Маркировка деталей ЧПУ: лазерная гравировка, шелкография и др. — экспертные советы и техники

Как добавить логотипы, надписи, серийные номера и другие индивидуальные дизайны на ваши индивидуальные детали? Маркировка деталей — экономичный способ придать деталям эти дополнительные идентифицирующие и/или косметические детали. Изучите распространенные техники маркировки на рынке сегодня, включая лазерную гравировку и шелкографию.

Маркировка деталей, также известная как прямая маркировка деталей (DPM), — вторичный производственный процесс для добавления логотипов, надписей или других индивидуальных дизайнов на ваши индивидуальные ЧПУ обработанные детали. Два из самых частых методов маркировки — лазерная гравировка и шелкография.

Обычно маркировка деталей — обязательный шаг в производстве полносерийных деталей (если у вас много деталей, вы, вероятно, добавляете серийные номера или другие идентификаторы). Конечно, вы, вероятно, найдете эту кастомизацию по всему спектру ЧПУ проектов, особенно с относительной легкостью и экономичностью большинства процессов маркировки.

Статья охватывает распространенные способы маркировки деталей и также предоставляет практические советы, как извлечь максимум из техник маркировки. Для более глубоких знаний о ЧПУ обработке перейдите к нашему комплексному руководству, идеальному для новых инженеров и опытных, ищущих удобный справочник.

Что такое лазерная гравировка? Добавление логотипов, сериализации и номеров деталей

Лазерная гравировка — один из самых частых методов маркировки деталей. При лазерной гравировке лазер испаряет тонкий слой материала для создания кода отслеживания, посылая высоколокализованный лазерный импульс на вашу деталь.

Вместо добавления приподнятой микроповерхности на материале детали, лазерная гравировка входит в материал. В общем, лазерная гравировка может достигнуть глубины 500 микрон. Частые применения для лазерной гравировки включают стальные и алюминиевые детали.

Преимущества

• Лазерная гравировка не маркирует детали силовым воздействием на заготовку
• Гравированные марки очень долговечны
• Низкие операционные затраты (нет расходников)
• Последовательное и долговечное качество

Недостатки

• Лазерная гравировка может вызывать тепловое повреждение материалов
• Марки постоянны
• Нельзя лазерно гравировать или травить нержавейку
• Сложнее гравировать рефлектирующие, хрупкие и прозрачные материалы

Что такое шелкография? Также известна как шелк-скрининг

Шелкография использует сетку для переноса чернил на подложку. Процесс соответствует многим Mil-Spec требованиям для промышленных методов маркировки.

Шелкографические станки движут раклом по сетке для заполнения открытых ячеек и графических областей чернилами. Сетка использует блокирующий шаблон или эмульсию, оснащенную изображением. После этого используется похожий печатный ход, заставляющий сетку быстро касаться подложки, проталкивая чернила через отверстия сетки и перенося изображение на подложку.

Этот метод чаще всего виден на деталях, уже прошедших несколько раундов постобработки металла. Он более универсален чем традиционные печатные методы, такие как литография или травиление, так как не требует печати под давлением. Можно использовать разнообразные чернила для шелкографии почти любого материала или объекта. Шелкография хорошо работает на многих пластиковых и металлических материалах.

Преимущества

• Шелкография может применяться к широкому спектру материалов и объектов
• Отложение чернил можно менять для получения толщин пленки цвета, превосходящих другие процессы
• Шелкография наиболее универсальна в своем диапазоне применения и возможностей производительности

Недостатки

• Шелкография не быстрый процесс, работает на гораздо более низких скоростях чем гравировка

Что такое точечная маркировка? Также известна как игольчатая маркировка или ударная маркировка

Точечная маркировка позволяет производителям делать постоянные вдавливания в впечатляющем спектре материалов. Обычно для идентификации и прослеживаемости. Точечные маркировочные станки используют вибрирующий инструмент для производства серии равноудалённых мелких вдавливаний на поверхности детали.

С точечной маркировкой материал вашей детали вдавивается в углубление и не сгорает или не фрезуется, так что не остается лишних стружек материала.

Преимущества

• Точечная маркировка может использоваться в вертикальных и горизонтальных ЧПУ центрах и токарных станках
• Может монтироваться в различных держателях инструментов и программироваться прямо ЧПУ контроллером
• Экономично и материалоэффективно
• Идеально для сериализации и прослеживаемости
• Идеально для мелких листовометаллических деталей

Недостатки

• Марки постоянны
• Может требовать разные размеры иглы в зависимости от желаемого размера марок
• Требует внешнее питание (батареи или пневмоактуаторы)

Что такое тампопечать?

