служебной информацией, например, наименованием товара или серийным номером, или датой изготовления, каталожным номером, кодом и т. д.

Иногда маркировку совмещают с упаковкой или этикеровкой, или размещают необходимую информацию прямо на изделии конструктивно – например, отливая прямо на корпусе основные технические характерисики прибора, или печатая типографским способом штрих-код на упаковке. Однако, так поступить можно только в том случае, если требования к маркировке неизменны в течении длительного времени, например, постоянный щтрих-код изделия. Но даже в этом случае часто проще и дешевле прибегнуть к иному способу маркировки, как, например, в случае с отливкой корпуса – пресс-форма изнашивается, а гравировка значительно повышает её стоимость, на этом фоне значительно удобнее и экономичнее нажать несколько клавиш и потратить менее одной копейки на чернила.

Оговоримся сразу – здесь не идёт речь о красочной этикетке или упаковке. Рассматриваются только способы марировки товара служебной информацией.

Продукция может маркироваться в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах.

Ударно-механическая маркировка и маркировка прочерчиванием (маркировка при помощи штамповки)

Штамповка является основным методом маркировки в металлургии. Основными преимуществами ударно-механической маркировки и маркировки прочерчиванием являются следующие факторы:

• нанесенная маркировка при помощи штамповки представляет собой единое целое с металлоизделием, ее невозможно поменять (как этикетку или бирку) или смыть;
• штампованная маркировка имеет долгосрочную надежность и сохранность обозначения металлоизделия при транспортировке, перегрузке, складировании и хранении;
• возможно использование этого вида маркировки на неровных и грубых поверхностях металлоизделий;
• быстрое нанесение;
• легкая и точная идентификация при ручной или автоматической обработке металлоизделий.

Наиболее широко метод штамповки применяется при маркировке горячего металла, выполняемой на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), а также при клеймении горячего металла в цехах горячего проката и при маркировке листа толстолистовой стали.

Маркировка при помощи штамповки наносится в виде буквенно-цифровых комбинаций, графически оформленных в виде совокупности точек. Маркировка наносится путем удара высокопрочных металлокерамических игл по металлоизделию. Кодировка маркировочного обозначения вводится при помощи электронного оборудования, что обеспечивает большую вариативность используемых текстов и кодов.

Агрегат для нанесения маркировки путем штамповки состоит из следующих узлов:

• штамповочная головка с кассетой ударных игл. Головка с кассетой является неразборным моноблоком, имеющим внутреннее воздушное охлаждение;
• манипулятор, перемещающий штамповочную головку к месту проведения операции по маркировке;
• пневматическое оборудование для перемещения и приведения в действие манипулятора и штамповочной головки;
• электронное программное обеспечение, размещаемое в защищенном отдельном блоке;
• место оператора, оборудованное клавиатурой для подбора кода маркировки;
• пульт управления для эксплуатации маркировочного агрегата и проведения на нем сервисных работ.

Кодировку для маркировки металлоизделий можно передать по компьютерной сети, запрограммировать или ввести вручную.

• Постоянные метки для идентификации в течение длительного периода транспортировки и хранения .

• Надежность метки в суровых условиях транспортировки и хранения.

• Высокая степень разборчивости символов для обычного или автоматического считывания.

• Разборчивая маркировка на грубых и неровных поверхностях.

• Высокая скорость маркировки.

Методы маркирования продукции

Маркировка продукции представляет собой нанесение на её поверхность (или на упаковку) специальных знаков, несущих информацию о товаре: изготовитель, номер серии или партии, дата производства и срок годности, при необходимости – состав или технические характеристики. Современный потребитель в обязательном порядке обращает внимание на маркировку приобретаемого товара: по ней он судит о его подлинности, качестве и в конечном счете принимает решение о покупке либо о поиске другого, более подходящего варианта. Таким образом, четкая, разборчивая и достоверная маркировка готового изделия важна, в том числе и с точки зрения грамотного маркетинга. Так или иначе, наличие маркировки на товаре является обязательным и регламентируется нормами ГОСТ.

