Processi di marcatura laser sui metalli

I laser di marcatura eseguono lavorazioni ad alto contrasto e velocità su tutti i tipi di metalli, anche se questi hanno subito delle lavorazioni post-produzione o subito interventi invasivi (vedi Sabbiatura per i componenti fusi). La marcatura di cui stiamo parlando è anche definita DPM (ovvero direct part marking) in quanto si realizza direttamente sul componente evitando etichette o targhette.

Il laser a Fibra ha rappresentato, più di dieci anni fa, una vera rivoluzione nel mondo della marcatura laser. Più resistente e più performante del Laser a Diodi, esso ha una vita attesa di 100.000 ore in piena attività. Questo laser è quello maggiormente utilizzato nell’industria e ottiene risultati ottimali nella marcatura dei metalli nel 90% dei casi.

Inoltre, rispetto alle altre tecnologie di stampaggio e scrittura, la marcatura laser è quella prevalente nel mondo industriale. Vediamo nella tabella sotto una comparazione tra le varie tecnologie e come il laser risulti essere quello con le performance maggiori.

	TIMBRO	ETICHETTA	INKJET	MARCATORE LASER
RESISTENZA NEL TEMPO	2	3	3	5 ★
SCARTI DI PRODUZIONE INFERIORI	1	3	3	5 ★
MARCATURA SU SUPERFICI IRREGOLARI	2	2	3	3
FLESSIBILITÀ NEL CAMBIO DEI DATI	1	3	5 ★	5 ★
FLESSIBILITÀ NEL CAMBIO MATERIALE	3	3	3	2
COSTO INIZIALE	5 ★	3	2	2
COSTO FINALE	2	1	2	5 ★

I test di marcatura eseguiti nei laboratori LASIT sono consigliati quando si vuole marcare un componente metallico particolare, che abbia subito dei trattamenti o sul quale è richiesta una lavorazione particolare. In laboratorio siamo in grado di verificare il tempo ciclo di marcatura e la qualità dei codici marcati, in termini di leggibilità. Inoltre, se richiesto, possiamo verificare la profondità della marcatura e dell’incisione laser sul componente.

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Processi di marcatura

Ossidazione – Marcatura nerissima (Annealing)

L’ossidazione è quel processo di marcatura di cui abbiamo visto gli effetti moltissime volte. Immaginiamo ad esempio un componente di acciaio (metallo “chiaro”) sul quale compare una scritta nera. L’ossidazione è un processo che non intacca fisicamente la superficie del metallo. Si crea su di essa uno strato di ossido che assume il colore nero in contrasto con quello sottostante.

Caso applicativo reale: Dischi freni, Cuscinetti, Strumenti medicali in acciaio, Piani cottura

Marcatura laser bianca

Al contrario dell’ossidazione, per ottenere una marcatura bianca il laser si focalizza sul materiale e ne asporta una parte. La superficie del metallo diventa così irregolare e si ottiene un effetto riflettente. La luce che riflette sul componente scuro fa sì che la marcatura sia visibile.

Caso applicativo reale: Coltelli da cucina, Flessibili, Snodi, Rubinetti

Incisione laser

Abbiamo già spiegato le differenze che esistono tra la marcatura e l’incisione laser in questo articolo, approfondendo poi le varie fasi del processo di marcatura.

Con incisione intendiamo una penetrazione più in profondità sul metallo con una vaporizzazione della superficie. La potenza del laser, ci teniamo a specificare, non determina la profondità dello scavo come si potrebbe pensare. Un laser a Fibra più potente determina una velocità maggiore.

LASIT utilizza Laser a Fibra sia con impulso fisso sia con impulso variabile (MOPA), con potenze che partono dai 20 Watt fino ai 200W (nella versione MOPA).

Caso applicativo reale: Incisione laser su componenti fusi e pressofusi.

Ablazione superficiale

Questo processo di marcatura laser consiste nell’asportazione della parte superficiale del metallo. Rimuovendo la placcatura dello stesso si rende visibile il substrato e il contrasto tra i due colori rappresenta la marcatura.

Caso applicativo reale: Borracce colorate verniciate, componenti anodizzati.

Marcatura di Codici 2D
sui metalli

Nel mondo industriale il laser di marcatura è principalmente utilizzato per la tracciabilità. Di conseguenza le marcatrici laser sono destinate ad una linea produttiva in cui un DMC o un numero seriale sono protagonisti.

Sia per i laser da integrazione sia per le automazioni industriali, LASIT ha maturato grande esperienza nella marcatura e verifica dei codici 2D su tutti i tipi di metallo, in particolare per i componenti Automotive, Oleodinamici (targhette), Elettrodomestici e Rubinetteria, Fusori, Medicali.

Industria 4.0

La marcatura laser di componenti metallici, come abbiamo detto, spesso si colloca in una linea di produzione in cui la marcatrice comunica con il sistema ERP di fabbrica. La trasmissione di sequenze automatiche è alla base del concetto di Industria 4.0 e smart factory.

Questo tipo di fabbrica rappresenta il futuro della nostra industria e una vera rivoluzione tecnologica a vantaggio di tutti. Approfondiamo questo argomento e i suoi vantaggi in questo articolo.

Incisione laser pre-sabbiatura: tracciabilità di componenti fusi

La sabbiatura e la pallinatura sono processi molto frequenti sui componenti fusi, necessari nel ciclo di lavorazione ma anche molto invasivi. Uno dei rischi di questi processi riguarda la tracciabilità, ovvero la compromissione (e quindi la leggibilità) del codice DataMatrix.

In LASIT abbiamo sviluppato una strategia per evitare che il codice DataMatrix diventi illeggibile dopo i vari processi. Questo è stato possibile grazie a incisioni profonde con parametri specifici e geometrie dedicate appositamente studiate per componenti fusi.

I laser più utilizzati sono quelli con alte potenze, ovvero da 100W, 200W o 300W, i quali garantiscono anche un’estrema velocità del processo.

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