Znakowanie laserowe na teksturowanych i matowych powierzchniach wyprasek

Znakowanie laserowe na teksturowanych i matowych powierzchniach wyprasek

Najważniejsze wnioski

• Tekstura rozprasza światło, więc ten sam znak ma niższy kontrast na powierzchni ziarnistej niż na błyszczącej.
• Wykończenie formy jest zmienną znakowania, a rzadko bywa rejestrowane jako taka.
• Geometria pomiaru ma tu większe znaczenie niż gdziekolwiek indziej — odczyty zmieniają się wraz z kątem.
• Kwalifikować na wykończeniu formy produkcyjnej, nigdy na wypolerowanej płytce testowej.

Większość prac nad znakowaniem laserowym prowadzi się na gładkich płytkach wtryskowych. Większość części produkcyjnych nie jest gładka: wnętrza samochodów, obudowy AGD, urządzenia ręczne i obudowy medyczne są w przeważającej mierze ziarniste, matowe lub lekko teksturowane, ponieważ tekstura ukrywa wady formowania oraz poprawia chwyt i wygląd. Receptura zakwalifikowana na połysku i wdrożona na części ziarnistej rutynowo rozczarowuje, choć materiał w ogóle się nie zmienił.

Dlaczego tekstura obniża pozorny kontrast

Kontrast znaku laserowego to różnica w sposobie, w jaki światło wraca do oka lub czytnika. Powierzchnia błyszcząca odbija światło kierunkowo — światło przychodzi i odchodzi w przewidywalnym kierunku — więc zwęglony znak pochłaniający światło wyraźnie się na niej wyróżnia.

Powierzchnia teksturowana rozprasza światło we wszystkich kierunkach. Obszar niezaznakowany już zwraca światło tak jak znak, więc różnica między nimi maleje. Wynikają z tego trzy konsekwencje:

• Zmierzony kontrast spada, mimo że sam znak jest chemicznie identyczny.
• Znak staje się mniej zależny od kąta, co bywa zaletą — powierzchnia ziarnista jest odczytywana bardziej spójnie z różnych kierunków obserwacji.
• Drobne elementy tracą ostrość, ponieważ głębokość tekstury stanowi znaczną część rozmiaru elementu w małych kodach.

Jak zachowują się różne wykończenia

Rozwiązanie z gładkim polem

Najbardziej niezawodną odpowiedzią na kod, który nie daje się ocenić na powierzchni ziarnistej, nie jest wcale parametr lasera. Jest nią małe wypolerowane lub lekko teksturowane pole zaprojektowane w formie w miejscu znakowania, zwykle płytka wypukła lub wgłębiona wysepka o kilka milimetrów większa niż kod.

Nie kosztuje to nic w czasie cyklu, w większości konstrukcji jest niewidoczne i zmienia zawodną operację znakowania w rutynową. Trzeba to jednak uzgodnić na etapie projektu formy, co oznacza, że wymaganie dotyczące znakowania musi być znane przed wykonaniem formy — a to często prawdziwa przeszkoda, ponieważ znakowanie bywa określane po zamknięciu prac nad oprzyrządowaniem.

Określanie i pomiar znaków na teksturze

• Zapisać wykończenie formy w specyfikacji znakowania. Oznaczenie tekstury jest równie ważną częścią warunków znakowania jak żywica i kolor, a niemal nigdy nie jest rejestrowane.
• Kwalifikować na wykończeniu formy produkcyjnej. Wypolerowana płytka zawyża osiągalny kontrast, czasem znacznie.
• Ustalić geometrię i kąt oświetlenia w metodzie kontroli. Tekstura sprawia, że odczyty zależą od kąta, więc dostawca i klient mierzący tę samą część przy różnych ustawieniach mogą się słusznie różnić.
• Tolerancję kontrastu ustalać na podstawie próbek teksturowanych, a nie ogólnej wartości ΔL* uzyskanej na połysku.
• Kody maszynowo czytelne oceniać według ISO/IEC 15415 na powierzchni teksturowanej i dopasować oświetlenie czytnika na linii do ustawienia z kwalifikacji.
• Zwiększać rozmiar komórki, zanim zwiększy się energię. Większa moc na powierzchni teksturowanej poszerza strefę wpływu ciepła i rozmywa krawędzie komórek, co zwykle obniża klasę, zamiast ją podnosić.

