Термоструменевий друк на конвеєрі – інтеграція маркувальників на виробництві

На сучасних виробництвах існує кілька методів нанесення маркування. У цій статті ми розглянемо два основних види: безперервний струменевий друк і термоструменеву технологію друку. Також детальніше зупинимося на принципі роботи CIJ та TIJ-принтерів і їхніх перевагах.

Безперервний струменевий друк — CIJ-маркувальники

У CIJ-принтерах використовується насос високого тиску. Він проштовхує чорнило через отвори (сопла) робочої головки, завдяки чому створюється безперервний потік чорнил. Робочий п’єзокристал скорочується під час проходження потоку та розбиває його на велику кількість дрібних крапель.

Частина сформованих крапель за допомогою спеціальних електродів отримує електричний заряд. Після цього вони рухаються до направляючих електродних пластин. Електростатичне поле цих пластин відхиляє заряджені краплі від основної осі руху, і вони потрапляють на виріб, формуючи матричний відбиток.

Ті краплі, що не заряджені та не відхиляються, продовжують рух до уловлювача, звідки повертаються в резервуар для повторного використання. CIJ-маркувальники забезпечують високу швидкість роботи, однак чіткість і роздільна здатність залишаються невисокими. У результаті маркування має вигляд матричного тексту, цифр і символів.

Термоструменевий друк — TIJ-маркувальники

У TIJ або термічному струменевому друці замість резервуарів з чорнилами використовуються картриджі. Принцип роботи такого принтера базується на властивості чорнил розширюватися під дією температури. Завдяки цьому ефекту розігріта фарбувальна маса збільшується в об’ємі й через сопла друкуючої головки під тиском виштовхує мікроскопічні частинки на поверхню пакування, що рухається конвеєром.

Розігрів відбувається за три мікросекунди, температура підвищується до 340–500 °C. На виході з сопла краплі набувають швидкості до 60 км/год. Після виштовхування краплі в соплі утворюється розрідження, яке заповнюється новою порцією чорнил. За одну секунду кожна друкуюча головка здійснює близько 18 000 циклів нагріву та охолодження, що забезпечує високу швидкість роботи пристрою.

Переваги термоструменевого маркування:

тиха робота;
висока роздільна здатність;
стабільне функціонування принтерів;
висока швидкість.

Завдяки водній основі чорнил можна маркувати пористі матеріали. Процес є безконтактним. Завдяки високій чіткості й деталізації цей метод чудово підходить для нанесення цифр, штрихкодів, 2D-кодів та складних зображень.

Інтеграція маркувальників у виробничі лінії

Використання CIJ-принтера

CIJ-принтери застосовуються для маркування та кодування різноманітної продукції та пакувальних матеріалів у процесі виробництва. Такі системи наносять дані про термін придатності, номер партії, серійні номери, рекламні коди та іншу важливу інформацію на такі вироби:

продукти харчування;
напої;
медичні товари;
вино;
косметика;
електронні компоненти;
друковані плати;
труби, кабелі та інші об’єкти.

Передана за допомогою CIJ-методу інформація має вигляд точкового буквено-цифрового коду. Інколи цим способом також друкують штрих-коди та символи.

Використання TIJ-принтера

TIJ-друк ідеально підходить для гладких поверхонь або пористих основ (папір, дерево, тканина, картон). Навіть при використанні чорнил на водній основі час висихання дуже короткий. Метод дозволяє наносити насичений текст з роздільною здатністю до 600 dpi.

Невеликі габарити принтерів дають змогу легко інтегрувати їх у автоматичні лінії, конвеєри, пакувальні машини, аплікатори або перемотувачі етикеток. При швидкості до 120 м/хв це дуже швидкий і економічний спосіб маркування.

На що звернути увагу під час вибору інтегрованого маркувальника

Висота друку

Оптимальна висота друку при CIJ — від 2 до 15 мм. Виробники заявляють про можливість нанесення відбитків від 1,2 до 15 мм, але для цього потрібно збільшити відстань від головки до об’єкта.

TIJ-принтер може друкувати значно вищі відбитки — від 2,5 до 50 мм, не втрачаючи чіткості. Керування кількома картриджами одночасно здійснюється блоком управління з чотирма друкуючими вузлами, що забезпечує безшовне нанесення великоформатних маркувань.

Витратні матеріали

CIJ-принтер витрачає чорнила — частина їх формує відбиток, решта повертається в уловлювач. Однак частина чорнил випаровується, тому потрібно постійно додавати розчинник, який також випаровується.

TIJ-принтер економічніший — витрати обмежуються лише картриджами, що містять чорнила та сопла друкуючої головки. Випаровування не відбувається.

Технічне обслуговування маркувальників

Обслуговування CIJ-принтерів складніше: система формування та відхилення крапель потребує регулярного налаштування та додавання розчинника.

TIJ-принтери не потребують розчинників, фільтрів або окремих систем подачі чорнил. Їх легко встановити, картриджі швидко замінюються, що знижує експлуатаційні витрати. Компактність і мобільність дозволяють використовувати їх навіть у виробничих зонах з обмеженим простором.

Це ідеальне рішення також для роботи з великогабаритними об’єктами, які небажано переміщати: будівельні матеріали, автозапчастини, елементи літаків та інше.

