Как маркировать «неудобную» продукцию

При всех преимуществах использования этикеток есть также и недостатки, главный из которых – неприменимость в некоторых случаях и условиях. Соответственно, нередко этикетки дополняются элементами «другой» маркировки - контактной, а иногда эти два способа совмещаются.

У обычных этикеток есть главный недостаток – невозможность использования в некоторых условиях. К примеру, сложно себе представить, чтобы серийный номер автомобильного двигателя был указан путём нанесения самоклейки. Даже имея в виду, что существуют клеи и полимерные материалы, выдерживающие нагрев до 180С и  выше, всё равно, это неприменимо для двигателя: большие температуры, пыль, масла просто «убьют» этикетку через полчаса работы. На такие случаи есть контактная маркировка - часто её называют DPM (от англ. Direct part marking – прямая маркировка).

Существует несколько разновидностей устройств (читай, технологий) прямой маркировки: иглоударная, маркировка прочерчиванием, лазерная, каплеструйная. По аналогии с офисными принтерами, соответственно, первые два способа очень похожи на матричные, следующий - на лазерный, ну а крайний – на струйный.

Игла ударная

Принцип работы заключается в точечном надавливании (ударе) на поверхность маркируемого объекта, после чего остаётся углубление, точка, «пиксел», из которого и складывается изображение. В иглоударной установке есть некая печатаемая рамка, в пределах которой в аппарате передвигается игла (встречаются и многоигольчатые конструкции, но принцип от этого не меняется). Вот, по заранее заданной программе, игла перемещается по печатаемой области и в нужном месте ударяет по поверхности.

Портативное устройство для иглоударной маркировки SIC Marking e9-Р62

Как несложно догадаться, технология родилась из старого дедовского способа маркировки кернером. Как всегда и бывает, существуют разные подходы к этой технологии. Подхода два: пневматический и электромеханический. Из названий ясно, что в первом случае удар осуществляется путём подачи сжатого воздуха, а во втором -  путём создания электромагнитного поля, под действием которого игла, отталкиваясь, также с силой «роняется» на материал. В первом случае необходим компрессор сжатого воздуха, который, в случае мобильного использования придётся волочить за собой.

Независимо от подхода, комплекс состоит из печатаемого устройства и контроллера. Иногда это два разных устройства, иногда объединено в один корпус. В любом случае конструкция немаленькая, достигает веса от 3 кг, что, помноженное на вибрации при работе, накладывает некоторые повышенные требования к физической подготовке оператора. Кроме того, имеются механизмы для круговой маркировки, для фиксации заготовки (при нанесении информации на бирку, дабы последняя «не убежала» в процессе работы). И помимо этого, пневматика, требует компрессор. Это может быть баллон - либо простой промышленный с манометром на горлышке, либо специальный аккуратный - брендовый! Пневматическая установка куда более «пробивная», что важно для работы на прочных поверхностях. Но потому и более дорогая, чем электромеханическая.

Прочерчивание

Устройство для маркировки прочерчиванием очень напоминает иглоударную установку, разница лишь в том, что игла не ударяет по материалу каждый раз при нанесении информации, а, ударившись, начинает перемещаться, производя, как несложно догадаться, «зубодробительные» звуки. Однако этот способ маркировки весьма популярен в некоторых задачах, ведь здесь не бывает пиксельности. Это некий «векторный способ» ДПМ маркировки.

Laser

Лазерная маркировка – вероятно, будущее ДПМ технологии. Ведь сложность лазерного генератора компенсируется простотой управления «иглой» лазера. Тут достаточно лишь зеркал для направления луча. Уже сейчас лазер становится всё более и более популярен, проблема лишь в цене. Разница может отличаться в несколько раз. Но когда наука подрастёт ещё, а ждать остаётся не так уж много, лазер вытеснит иглоударную маркировку. Ведь кроме как в банках и на почте матричные принтеры тоже уже нигде не используются.

Установка для лазерной маркировки фирмы MACSA D5010

Принцип работы (если «по-квазинаучному») заключается в изменении цвета поверхности в точке воздействия для обеспечения контрастности с остальной областью. Другими словами, лазер нагревает поверхность, от чего она меняет свой цвет.

Поверхность может быть покрыта специальным красящим слоем, который после непродолжительного воздействия лазером, темнеет (чаще всего это используется на металлических табличках). Либо это может быть воздействие на металл, после чего, последний, спекаясь, меняет цвет или образует крошечное отверстие – пиксель (тут улавливается сходство с иглоударной маркировкой).

Примером применения лазера в маркировке является хорошо знакомая ликёро-водочная промышленность, когда дата розлива указывается прямо на этикетке, а нередко и на стеклянной или ПЭТ бутылке. Быстро, точно, красиво.

Капля

Принцип работы каплеструйной маркировки понятен: микронная капля краски (пиксель) наносится на поверхность объекта, после чего складывается изображение. Сложность технологии такова, что в отличие от струйного принтера дальность работы каплеструйного много больше, поэтому, точность работы этого устройства требуется просто филигранная. Чаще всего эта технология используется для нанесения информации на  пищевые продукты - к примеру, на йогурты или бутыли с кефиром. Среди принципиальных отличий от всех вышеназванных технологий, заключается в том, что каплеструйная использует краску, а это расходный материал, что помноженное на высокую стоимость оборудования ставит очень большой знак вопроса в целесообразности использования и сильно сужает рынок, где использование этого способа печати оправдано.

Импульсная каплеструйная система IP 9000

DataMatrix

Особо необходимо остановиться на штрихкодировании в ДПМ технологии. Сложность в том, что в отличии от этикеток, где контрастность обычно очень высока из-за, как правило,  белого цвета материала и, как правило, чёрного цвета печати. Тут же мы имеем цвет фона и цвет печати – по сути один и тот же материал. Разница лишь в том, что после воздействия маркировщиком точка на поверхности слегка изменила свой цвет. Исключение, конечно, когда при лазерной маркировке, выжигается изображение на табличках, покрытых специальной краской. Так вот, для ДПМ маркировки штрихкодом используется 2D штриход DataMatrix. Его особенность в том, что алгоритм, по которому он строится, позволяет восстановить повреждённую часть штрихкода. Другими словами, несмотря на непостоянную контрастность точек ШК, зависящую, в том числе, от угла обзора, есть возможность, считав хотя бы 70-75% данных, получить всю закодированную информацию целиком. При этом сканеры или терминалы сбора данных, как несложно догадаться, должны быть ОЧЕНЬ «умными» и «зоркими».

Но нанесение штрихкода способом ДПМ – это только часть проблемы. Основная сложность - его считать. Ведь из-за низкой контрастности подчас и человеку бывает тяжело прочесть текст. Для этого применяются сверхточные сканеры штрихкода. Ищите в их наименовании уже знакомые буквы DPM. Повсеместное использование ШК ДПМ способом ограничивается стоимостью этих сканеров, ведь за высокую производительность приходится платить.

Важно отметить, что, несмотря на сложности со считыванием ШК с поверхности материала, а также то, что оборудование для ДПМ печати очень дорогое, и сами методы ещё далеко не совершенны, всё же это весьма востребованные технологии, которые будут только расти, отвоёвывая у этикеток всё больший кусок рынка. Главное преимущество здесь – полное отсутствие расходных материалов, а это экономия денег, и серьёзная.