Бесконтактная маркировка

В отношении технологического обеспечения каплеструйная печать является одним из самых надежных способов маркировки. Принтеры, которые работают на основное каплеструйной технологии, отличаются параметрами печати – одни наносят мелкосимвольную информацию, другие крупносимвольную. К первой группе относят модели, которые наносят маркировку высотой от 1,5 мм до 14 мм. Печать крупносимвольных понтеров по высоте составляет от 10 мм до 115 мм.

Современное маркировочное оборудование представляет собой автоматизированные устройства. Все процессы печати контролирует программное обеспечение. Чтобы начать работу с таким оборудованием нужно просто нажать кнопку. Кроме того, мелкосимвольные принтеры например, способны выполнять автоматическую промывку печатающей головки при включении, что исключает ежедневную ручную очистку. Пополнение чернил или их замена может быть осуществлена в процессе работы принтера, в связи с чем не требуется остановки конвейерной линии.

Если Вам нужен маркировочный каплеструйный принтер, то наша компания markerovka.ru поможет Вам с выбором и при необходимости окажет услуги по ремонту и сервисному обслуживанию. Также у наших менеджеров вы можете получить консультацию по эксплуатации и применению маркировочного оборудования.

Технология печати

Каплеструйные принтеры используются для нанесения переменных текстовых и графических данных – логотипов, штрих-кодов и т.д. Важно отметить, что печать осуществляется бесконтактным способом, то есть печатная головка не касается маркируемого материала. Вместо этого, чернила «выдуваются» из сопел во время прохождения материала мимо печатного элемента. Особенность каплеструйного принтера заключается также в том, что он позволяет наносить данные от одной до четырех строк одновременно. Он является удачным решением для задач маркировки, которые требуют нанесения печати на различных скоростях движения маркируемого объекта, на различных материалах, а также в сложных производственных условиях.

Сегодня каплеструйные принтеры находят применение в разных областях промышленного производства - в пищевой, косметической, ликеро-водочной, фармацевтической, химической, деревообрабатывающей и др.

Преимущества метода

Данный вид маркировочного оборудования отличается высокой скоростью печати, что важно для современных производственных линий. Некоторые модели принтеров поддерживают функцию изменения кода, благодаря чему корректировать наносимые на объект данные без остановки производственного процесса. Те модели, которые дополнительно оснащены часами реального времени, могут также наносить на продукцию информацию по дате и времени маркировки.

Для производственных линий требуются хорошо защищенное от внешних воздействий оборудование, поэтому большинство каплеструйных принтеров оснащены системами защиты, которые обеспечивают бесперебойную работу даже в тяжелых промышленных условиях. Для маркировки, в свою очередь, требуются стойкие чернила – на водной, спиртовой или метилэтилкетоновой основе.

Как уже отмечалось выше, интегрирование каплеструйного маркировщика в производственный цикл, позволяет маркировать изделия с большой скоростью. Информация наносится мелко или крупно-символьной печатью в виде текста, штрихового кода и графики при ее при движении по конвейеру. Использовать каплеструйную технологию удобно для маркировки группы товаров и индивидуальной тары, включая бутылки и другие виды упаковки. Такой способ печати также подходит для маркировки мягких и хрупких продуктовых изделий - сыров, колбас, яиц и др. За счет различного крепежного оборудования - кронштейнов, станины и др., можно устанавливать каплеструйное оборудование в любой части производственного конвейера, в зависимости от требований заказчика. Такие маркираторы адаптированы под эксплуатацию в условиях высокой влажности, устойчивы к механическим воздействиям - ударам, вибрациям и являются удобным и надежным решением в среде крупного производства.

Стандартно на изделия наносится информация в виде даты выпуска, срока годности, названия предприятия или товара, логотипа. Маркировку можно наносить на кабельные провода, стеклянную тару, упаковки продуктов питания, выполненные из различных материалов, и на мелкие хрупкие предметы, которые нельзя маркировать контактной печатью из-за возможности их повреждения.

