Лазерные и каплеструйные маркеры: выбираем лучшее решение для вашего производства

• Каплеструйные и лазерные маркеры
• Принцип работы каплеструйной маркировки
• Принцип работы лазерной маркировки
• Сравнение струйных и лазерных маркеров
• Лазерный или каплеструйный - какой маркиратор выбрать
• Какая маркировка выгоднее - лазерная или каплеструйная? 
• Часто задаваемые вопросы

Каплеструйные и лазерные маркеры

Каплеструйные и лазерные маркеры - две наиболее популярные технологии маркировки, используемые сегодня в различных отраслях промышленности. Эти маркировочные системы необходимы для нанесения четкой и точной информации на продукцию, упаковку и компоненты. Благодаря многочисленным сферам применения - от производства до розничной торговли - очень важно понимать ключевые различия между этими технологиями, чтобы сделать наилучший выбор для ваших конкретных нужд. Влажность, пыль, взвеси в помещении могут негативно повлиять на результат, будут видны пропуски в рисунке и другие дефекты. 

Выбор правильной технологии маркировки важен для предприятий, поскольку он напрямую влияет на эффективность, качество и общие затраты. Качественное оборудование обеспечивает беспрепятственную интеграцию в производственную линию и позволяет добиться оптимальных результатов.

Принцип работы каплеструйной маркировки

Системы струйной маркировки функционируют благодаря движению капель чернил. Поле увеличивается координатными XYZ столами перемещения, которые можно сделать почти любого размера до 2000 мм.

Непрерывная струйная печать (CIJ)

В технологии CIJ непрерывный поток капель чернил прогоняется через сопло насосом высокого давления. Затем капли чернил направляются на подложку. Высоковольтный электрод заряжает капли, и электрическое поле отклоняет заряженные капли для создания желаемого рисунка. Незаряженные капли улавливаются и возвращаются в чернильную систему. Этот метод позволяет наносить маркировку с высокой скоростью и может работать на различных поверхностях.

Относительно струйного принтера важным условием является подбор пигмента с нужными адгезивными свойствами, "прилипающего" к поверхности ( температурные, затвердевающие, классические), а для лазера - тип излучателя (СО2, УФ, волоконный).

Капля по требованию (DOD): 

Технология DOD, как следует из названия, выпускает капли чернил только тогда, когда это необходимо. 

Пьезоэлектрическая технология DOD: Пьезоэлектрические материалы изменяют форму при подаче электрического напряжения. В пьезоэлектрических системах DOD пьезоэлектрический элемент используется для создания импульсов давления, которые выталкивают капли чернил из сопла.

Тепловая система DOD: В тепловых системах DOD для создания импульсов давления используется тепло. Нагревательный элемент внутри чернильной камеры испаряет небольшую часть чернил, создавая пузырь, который выталкивает капли чернил из сопла.

Рис. 1. Каплеструйный принтер 

Принцип работы лазерной маркировки

Системы лазерной маркировки используют сфокусированный лазерный луч для создания изображения на поверхности. Различают несколько способов маркировки лазером: 

Абляция: Абляция - это процесс удаления материала с поверхности путем его испарения. Лазерный луч нагревает материал до высокой температуры, заставляя его испаряться или плавиться. В результате остается четкий и постоянный след. Абляция используется для гравировки и травления различных материалов, включая металлы, пластик, керамику, резину и стекло.

Отжиг: Отжиг - это процесс, который изменяет свойства материала путем его нагревания ниже температуры плавления. Это приводит к изменению цвета поверхности без удаления материала. Отжиг обычно используется для маркировки металлов, таких как нержавеющая сталь, титан и другие сплавы, поскольку он создает высококонтрастную, устойчивую к коррозии маркировку.

Рис. 2. Текстовая маркировка лазером на меди

Вспенивание: При вспенивании лазерный луч нагревает материал, в результате чего в его структуре образуются пузырьки газа. Эти пузырьки газа расширяются и создают на поверхности рельефный след. Вспенивание в основном используется для маркировки пластмасс, так как получаемые отметки более заметны и имеют другую текстуру по сравнению с окружающим материалом.

Лазерная печать не стирается со временем, не выцветает. Устойчива к воздействию влаги, трения. Наиболее популярные за последние 5 лет — иттербиевые волоконные с диодной накачкой, углекислотные (CO2) лазерные маркеры и УФ (ультрафиолетовые).

Понимая принципы, лежащие в основе технологий струйной и лазерной маркировки, вы сможете лучше оценить их уникальные возможности и потенциальное применение в различных отраслях промышленности.