Компания “Электронные Бизнес Системы” предлагает надежное оборудование для различных видов маркирования готовых товаров, обладающее высокой производительностью. Наши специалисты подберут лучшее решение для вашего бизнеса, основываясь на многолетнем опыте работы в данной сфере.

Требования, предъявляемые к маркировке товаров:

• нанесенное изображение должно быть контрастным и легко читаемым для потребителя;
• знаки должны быть устойчивы к истиранию, т. е. сохраняться на поверхности или упаковке, как минимум, до начала эксплуатации изделия;
• маркировка (в случае, если она наносится не на сам товар, а крепится к нему в виде бирки, контрольной ленты, навесного ярлыка и т. д.) должна четко соотноситься с товаром, к которому она принадлежит;
• информация, нанесенная на готовую продукцию, должна быть исчерпывающей и содержать всю необходимую для потребителя информацию по товару.

Маркировка краской или чернилами

Маркировка красками или специальными чернилами — один из старейших способов маркировки. Наибольшее распространение сегодня маркировка красками имеет в легкой, электронной и пищевой промышленности, где используется оборудование типа IMAJE и DOMINO. Эти маркеры оборудованы специальными головками с соплами, с помощью которых возможно нанесение любого вида маркировки. Контрастность изображения обеспечивается различным количеством точек на единицу площади изображения. Новейшее оборудование для маркировки красками позволяет создавать разноцветные обозначения очень высокого качества.

Однако клеймение горячего металла красками невозможно: лучшие образцы лакокрасочной продукции выдерживают температуру не более 1.000 ºС. Плюс к этому в условиях металлургических предприятий и горячих цехов трудно обеспечить необходимую чистоту и приемлемый температурный режим, требуемые для безотказной работы краскоструйных сопел.

Затрудняет использование краскоструйных маркеров и характер поверхности многих металлоизделий. Окалина, пыль, неровности, влага и т.п. делают маркировку красками фрагментарной и недолговечной.

Все перечисленные факторы делают невозможным или экономически невыгодным использование краскоструйных маркеров в горячих цехах и при машинах непрерывного литья заготовок.

Однако маркировка в металлургии красками применяется — для обозначения холодных (остывших) металлоизделий. Единственное требование для использования маркировки красками — чистота и высокая адгезивность поверхности.

Краски используют для маркировки труб горячекатаных (на выходе из прокатного стана, когда температура изделия становится приемлемой), маркировки слябов и блюмов и т.п.

Оборудование для маркировки краской состоит из следующих узлов:

• головка с 7 или 9 соплами;
• манипулятор для перемещения головки с соплами;
• специальная панель для подготовки краски;
• пульт управления;
• терминал для оператора, с помощью которого можно вручную задавать параметры маркировки;
• электронная система управления (программное обеспечение).

Краскосопла имеют увеличенный диаметр отверстий, что препятствует их засорению, и приспособлены для операции самоочищения. Минимальная высота наносимой маркировки — 19 миллиметров, что может служить ограничением в использовании такого оборудования для некоторых видов металлоизделий.

С помощью оборудования для маркировки краской можно наносить не только буквенно-цифровые коды, но и штрих-коды. Однако, на данном оборудовании можно нанести только бинарные коды (содержащие минимум информации о металлоизделии), для считывания которых нужна специальная аппаратура (промышленные сканеры).

Оборудование для нанесения маркировки краской имеет высокую степень надежности. Однако, при использовании маркировки в металлургии с помощью красок и специальных чернил необходимо учитывать, что для полного высыхания краски требуется определенное время, при этом чем горячее металлоизделие, тем больший срок требуется для высыхания краски. При высокой температуре маркируемых металлоизделий также повышаются эксплуатационные расходы на краскоструйное оборудование: увеличивается расход красок, требуется больше времени для технического обслуживания агрегата и т.п.