CIJ ПЕЧАТЬ – ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ

Печатный символ, наносимый каплеструйным принтером, состоит из точечной матрицы. Она представляет собой линии или штрихи чернильных капель. Размещение символов в каждой строке осуществляется на определенном расстоянии друг от друга при помощи электронного отключающего устройства и в зависимости от движения маркируемой поверхности, проходящей под печатной головкой.

Подача чернил к соплу осуществляется под давлением, откуда они выходят через калиброванное отверстие. В генератор капель имеется шток, который совершает колебания с определенной тактовой частотой и таким образом разбивает чернильную струю на мелкие капельки.

После этого капли проходят через прорезь электрода и заряжаются. Уровень заряда каждой капли зависит от того, в какую точку на материале она должна попасть. Микропроцессорной системой управления посредством сигналов, передаваемых от фазового детектора, синхронизируется разбиение струи на капли, после чего они направляются в систему с двумя отклоняющими электродами. Под воздействием электрического поля, создаваемого этими электродами, происходит отклонение чернильных капель от их первоначальной траектории. И уже затем они наносятся на поверхность маркировочного материала. Вертикальные столбцы точек формируются при печати за счет изменения заряда последовательных капель. Ввиду движения материала обеспечивается горизонтальная развертка. Таким образом, формируются буквы и графические символы. При этом те незаряженные капли, которые не потребовались для печати, снова возвращаются в чернильную систему, и проходят заново весь этот цикл. Это позволяет экономно расходовать чернила.

УСТРОЙСТВА КАПЛЕСТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ С ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧЕЙ ЧЕРНИЛ

Принцип каплеструйной печати с импульсной подачей чернил заключается в эмиссии только тех капель, которые используются для формирования изображений. Подача капель, осуществляется также - под воздействием давления. Выбрасывание чернил под одной капле из сопла происходит благодаря тому, что давление подается в качестве кратковременного импульса.

Источниками импульсного давления являются пьезоэлектрические преобразователи. При данной технологии каплеструйная печать осуществляется на основе применения обратного пьезоэффекта, то есть за счет возникновения механической деформации пьезоэлектрика, которая создается под действием электрического импульса. Из-за того, что пьезоэлектрик деформируется, в красочной камере возникает импульс давления, который и выталкивает из сопла чернильную каплю.

Плоские пьезоэлектрики стоят недорого, поэтому принтеры, осуществляющие печать на основе их использования, отличаются более низкой стоимостью, но для них требуются печатные головки с прочным корпусом, поскольку такие пьезоэлектрики совершают колебания с большой амплитудой.

Регулируя напряжение, которое подается на пьезоэлектрик, можно контролировать размер капель во время печати. Благодаря такой возможности каплеструйной печати удается добиться наилучшего качества печатаемых изображений на различных поверхностях. Это является основным достоинством пьезоэлектрических печатающих систем. Кроме того, используемые импульсные головки отличаются долговечностью, что также является несомненным плюсом данного метода.

Клапанная система ("Dot on Demand" "капля по требованию")

В отличие от систем CIJ, в клапанной системе DOD каплеобразование осуществляется не постоянно, а лишь в определенный момент времени по команде от контролера. Помимо этого, она поддерживает иной метод управления печатным процессом и подачи чернил. Основной сферой применения таких каплеструйных принтеров, является маркировка вторичной упаковки.

Основа технологии печати DOD (drop-on-demand) заключается в разовом выбросе чернильных капель из печатающей головки. При этом осуществляется параллельная печать всего символа по высоте из нескольких выходных отверстий одновременно.

В данных моделях принтеров используются печатающие головки с 7 или 16 клапанами, выбор которых зависит от количества строк, которые нужно нанести на изделия. 7-ми клапанные наносят по одной строке, 16-клапанные - по две.

Клапаны образуют систему подачи, в которую чернила подает коллектор из главного резервуара. При воздействии электронного управляющего сигнала, осевые клапаны потока открывают каналы, по которым чернила проходят к плате сопла. Причем в зависимости от импульса открывается определенный клапан. Материал, проходя мимо печатного элемента, создает горизонтальную развертку, а чернила, выдуваемые под давлением – вертикальную. Таким образом, при наложении разверток формируется печать.