Gdy sama tekstura jest znakiem

Tekstura nie jest tylko przeszkodą. Trawienie laserowe polega na celowej zmianie wykończenia powierzchni, a nie koloru, co czyni je naturalnym wyborem tam, gdzie zmiana barwy jest niedostępna lub niepożądana:

• Znakowanie połysku matem. Na wypraskach wysokopołyskowych miejscowo wytrawiony matowy obszar jest wyraźnie widoczny bez udziału jakiegokolwiek barwnika — przydatne na częściach przezroczystych i jasnych, które nie zwęglają się w użyteczny sposób.
• Znakowanie matu połyskiem. Odwrotnie także działa na niektórych materiałach, gdzie miejscowe stopienie wygładza powierzchnię ziarnistą do bardziej błyszczącej.
• Tekstura funkcjonalna. Panele przeciwodblaskowe, wskaźniki dotykowe i strefy chwytu to tekstura stosowana w określonym celu, a nie dla czytelności.

Oba podejścia zależą od oświetlenia, aby były widoczne, a to dokładnie ta wrażliwość, która została opisana wyżej. Tam, gdzie znak oparty na teksturze musi być odczytywany maszynowo, geometrię oświetlenia trzeba zaprojektować razem z nim, a nie zakładać.

Powiązane artykuły

• Dopasowanie kolorów laserowych
• Trawienie laserowe
• Kody QR i Data Matrix wykonywane laserem
• Spienianie w znakowaniu laserowym
• Parametry procesu wpływające na jakość znakowania
• Rozwiązania w zakresie znakowania laserowego tworzyw sztucznych

Potrzebują Państwo wsparcia?

The Sabreen Group zapewnia niezależne wsparcie inżynieryjne w zakresie opracowania znakowania na teksturowanych i ziarnistych wypraskach oraz oceny kodów. Nasz zespół usług inżynieryjnych współpracuje z producentami przy opracowywaniu procesów, kwalifikacji materiałów i rozwiązywaniu problemów produkcyjnych. Zapraszamy do kontaktu, aby omówić Państwa zastosowanie.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego ten sam znak wygląda słabiej na części teksturowanej niż na płytce?

Ponieważ tekstura rozprasza światło, więc powierzchnia niezaznakowana zwraca światło w podobny sposób jak znak i różnica między nimi maleje. Sam znak jest chemicznie identyczny; zmieniło się to, jak odbija się otaczająca go powierzchnia. Dlatego kwalifikacja na wypolerowanej płytce zawyża kontrast osiągalny na ziarnistej części produkcyjnej.

Czy zwiększać moc, aby zrekompensować teksturę?

Nie. Większa energia poszerza strefę wpływu ciepła i rozmywa krawędzie elementów, co zwykle obniża klasę kodu, zamiast ją podnosić. Zamiast tego należy zwiększyć rozmiar komórki kodu lub przenieść kod na gładkie pole. Tam, gdzie ciemny znak jest na granicy, warto przetestować jasny znak spieniony, ponieważ piana silnie rozprasza światło i na teksturze może być lepiej widoczna niż znak zwęglony.

Czym jest gładkie pole i kiedy je stosować?

To małe wypolerowane lub lekko teksturowane pole zaprojektowane w formie w miejscu znakowania, o kilka milimetrów większe niż kod. Zmienia zawodną operację znakowania na grubym ziarnie w rutynową, bez wpływu na czas cyklu i zwykle niewidocznie. Ograniczeniem jest to, że trzeba je uzgodnić przed wykonaniem formy, co oznacza, że wymaganie dotyczące znakowania musi być znane na etapie projektu formy.

Dlaczego dostawca i klient uzyskują różne odczyty kontrastu na częściach teksturowanych?

Z powodu różnej geometrii oświetlenia. Tekstura sprawia, że odczyty kontrastu silnie zależą od kąta, więc dwa różnie ustawione przyrządy słusznie dadzą różne wartości dla tej samej części. Przed uzgodnieniem tolerancji należy ustalić w metodzie kontroli kąt oświetlenia, apertury i geometrię, a czytnik na linii produkcyjnej dopasować do tego samego ustawienia.

Czy wykończenie formy powinno być w specyfikacji znakowania?

Tak, a niemal zawsze jest pomijane. Oznaczenie tekstury jest równie ważną częścią warunków znakowania jak gatunek żywicy i kolor, ponieważ znacząco zmienia osiągalny kontrast. Specyfikacja, która podaje żywicę i kolor, ale nie wykończenie, pomija jedną z trzech zmiennych decydujących o tym, czy znak przejdzie kontrolę.

---