• Постоянные метки для идентификации

• Высокая степень разборчивости символов для обычного или автоматического считывания в условиях неповреждения метки

• Разборчивая маркировка на грубых и неровных поверхностях.

• Высокая скорость маркировки.

Маркировка товаров: разновидности

Рассмотрим подробнее, какие способы нанесения информации о продукте существуют.

1. Механическая маркировка: может наноситься выдавливанием, высечкой, перфорацией, гравировкой или штампом. Данный способ является достаточно затратным с точки зрения износа используемого оборудования. Кроме того, он является контактным, а значит, остается вероятность порчи отдельных изделий или целых партий (например, при неправильно нанесенной перфорации). Для идентификации таким способом подходят далеко не все группы товаров.
2. Термическое воздействие (оплавление и прожиг). Достоинства и недостатки у данного способа аналогичны предыдущему: сама технология нанесения является довольно простой, однако это не исключает высокую стоимость эксплуатации и быстрый износ оборудования, а также – сложность в настройке программ (например, при необходимости смены наносимых знаков).
3. Термотрансферная печать (или термоперенос). Как правило, таким способом информация наносится не на сам товар, а на его упаковку, тару или другие сопроводительные материалы. Термоперенос представляет собой оттиск красящей ленты. Преимущества данного метода заключаются в широком разнообразии наносимой информации: таким способом можно нанести не только буквенно-числовые знаки, но и штрих-код, данные о производителе и многие другие сведения, важные для потребителя. Однако идентификация товара при помощи термопереноса имеет и свои минусы, к которым относится высокая стоимость расходных материалов (красящей ленты), что напрямую влияет на конечную себестоимость готового товара.
4. Каплеструйная идентификация. Именно этот способ мы предлагаем большинству клиентов, поскольку он универсален и подходит практически для любых групп товаров. К достоинствам каплеструйной печати относятся:

• высокая скорость нанесения, а значит, – повышенная производительность;
• минимальная стоимость операции в сравнении с другими способами переноса информации;
• отсутствие прямого контакта с готовым изделием, что исключает его порчу;
• простота перенастройки программ и полная автоматизация;
• медленный износ используемого оборудования и его надежность.

К недостаткам данного способа можно отнести лишь то, что он не вполне подходит для товара с очень большим сроком годности, поскольку со временем нанесенные знаки могут становиться менее четкими либо стираться (например, на поршень или другие изделия из металла, возможно, следует нанести маркировку иным способом, так как она может быть важна для потребителя и спустя много лет и даже десятилетий – при ремонте или замене детали).

1. Лазер. Информация в данном случае наносится на товары под воздействием мощного луча. Именно этот способ нанесения идентифицирующей информации используется в случаях, когда требуется гарантия фактически вечного присутствия опознавательных признаков на поверхности изделия. К его недостаткам относится низкая контрастность изображения, а также высокие эксплуатационные затраты, поскольку используется довольно дорогостоящее оборудование.

Прочие методы маркировки металлических изделий

• Каплеструйная маркировка металла.

Это вид технологии, применение которой позволяет наносить буквенные обозначения и различные изображения на стальные изделия цилиндрических или плоских форм. Особенностью данного метода является то, что можно осуществлять цветную маркировку любых оттенков. Есть оборудование, оснащенное двумя головками, при помощи которых можно выполнить самые сложные изображения.

Для выполнения подобной маркировки используется каплеструйный маркиратор. В принципе, это то же самое, что и струйная печать, только не на бумаге, а на металле. Технология используется для групп товаров, которые реализуются в стальных флакончиках и небольшой таре. Маркировку наносят на дне или на горлышке изделия.

Различают портативные и стационарные каплеструйные принтеры для маркировки. Именно такое оборудование наиболее часто используется на производстве. Промышленные предприятия способны осуществлять гравирование с высокой производительностью, делая такую операцию во время движения детали на потоке конвейера без остановки технологического процесса.

Источник