DOD-печать включает два основных метода. Первый - электроклапанная технология, в которой для выбора чернил из отверстий печатной головки применяются электроклапаны, они же служат для открытия и закрытия выходных отверстий. Второй метод - пьезоэлектрическая технология, которая основана на использовании печатающей головки, состоящей из 32 каналов. Их управление осуществляется пьезоэлектрическими резонаторами. Каждый канал, в свою очередь, включает нескольких сопел, через которые проходят чернила. Их количество в канале может варьироваться от 3 до 8, в зависимости от типа используемой печатающей головки. При подаче напряжения на резонаторы, их размеры уменьшаются, благодаря чему чернила занимают освободившееся пространство печатного канала.

После того, как подача напряжения прекратится, размер резонаторов восстановится и чернила, ввиду сужения пространства, вытолкнутся через сопла из печатных каналов. При такой технологии не требуется использование внешних насосов, кроме того, в принтерах отсутствуют движущиеся или вращающиеся части, что повышает надежность и устойчивость работы оборудования.

Каждая технология печати отвечает определенным требованиям по маркировке. Например, если требуется нанесение идентификационных данных на вторичную упаковку, например, наименование продукта с указанием его даты выпуска в одну строку на картонной коробке, то для этих целей вполне подойдет принтер с электроклапанной DOD-технологией. Если же требуется наиболее полная идентификация упаковки с нанесением символов различной высоты, штрих-кода, логотипа в несколько строк, то с такими требованиями справится принтер с пьезоэлектрической системой печати DOD.

ЛАЗЕРНАЯ МАРКИРОВКА

Лазерная маркировка осуществляется лазерным лучом, который фокусируется на поверхности материала и нагревает его в определенных точках, что приводит к изменению свойства материала, а точнее к локальному изменению его цвета или частичному испарению.

Формирование изображения на изделии может выполняться двумя методами - растровым или векторным. Растровый рисунок создается также, как и при печати на принтере, только вместо печатающих головок используется лазерный луч. При этом лучом построчно «сканируется» изображение, с включением и выключением излучения в нужные моменты. Векторное изображение формируется плоттерной печатью, при которой лучом «прорисовывается» изображение, путем воздействия излучения на контурный рисунок по его векторным линиям.

Лазерная технология была изобретена более 40 лет назад. С тех пор она прошла длинный путь, в течение которого применялась в сфере науки и стала доступной для промышленного оборудования. В промышленности лазеры применяются для сварки, резки, сверления и поверхностной маркировки материалов. С помощью лазерной печати можно наносить буквенно-цифровую информацию, логотипы, а также штрих-коды и различные декоративные дизайнерские элементы на упаковки товаров и на пластиковые изделия.

Преимущество лазерной технологии заключатся в том, что она является более экологичной в сравнении с другими методами печати, например с тампонной и струйной печатью. Также она удобна в использовании. Лазерный луч можно легко регулировать через компьютерное управление, а маркировку несложно адаптировать в соответствии с пожеланиями клиента, чего нельзя сказать о печатных системах, использующих краски и чернила. В отличие от них, лазерная печать не требует чернил, печатных форм и использования как-либо растворителей, поэтому обходится дешевле.

Сферы применения лазерной маркировки

Как метод, лазерная маркировка разрабатывается в течение многих лет и маркировочные лазерные принтеры уже давно и успешно применяются во всем мире. Однако в нашей стране данное решение для маркировки используется не столь широко. В основном, такое оборудование требуется в России для высокоскоростных производственных линий, например, для линий розлива напитков, поскольку в этой сфере предъявляются жесткие требования к маркировке по стойкости к механическим воздействиям. Но следует отметить, что в последние годы отмечается устойчивый спрос производителей к устройствам для маркировки лазером, что обусловлено такими преимуществами лазерной технологии как: чистота, удобство, высокая скорость и качество маркировки, экономичность.