TIJ-принтер — це недорогий, ефективний метод нанесення високоякісного маркування на будь-яких поверхнях. Він надійний у роботі та простий в обслуговуванні. Єдиною статтею витрат є змінні картриджі.

TIJ-технологія забезпечує чітке та довговічне

ультрафіолетове маркування

У чому переваги ультрафіолетового лазерного джерела перед волоконним або вуглекислотним? Давайте розберемося.

Це обладнання чудово зарекомендувало себе в багатьох сферах, одна з яких — маркування виробів. У компанії Marking Україна ви знайдете сучасні ультрафіолетові лазерні маркіратори, а в цьому огляді — їхні характеристики, принцип дії, переваги, сфери застосування та поради щодо вибору.|принцип дії ультрафіолетових маркіраторів

УФ-лазер, що є основою лазерного маркіратора, діє на парах металу. У його конструкцію входять два нелінійні кристали титанофосфату калію. Вони в кілька етапів трансформують випромінювання зі стандартною довжиною хвилі 1064 нм у світло з довжиною хвилі 355 нм. Використовується принцип діодного накачування. Створюється вузький світловий пучок, який спрямовується на оброблювану поверхню з металу, скла або іншого матеріалу. Завдяки високій потужності пучка на ділянці, куди він потрапляє, інтенсивно відбувається абляція або випаровування. Небажаний тепловий ефект зводиться до мінімуму, оскільки лазерний маркіратор діє на поверхню короткими імпульсами. Результат — чітке, чисте, добре видиме та довговічне маркування, якісне відтворення навіть найдрібніших і найскладніших графічних та текстових елементів.

Ультрафіолетові лазерні машини вигідно відрізняються від поширених волоконних та CO₂-лазерів. Останні створюють інфрачервоне випромінювання з довжинами хвиль 1, 9,4 і 10,6 мікрометра, яке формує на поверхні пляму впливу відносно великого діаметра. Лазери для УФ-маркування, на відміну від них, генерують випромінювання з іншою довжиною хвилі. Вони створюють пляму впливу, діаметр якої у 30 разів менший, ніж при використанні волоконних та CO₂-лазерів. Це різниця добре помітна на схемі.

Мала площа плями у поєднанні з великою потужністю лазерного випромінювання забезпечує високу точність ультрафіолетового маркування. З’являються й інші переваги, що заслуговують на увагу.

Переваги УФ-маркіраторів

Можливість нанесення маркування будь-якої складності, що містить дрібні графічні та текстові елементи — написи, штрих-коди, зображення та інше.
Довговічність маркування, стійкість до стирання, сонячного світла, підвищеної вологості, температурних коливань, забруднень та агресивних речовин.
Універсальність, можливість маркування різних матеріалів, застосування ультрафіолетових лазерних маркіраторів у різних галузях — від виробництва кабелів до харчової промисловості.
Висока продуктивність, можливість безперервної роботи.
Гнучкість та адаптивність, легке вбудовування у технологічні лінії.
Економічність — відсутність витратних матеріалів та супутніх витрат.
Безпечність для людей і довкілля.

Перелічені переваги зробили ультрафіолетові лазерні маркіратори затребуваними серед фахівців. Інтерес до них з боку клієнтів нашої компанії вже високий і продовжує зростати.

Сфера застосування УФ-лазерного маркування

Універсальність ультрафіолетових лазерних машин, представлених у нашому асортименті, — одна з головних переваг цього обладнання в очах більшості спеціалістів. Маркіратори застосовуються для роботи з різними матеріалами, що значно розширює сферу їх використання.

Метали

Ультрафіолетові лазери генерують випромінювання з такою довжиною хвилі, яка добре поглинається різними металами, зокрема нікелем, міддю, сріблом та золотом. Обладнання застосовується для високоточної обробки металевих поверхонь — наприклад, алюмінієвої фольги, у якій лазерним променем можна створювати мікроскопічні отвори.

Скло

Повернемося до однієї з головних переваг ультрафіолетових маркіраторів: сформований промінь має малий діаметр і чинить мінімальний тепловий вплив на матеріал. Це дозволяє безпечно маркувати скляні вироби — на поверхні не з’являються навіть мікротріщини, попри схильність скла до цього. Ультрафіолетові маркіратори застосовуються для обробки натрій-кальцієвого, боросилікатного, загартованого, ударостійкого та інших видів скла.

Пластик

За допомогою ультрафіолетових лазерних машин з нашого асортименту можна якісно виконувати УФ-маркування ПВХ, полістиролу, АБС, ПБТ, ПЄ, ПП, ПЕТ, та багатьох інших видів пластику різної товщини. Це, наприклад, дає змогу наносити елементи фірмового стилю на поліетиленові пакети.

Органіка

На відміну від інших типів лазерного обладнання, ультрафіолетові маркіратори дозволяють створювати графічні та текстові елементи на шкірі, камені, дереві та інших натуральних матеріалах. Це відкриває широкі можливості для креативу, виробництва оригінальних товарів і розвитку бізнесу.

Сферу застосування ультрафіолетових маркіраторів не обмежено наведеними матеріалами. Обладнання можна використовувати для обробки сапфіру, кераміки, тканини, паперу та багатьох інших матеріалів, з якими неможливо працювати іншими типами лазерів. З’являється можливість виготовлення друкованих плат, у тому числі гнучких, гравіювання та холодної абляції.