От гравировки до лазерной маркировки: какие методы нанесения маркировки на металл наиболее эффективны для разных видов продукции?

Нанесение маркировки на металл упрощает множество процедур. Например, на глаз часто невозможно отличить одну марку стали от другой — сделать это можно только в лаборатории. Наличие маркировки и специальных обозначений полностью решает проблему.

На металлическую поверхность можно нанести различные знаки: цифры, буквы, сочетания цифр и букв, рисунки, сложные графические изображения. Надписи разрешено наносить на разные виды металла (в том числе цветной), сталь, нержавейку, различные сплавы.

Что подлежит маркировке? Надписи наносят на металлопрокат, готовые детали и заготовки, отдельные части конструкций. Они также применяются на баллонах, чтобы указать дату проверки и другие коды. Маркировка металла выполняется для нанесения логотипов, наименований торговых марок, а также для украшения готовой продукции и декора. Сфера применения технологии очень обширна. Главное — правильно выбрать способ маркировки металла. Далее рассмотрим известные виды.

Лазерная гравировка по металлу

Эта технология нанесения обозначений сегодня наиболее популярна и имеет множество преимуществ. Для гравировки используется специальный станок. С его помощью можно выполнить печать нужной глубины. Иногда требуется только затронуть самый верхний слой металла — плёнку. Но при необходимости лазер легко создаёт объёмные изображения.

Среди достоинств технологии:

• сохранение исходных свойств металла, отсутствие окалин и дефектов;
• стойкость изображений;
• высокая точность и чёткость гравировки (разрешение — до 1 200 DPI, точность позиционирования — 5 мкм);
• широкая сфера применения, универсальность (подходит для разных марок металлов, сплавов, стали);
• высокая скорость нанесения надписей;
• метод не нагружает узлы станка;
• оборудование может работать в автоматическом режиме;
• безупречное воспроизведение однотипных рисунков;
• сложная перенастройка станка не требуется.

Лазерная маркировка позволяет работать не только с разными металлами, но и с изделиями разных форм и размеров. Изменение маркировки занимает всего несколько минут. Технология позволяет работать с коррозионностойкой сталью. Однако важно учесть нюанс: при нанесении изображений таким способом внешний слой металла, стойкий к коррозии, теряет целостность. Это может быть критично для некоторых видов продукции.

Технологии механической гравировки продукции

Как нанести маркировку на металл механическим способом? Для этого используются следующие технологии:

• ударно-точечная;
• фрезерная.

Ударно-точечная маркировка

Ударно-точечная маркировка металлических изделий подразумевает применение специального устройства — ударного маркиратора. Такие станки бывают портативными, стационарными и интегрируемыми, они могут функционировать в автоматическом и ручном режиме. Портативные устройства обычно работают в ручном режиме и применяются для нанесения данных на продукт непосредственно оператором. Метод используется, если товара мало или когда нужно выполнить работу на нетранспортируемом объекте (например, нанести гравировку на трубы большого диаметра).

Стационарные модели используются на предприятиях, где с их помощью на металлическую поверхность наносят разнообразные данные и обозначения. Часто оборудование применяется для гравировки даты, времени, номера партии, условных обозначений на шильдиках и табличках. Работа выполняется с помощью подвижной головки и специального инструмента — иглы. Игла — расходный материал, который со временем изнашивается и требует замены.

Технология ударно-точечной маркировки идеально подходит для нанесения данных на продукцию из мягких и твёрдых металлов: от бронзы и алюминия до чугуна и титана. Хорошо поддаются такой обработке трубы, фитинги.

Фрезерная маркировка

Фрезерная маркировка металла позволяет получать объёмные изображения. Она применяется для создания логотипов, украшения изделий из стали. Для работы требуется довольно мощный станок, который не может быть портативным. Процесс нанесения не обходится без отходов — после обработки остаётся металлическая стружка. Нанесение графики выполняется с помощью специальной фрезы из твёрдой стали. Фрезы — расходный материал, который со временем требует замены.

Особенности фрезерной обработки:

• требуется надёжная фиксация образцов для обработки;
• при нанесении изображений этим методом не обойтись без отходов и расходных материалов;
• гравировка возможна только при условии, что продукт имеет достаточную толщину;
• технология не подходит для нержавеющих сталей — она повреждает внешний слой;
• способ идеально подходит для получения выпуклых изображений.

В чём разница маркировки фрезой и способа нанесения графики иглой? Визуально два изображения будут различаться. Рисунок иглой будет состоять из множества точек, а след от фрезы будет плавным и ровным. Также с помощью фрезерной обработки можно проводить более глубокую маркировку, вплоть до сантиметра.