Тампопечать использует силиконовую тампон для переноса 2D изображения на 3D объект. Силиконовая тампон способна подбирать изображение с плоской поверхности и переносить его на разнообразные поверхности включая плоские, сферические, цилиндрические, текстурированные, вогнутые и выпуклые.

Этот процесс достигает похожего результата с шелкографией, поэтому мы часто выбираем последнюю.

Преимущества

• Постоянная маркировка, подходящая для внутренних и наружных применений
• Можно печатать на широком спектре поверхностей и отделок
• Экономичное производство (нет нужды наносить отдельные этикетки)
• Пригодно для быстрого прототипинга
• Малые и большие объемы
• Монохромная до полноцветная 생산

Недостатки

• Изображения более 150 мм в диаметре сложны для печати
• Ограниченное количество доступных цветов

Что такое лазерное травление?

Лазерное травление создает черно-белые марки на детали и является самым эффективным процессом для постоянного добавления логотипов и других индивидуальных дизайнов к большинству материалов. Травление быстрее гравировки, потому что требует меньше энергии от лазерного луча, хотя результат довольно похож.

Для травления детали используется лазер для нагрева и искажения микроповерхности материала, который маркируете. Это расширяет и создает текстуру на травленной поверхности. Лазерное травление работает практически с любым металлическим материалом, кроме нержавейки.

Преимущества

• Четкие и детализированные изображения
• Универсально и относительно недорого
• Не изменяет поверхность детали так как точечная маркировка
• Быстрее других лазерных процессов

Недостатки

• Нужно интегрировать лазерную маркировку перед неабразивными обработками как порошковое покрытие, электрофоретическое покрытие и термическая обработка
• Нержавейку нельзя травить или гравировать

Что такое лазерное отжиг?

Менее частая техника маркировки, лазерное отжиг — единственное решение для маркировки нержавейки и хромированных компонентов. Это потому, что это единственный процесс, создающий постоянные марки, сохраняя естественную коррозийную стойкость детали.

Лазерное отжиг нагревает металл вместо гравировки, химически модифицируя сталь под начальным хромированным оксидным слоем.

Для этого лазерное отжиг нагревает поверхность до временного плавления. В этом коротком временном интервале (мы говорим миллисекунды) кислород проникает под поверхность, создавая контролируемую форму окисления под этим верхним слоем. Когда поверхность остывает и затвердевает, окисление изменило цвет поверхности детали. Результат постоянный, хроматический и косметический.

Самое важное, лазерное отжиг не удаляет материал с поверхности детали, в отличие от лазерной гравировки, которая аблирует материал. Это значит, что любые защитные слои остаются нетронутыми.

Разница между отжигом и травлением в том, что отжиг — химическая реакция и он не плавит поверхность материала. Разница тонка для глаза. Частые применения включают нержавейку и хромированные металлы.

Преимущества

• Марка будет постоянной на поверхности материала
• Металлическая поверхность останется целой для избежания деградации окислением
• В отличие от лазерной гравировки, травления и точечной маркировки, лазерное отжиг не ведет к ржавлению
• Предлагает высокие уровни точности (разрешение 200 микрон)

Недостатки

• Не почти так быстро как процесс гравировки

Что такое штамповка чернилами?

Относительно простой процесс для кастомизации деталей, штамповка чернилами состоит в нажатии зачерненного штампа на поверхность детали. Это автоматизированная версия ручной штамповки и хорошо работает для разнообразных пластиковых и металлических материалов.

Преимущества

• Экономично с дешевыми расходниками (только заправка чернила)
• Может монтироваться в различных держателях инструментов и программироваться прямо от ЧПУ контроллера
• Марки легко удаляются вытиранием или легкой шлифовкой

Недостатки

• Работает в основном на плоских поверхностях
• Марки могут быть неидеальными

Часто задаваемые вопросы

Какие варианты маркировки доступны через сеть Protolabs?

В настоящее время мы предлагаем лазерную гравировку и шелкографию для ваших индивидуальных деталей.

Сколько стоит маркировка деталей?

В общем, лазерная гравировка добавит примерно 6% к итоговой стоимости деталей, в то время как шелкография поднимет цену примерно на 15%.