Сравнение струйных и лазерных маркеров

Чтобы лучше понять различия между технологиями лазерной и каплеструйной маркировки, необходимо углубиться в различные аспекты их работы, включая преимущества, недостатки и области применения.

Скорость и пропускная способность

Системы каплеструйной маркировки обеспечивают более высокую скорость маркировки по сравнению с лазерными маркировщиками. Технология непрерывной струйной печати (CIJ) может поддерживать высокую скорость маркировки без ущерба для качества, что делает ее подходящей для крупносерийного производства. Системы струйной печати по DOD могут быть не такими быстрыми, как системы CIJ, но в целом быстрее, чем лазерные маркираторы.

Лазерные маркираторы, хотя и не такие быстрые, как струйные системы, обеспечивают постоянную скорость и точность маркировки на различных материалах. Их скорость зависит от таких факторов, как мощность лазера, тип материала и сложность маркировки.

Рис. 3. Промышленный каплеструйный маркиратор 

Точность и качество маркировки 

Лазерные системы маркировки обеспечивают высокую точность и аккуратность по сравнению со струйными маркерами. Они могут создавать сложные изображения, маркировку с высоким разрешением и мелкие детали с минимальным риском искажения. Это делает лазерную маркировку идеальным решением для сфер, требующих высокого уровня точности, таких как аэрокосмическая, автомобильная и электронная промышленность.

Системы струйной маркировки способны производить высококачественную маркировку, но не могут предложить такой же уровень точности и аккуратности, как лазерные маркировщики. 

Долговечность маркировки

Системы лазерной маркировки наносят долговечную, постоянную маркировку, устойчивую к износу, химическим веществам и факторам окружающей среды. Поскольку лазерная маркировка изменяет свойства поверхности материала, получаемое изображение с меньшей вероятностью будет выцветать, размазываться или удаляться под воздействием внешних сил. Это делает лазерную маркировку 

подходящей для применения в тех областях, где требуется долговечная идентификация и отслеживаемость. 

Системы каплеструйной маркировки оставляют изображение путем нанесения чернил на поверхность материала. Долговечность этих меток зависит от воздействия внешней среды. При активном воздействии на маркировку, возможно ухудшение ее качества. 

Рис. 4. Текстовая маркировка лазером на электронных компонентах

Гибкость и адаптируемость

Каплеструйная маркировка подходит для работы с большим количеством материалов. Каплеструйные системы могут маркировать пористые и непористые поверхности, включая бумагу, картон, текстиль, пластик, стекло и металлы, используя различные типы чернил. Такая универсальность делает струйную маркировку пригодной для широкого спектра материалов и отраслей промышленности.

Системы лазерной маркировки также универсальны, но могут быть совместимы не со всеми материалами. Некоторые термочувствительные или материалы со специфическими характеристиками могут не подходить для маркировки лазером. Тем не менее, лазерная маркировка отлично подходит для маркировки металлов, пластмасс, керамики и стекла, что делает ее популярным выбором для многих отраслей промышленности.

Первоначальные инвестиции и эксплуатационные расходы

Системы каплеструйной маркировки обычно имеют более низкие начальные инвестиции по сравнению с лазерными маркировщиками. Однако их эксплуатационные затраты могут быть выше из-за необходимости использования расходных материалов, таких как чернила и чистящие растворы, а также более частого технического обслуживания.

Системы лазерной маркировки часто имеют более высокие первоначальные инвестиции, но их эксплуатационные расходы обычно ниже в долгосрочной перспективе. Они не требуют расходных материалов, и их обслуживание требуется реже по сравнению со струйными системами. 

Влияние на окружающую среду

Системы лазерной маркировки считаются более экологичными, чем системы каплеструйной маркировки. В них не используются чернила, растворители и другие расходные материалы, которые могут способствовать загрязнению окружающей среды. Лазерная маркировка производит минимальное количество отходов и не выделяет летучих органических соединений во время работы.

Для каплеструйной маркировки используются чернила, которые могут содержать растворители и другие химические вещества, вредные для окружающей среды. Правильная утилизация использованных чернил и расходных материалов необходима для минимизации воздействия на окружающую среду.

Лазерный или каплеструйный - какой маркиратор выбрать

Лазерные маркировочные системы идеально подходят для предприятий, в которых важны точность, аккуратность и долговечность маркировки. Они подходят для маркировки металлов, пластмасс, керамики и стекла и широко используются в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная и электронная. Хотя первоначальные инвестиции в лазерные системы маркировки обычно выше, но низкие эксплуатационные расходы и минимальные требования к обслуживанию могут компенсировать их.