Электрохимическая обработка

Способы нанесения маркировки на металл не ограничиваются лазерной и механической технологиями. Существуют и другие варианты, широко применяемые на производстве. Для металлических поверхностей подходит метод электрохимической гравировки. Технология подразумевает использование кислоты и электрического тока. Таким способом можно получить различные виды изображений. Процедура выполняется следующим образом:

1. к заготовке прижимают трафарет;
2. область, которую предстоит обработать, покрывают кислотой, электролитом;
3. пропускают ток.

Ток проходит по электролиту и оставляет в нужном месте след. Напряжение при такой обработке составляет от 3 до 15 В. Особенность этой технологии в том, что она подходит для нанесения крупных обозначений и логотипов. При этом края рисунка остаются нечёткими, однако это некритично. Метод универсальный, подходит для нержавеющих сталей, чёрных и цветных металлов.

Электроискровая маркировка

Нанесение изображений и обозначений в некоторых случаях выполняется электроискровым методом. Он применяется вручную или с помощью специального станка. Такой способ позволяет получать эффект рукописной гравировки, что выглядит эстетично. Вручную для обработки используют электрод, которым водят по поверхности. Тонкий верхний слой металла плавится, на нём остаётся заметный след. Метод не подходит для нержавеющих сталей, потому что снимает защитный слой с поверхности.

Обработка может выполняться с помощью станка. Процедура выглядит следующим образом:

1. деталь или готовый продукт устанавливается в держатель станка;
2. поверхность покрывается специальным слоем плёнки;
3. рабочая головка опускается к детали;
4. для запуска процесса на головку подаётся напряжение, возникают искры.

На продукте остаётся след от маркировки, который выглядит примерно так же, как гравировка от руки.

Применение каплеструйной технологии

Для маркировки изделия может использоваться специальный принтер, с помощью которого на поверхность наносится стойкая краска на основе сольвентных чернил. Технология подходит для поверхностей округлой и плоской формы. Особенности метода:

• возможно использование чернил разных цветов;
• существуют портативные и стационарные установки для нанесения изображений;
• метод напоминает струйную печать, только реализуется на металле;
• при использовании стационарных моделей есть возможность встраивания оборудования в линию и автоматизации процесса;
• доступно нанесение рисунков практически любой сложности;
• метод не подходит для объёмной маркировки.

Такой вид обработки не снимает верхний слой металла, поэтому он может применяться для нанесения изображений на нержавеющую сталь. Скорость нанесения маркировки в станке может достигать 10 м/с. Метод имеет несколько нюансов, которые можно считать недостатками. На самом деле это особенности технологии, обусловленные её спецификой.

Каплеструйная маркировка не выполняется в помещениях, где много пыли и взвешенных частиц. За чистотой воздуха в помещении необходимо следить — требования к составу атмосферы хоть и не очень строгие, но всё равно достаточно жёсткие. Нанесённое изображение устойчиво к внешним воздействиям, однако может исчезнуть под воздействием трения и влаги. Ещё одна особенность метода — много расходных материалов. Не реже раза в год необходимо менять помпы и фильтры, регулярно требуется растворитель и краска. Однако во многих случаях такие расходы окупаются.

Каплеструйная маркировка отлично подходит для нержавейки: она не создаёт искр и не нагревает металл. Обработка поверхностей выполняется с высокой скоростью.

Другие методы обработки

Термотрансферная обработка

Маркировка наносится на поверхность изделия с помощью специальной красящей ленты. Лента нагревается, и изображение остаётся на детали. Для получения нужного оттиска по ленте (риббону) проходит горячая головка маркера. Печатающая головка плавит пигмент, за счёт чего формируется стойкий оттиск. Этот способ используется не так часто из-за нескольких недостатков:

• маркировка не отличается высокой стойкостью;
• отмечаются высокие затраты на расходные материалы.

Термотрансферная лента плохо переносит высокие температуры и механические воздействия. Она плавится и стирается с поверхности. Поэтому многие предприятия в качестве альтернативы предпочитают каплеструйную маркировку или лазер.

Шелкография

Изображение переносится на поверхность через трафарет (сетку). Технология подразумевает использование специальной краски, которая продавливается через форму. Для стойкости картинки требуется нанесение адгезивного слоя. В результате получаются яркие изображения, стойкие к внешним воздействиям. Это основные преимущества метода. Среди недостатков:

• повышенный расход на материалы;
• технология предназначена для ровных плоских поверхностей;
• скорость печати невысокая, много времени отнимает сушка;
• возможно ухудшение качества изображения при механических воздействиях.

Технология сегодня используется, но реже, чем лазер, ударно-точечная маркировка или каплеструйный метод нанесения данных.

Что подходит для нержавейки

Часто потребители интересуются, каким способом запрещается маркировка нержавеющих сталей. Для таких материалов запрещено использовать технологии, которые снимают верхний слой. Это может привести к разрушению изделия и коррозии. Не стоит применять фрезерную обработку, которая нарушает верхний слой. Лазерную технологию рекомендуется использовать с осторожностью. Каплеструйная маркировка разрешена — она не нарушает внешнего слоя.