В чем разница между лазерным травлением и лазерной гравировкой?

Главная разница: лазерное травление плавит микроповерхность детали для создания приподнятых марок, в то время как лазерная гравировка удаляет материал для создания углублений в поверхности. И лазерная гравировка, и лазерное травление используют высокое тепло для постоянных марок на металлических поверхностях.

Какая самая частая технология для маркировки деталей?

Самая частая технология для маркировки деталей — лазерная гравировка, которую мы предлагаем в сети Protolabs.

Какую документацию нужно предоставить сети Protolabs для маркировки?

Для маркировки нужно предоставить векторный файл (AI, AutoCAD (DWG) и DXF файлы) а также PDF, указывающий точное позиционирование маркировки.

Влияет ли маркировка на сроки исполнения?

Маркировка увеличит срок исполнения ваших заказов индивидуальных деталей. Лазерная гравировка добавит минимум 1 день к срокам, в то время как шелкография займет дополнительные 1–3 дня или больше.

Дополнительные ресурсы для инженеров

ЧПУ обработка мелких деталей

Узнайте, как проектировать и изготавливать мелкие ЧПУ детали с точными допусками, правильными материалами и надежными практиками DFM.

Руководство по ЧПУ обработке акрила

Все о ЧПУ обработке акрила: грейды материалов, рекомендации по проектированию, поверхностная отделка, применение и факторы стоимости для точных деталей из PMMA.

ЧПУ токарные станки: как они работают и когда их применять

Узнайте, как работают ЧПУ токарные станки, их применение и когда выбирать токарную обработку вместо фрезерования. Полное руководство для цилиндрических деталей.

Лазерная гравировка для серийных деталей

Лазерная гравировка — одна из самых популярных услуг маркировки для добавления серийных номеров, прослеживаемости, брендинга или этикеток к производственным деталям. Будь то отправка деталей в контролируемую среду (как чистая комната), соблюдение требований комплаенса или просто желание, чтобы логотип служил долго — лазерная гравировка дает результаты, которые не выцветают, не размазываются и не стираются.

Преимущества хроматного конвертного покрытия для индивидуальных деталей

Когда нужна коррозийная защита, точные допуски и надежная проводимость, хроматное конвертное покрытие, часто известное по бренду Alodine, доставляет. Руководство объясняет, что это, когда оно превосходит анодирование и как получить желаемые результаты.

Высокоточная ЧПУ обработка для авиакосмических применений

От запуска спутников и производства автономных самолетов до тонкой настройки систем полета — авиационно-космические команды нуждаются в деталях, работающих без компромиссов. ЧПУ обработка реализует идеи, готовые к взлету.

Для чего лучше всего подходит ЧПУ обработка? Как инженеры используют ее на практике

Нужна деталь, которая идеально подходит, надежно работает и не требует недель на производство? ЧПУ обработка делает это возможным. Инженеры ценят ее за точные допуски, широкую совместимость материалов и быстрые сроки — без затрат на оснастку.

Преимущества 5-осевой ЧПУ обработки

Пятиосевая ЧПУ обработка дает инженерам гораздо больше свободы при изготовлении сложных высокоточных деталей. Вместо резки из одного направления станок может поворачивать инструмент или деталь для доступа к сложным углам. Это значит меньше установок, более гладкие поверхности и больше конструкторских возможностей.

Как работает ТИГ сварка?

ТИГ сварка, или вольфрамово-инертгазная сварка — мастерство точности в мире сварки. Всё о чистых линиях и прочности. Будь то строительство для авиакосмоса или изготовление гладких швов для автопроектов, ТИГ сварка делает работу красиво. Статья покроет как это работает, преимущества и как получить лучшие результаты.

Что такое химическое никелирование и как оно работает?

Хотите узнать о химическом никелировании? Вот руководство по использованию постобработки, как она работает, её частые промышленные применения и больше.

Что такое абразивная обработка и как она работает?

Хотите узнать об абразивной обработке? Вот руководство по использованию постобработки, как она работает, её частые промышленные применения и больше.

Как улучшить эстетику деталей

Узнайте о спектре поверхностных отделок и материалов, делающих индивидуальные детали эстетически приятными.

Готовы превратить ваш CAD-файл в индивидуальную деталь? Загрузите дизайны для бесплатного мгновенного расчета стоимости.

Получить мгновенный расчет стоимости