В современном производстве существует ряд задач, для решения которых без возможностей лазерных принтеров никак не обойтись. Необходимость в использовании данной технологии, подтолкнула к ее развитию. Например, у лазера появились цветовые возможности, а маркировка теперь может выполняться сразу с двух сторон одним лазерным лучом, что позволяет значительно экономить затраты.

Применение лазерной технологии носит в большей степени утилитарный характер, нежели декоративный. Лазерную маркировку используют производители пластиковой и ПЭТ упаковки, считая ее наиболее удобным и эффективным решением для нумерации продукции и ее датирования в среде воспроизводительных упаковочных линий.

Применяется она также производителями электронного и автомобильного оборудования, где при помощи лазера наносят на изделия инвентарные номера и информацию, важную для клиента.

Маркировка лазером стала традиционной для нанесения идентификационных данных на ошейники и бирки для животных. Используется она также для печати цифр и букв на компьютерных клавиатурах, калькуляторах, а также на дисплеях мобильных телефонов. Не менее успешно лазерная технология печати применятся для информационных табло, которые устанавливаются на улице и хорошо видны не только в дневное, но и ночное время суток благодаря специальной лазерной подсветке.

Лазерная маркировка пластиковых изделий

Сейчас существует лазерная печать для маркировки пластиковых изделий, осуществляемая с использованием двуокиси углерода (СО2) и Nd YAG (неодимий алюмоиттриевый гранат). Принтеры с СО2 лазерной печатью наиболее востребованы, поскольку более доступны по цене. Такие модели выпускает, например, компания Domino в Великобритании.

Особенность СО2 лазеров заключается в том, что они могут работать на расстоянии длинных инфракрасных волн в 10.6 микрон, то есть пропускать лазерный луч через формы для нанесения маркировки, находясь на достаточно большом удалении от объекта.

В других моделях лазерный луч формируется в точки аналогично тому, как это происходит в точечных и матричных принтерах. Некоторые из последних лазерных устройств способны наносить информацию на пластик ,и выглядят как шариковая ручка.

Возвращаясь к лазерам СО2, нужно также сказать, что маркировка с их использованием может происходить со скоростью до 6000 знаков/мин, в связи с чем, оборудование с такой лазерной технологией, является эффективным решением для выполнения больших объемов работ, в которых не требуется абсолютной точности изображений. Его легко можно настроить под маркировку в виде нанесения даты, кодов и текста. Однако, лазерное оборудование с технологией на основе СО2 обходится в сравнении с обычными лазерными принтерами в несколько раз дороже ( от 30 тысяч долларов).

Лазеры, использующие неодимий (Nd YAG), более удобны в отношении адаптации к смене шрифтов и форм упаковки, а кроме того они обеспечивают получение более точного изображения. Эти особенности сделали их востребованными в медицинских приложениях (для маркировки электронных датчиков, хирургических инструментов). Лазерное излучение в таком оборудовании осуществляется на длине инфракрасных волн 1,064 микрон. Стоят такие устройства примерно в два раза дороже, чем СО2 лазеры.

Управление любыми лазерными маркировочными системами осуществляется через компьютер, на который установлены специализированные программы, в которых оператор может менять настройки маркировки во время работы. Скорость лазерной маркировочной линии может достигать 1000 мм/сек.

Нанесение идентификационной информации лазером подходит для всех видов коммерческих пластиков и смол. Единственное -для данной задачи дополнительно могут потребоваться специальные добавки, без которых выполнить маркировку невозможно.

Маркировать пластики можно различными способами: путем изменения цвета поверхности материала, ее вспенивания, гравировкой, а также гравировкой с изменением цвета.

1. Цвет изменяется в результате химической реакции, возникающей при нагревании пластиковой поверхности раскаленным лучом лазера.
2. Вспенивание происходит при физическом перестроении молекул полимеров, которое возникает также из-за осветления общего тона поверхности.
3. Гравировка наносится горячим лазерным лучом, воздействие которого вызывает перестроение поверхности смолы.
4. Изменение цвета во время гравировки возникает под воздействием очень сильно нагретого лазерного луча. В зависимости от применяемых добавок и материалов, маркировку можно сделать темной на светлой поверхности, или наоборот, светлой на темной поверхности.