Системы каплеструйной маркировки - подходящий вариант для предприятий, которым требуется высокая скорость нанесения.

При выборе лучшего метода маркировки для вашего бизнеса важно оценить ваши конкретные потребности, объем производства, типы материалов и бюджетные ограничения. Тщательно рассмотрев эти факторы и уникальные возможности технологий каплеструйной и лазерной маркировки, вы сможете принять обоснованное решение, которое оптимизирует процесс маркировки и обеспечит наилучшие результаты для вашего конкретного случая.

Рис. 5. Лазерная маркировка металла

Какая маркировка выгоднее - лазерная или каплеструйная? 

В данной статье мы хотим развеять распространенное заблуждение о том, что лазерная маркировка изделий является дорогостоящим процессом. На самом деле, при необходимости нанесения символьной информации на более чем 1 000 единиц продукции в час, использование лазерного маркировщика становится экономически оправданным выбором. Такой маркировщик окупится в течение одного года, причем скорость окупаемости будет увеличиваться с ростом объема производства. Это связано с эффектом масштаба: чем больше производимых изделий, тем ниже себестоимость одной маркировки.

Давайте проанализируем ситуацию на примере. Возьмем профессиональный каплеструйный принтер, стоимостью в два раза меньше лазерного маркировщика — 400 000 рублей.

Техническое обслуживание каплеструйных маркировщиков, включая замену узлов, помп и фильтров, составляет примерно 30-35% ежегодных затрат, то есть 120-140 тыс. рублей. Расходные материалы, такие как чернила и растворители, составляют основную часть финансовых затрат, которые неизбежно возникают: 1 литр чернил и растворителя стоит 7-10 тыс. рублей и обеспечивает 5-10 млн знаков. Такие большие различия обусловлены 50% погрешностью в расчете расхода краски, поэтому на предприятии всегда должен быть запас, чтобы избежать простоя линии. Кроме того, чернила имеют срок годности, который также следует учитывать при планировании закупок. Некоторые клиенты сообщали о месячных закупках чернил на сумму 500 000 рублей, но для примера возьмем среднее значение в 200 000 рублей.

Итак, наши расчеты: 400 000 (начальная стоимость) + 140 000 (техобслуживание) + 200 000 (чернила) = 740 000 руб. К этому следует добавить скрытые издержки и упущенную прибыль из-за простоя (во время обслуживания и заправки станка, перемаркировки дефектных маркировок). Эти показатели также зависят от объема производства. Для нашего примера они составят 100 000 рублей. Таким образом, общая средняя стоимость владения каплеструйным маркировочным оборудованием составит 740-840 000 рублей. Важно учитывать, что гарантийный срок на каплеструйные маркировщики составляет 1 год.

Что касается лазерной маркировки, стоимость профессиональной модели начинается от 700 000 рублей. Она не требует дополнительных затрат. Вообще. Лазерная установка начинает работать на вас бесплатно через 8-11 месяцев. 

Рис. 6. Конвейерная каплеструйная маркировка 

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать каплеструйные и лазерные маркеры на одной производственной линии?

Да, возможно интегрировать как струйные, так и лазерные маркираторы в одну производственную линию. Это позволит вам использовать преимущества каждой технологии в зависимости от конкретных требований к маркировке вашей продукции.

Как правильно выбрать чернила для каплеструйного маркиратора?

Выбор чернил зависит от таких факторов, как материал подложки, условия окружающей среды и желаемая стойкость печати. 

Существуют ли какие-либо проблемы с безопасностью при использовании лазерных маркеров?

Лазерные маркеры могут представлять опасность при неправильном использовании. Необходимо соблюдать правила техники безопасности, использовать соответствующее защитное оборудование и следить за тем, чтобы только обученный персонал работал с лазерными системами.

Требуют ли лазерные маркеры регулярного обслуживания?

Хотя лазерные маркеры обычно требуют меньшего обслуживания, чем струйные, они все же нуждаются в периодическом техобслуживании для обеспечения оптимальной работы. Это может включать очистку, калибровку и замену компонентов по мере необходимости.

Как долго обычно служат струйные и лазерные маркеры?

Срок службы струйных и лазерных маркеров зависит от таких факторов, как время работы, обслуживание и условия окружающей среды. При надлежащем уходе оба типа маркировочных систем могут прослужить долгие годы.