ダイレクトパーツマーキングの方法
ダイレクトパーツマーキング (DPM) は、自動車および航空宇宙産業において、機械が読み取り可能な部品識別に使用されています。このプロセスは、機械可読識別とも呼ばれ、個々の部品やアセンブリに英数字や二次元コードをマーキングするために、自動車および航空宇宙産業で普及しています。
エンコーディングとコード検証の詳細については、ホワイトペーパー「ダイレクトパーツマーキング (DPM) 識別の実施」をご参照ください。
部品印字の新標準
DPM 規格は、自動車業界や航空宇宙業界の多くの団体に採用されています。製造業者は、機械読み取り可能な印字を使用して、製造工程やサプライチェーン全体を通して部品を追跡することができます。サービスやリコールのために部品を探すのに最適で、賠償責任や保証の解決に役立ちます。
部品生産では、機械読み取り可能な印字を使用することで、手作業による記入の必要性を減らし、印字の精度を高め、データ交換をスピードアップすることができます。一次元バーコードと二次元コードの両方を含む電子的に生成されたコードは、社内の IT システム向けにシンプルなデータ保存と利用を提供します。長年にわたり、一次元バーコードはデータ配信に広く使用されてきましたが、このフォーマットは二次元フォーマットに取って代わられつつあります。二次元コードは、より少ないスペースでより多くの情報を含むことができ、様々なダイレクトマーキング方法で適用することができます。
DPM の 3 大要素は、エンコード、マーキング、検証です。エンコーディングとは、データ、埋め込み、エラー訂正バイトを含む濃淡セルのパターンにデータ列をレンダリングし、マーキングデバイスで使用することです。マーキングとは、基材に適した技術で部品に内容を直接刻印することです。検証とは、コードの正確さと品質を確認することです。これは、マーキングステーションでの製品打刻直後に行われるのがもっとも一般的です。
マーキング方法
コードの書式や内容を選択することはさておき、部品にマーキングするための最良の方法を検討することが重要です。DPM の利点は通常、ラベル貼付などの他のオプションよりも大きいです。しかし、部品の物理的特性や構成がメーカーに課題をもたらすこともあります。自動車および航空宇宙産業にとって、もっとも一般的な 印字方法は、レーザーマーキングと産業用インクジェットの 2 つです。これらのマーキング技術を比較する際には、マーキングする材料、プロセスの柔軟性、コスト要因、スピード、スループット、マーキングプロセスの自動化の機会に注目することが重要です。DPM はさまざまな材料に使用できますが、基材の粗さ、熱応力に耐える能力、マーキングされる材料の壊れやすさなど、基材ごとに考慮すべき独自の側面があります。
マーキング／印字技術と基板の適合性
| アルミニウム | 銅 | チタン | 鉄 | スチール | マグネシウム | セラミック | ガラス | 合成樹脂 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| レーザー | CO2 レーザー | • | • | |||||||
| 固体レーザー (ファイバー & UV) | • | • | • | • | • | • | • | • | ||
| 産業用インクジェット | • | • | • | • | • | • | • | • | • | |
最新のニュースをリアルタイムでお届けします:
レーザーとインクジェットの部品印字ソリューションの比較
| メリット | レーザー | 産業用インクジェット |
|---|---|---|
| 柔軟性 難しい表面への印字、部品とマーキング装置の距離 | 高い | 平均 |
| 費用対効果 | 高い | 平均 |
| 導入の容易さ 生産セル内のプログラマブル・ロジック・コントローラとの通信が容易さ、設置やメンテナンスに必要なスペースの確保 | 高い | 高い |
| マーキング方法の種類 非接触 (マーキング装置で部品に触れない) 接触 (マーキング装置で部品に触れる) | 非接触型 | 非接触型 |
| マーキングの耐摩耗性 | 高い | 低い |
| 機動性 生産ラインの他の場所への移動しやすさ | 低い | 高い |
| 熱的または化学的ストレス | はい | いいえ |
レーザー部品マーキング
レーザー技術は、部品に永久的なマーキングを施すための一般的なソリューションです。レーザーマーカーは、幅広い生産環境において、鮮明で高品質なマーキングを適用します。マーキングはインクの代わりに熱を使用して付けられるため、レーザーは他の印字機よりも高速でクリーンであり、メンテナンスが少なくて済むと考えられています。レーザーパーツマーキングシステムは、様々な基材にリニアコード、二次元コード、光学文字、英数字メッセージを含む高品質のマーキングを生成することができます。指定された波長、マーキングヘッド、および選択されたレンズの違いにより、特定の基板上で異なるマーキング効果が得られます。
レーザー部品マーキングの方法
レーザーマーキングの効果は、部品表面の状態、材料の種類、レーザーの波長によって異なります。レーザーパーツマーキング方法の一つである色の変化は、レーザーと製品の化学反応の結果です。
その他の方法としては、表面に彫刻を施したり、表面のコーティングを剥離して、またはカラー除去して、その下の別の色を浮かび上がらせる方法があります。さらに、木や板をベースにした素材は、炭化や制御された燃焼法でマーキングされ、プラスチック素材の溶融は、盛り上がりや凹みの効果を得ることができます。
| 図 | 説明 | 基材 | サンプル | |
|---|---|---|---|---|
| アブレーション・剥離 |  | 通常塗装されている下地の表層を、塗料を気化させて除去する | 段ボール、プラスチック、ガラス、金属 |  |
| 彫刻 |  | 材料にくぼみを発生させる深い材料除去 | プラスチック、金属 |  |
| 焼き戻し |  | 基板は、ある波長のレーザー光に反応し、構造形成を変化させる | プラスチック |  |
| 色の変化・白化 |  | レーザーが基板表面に接触する部分の色の変化 | PVC、金属、プラスチック、ホイル、レーザー反応性コーティング |  |
| インナーエングレービング・内面彫刻 |  | 最上層のラミネートに影響を与えることなく、内部の色を除去する | ガラス、プレキシガラス |  |
| 破砕 |  | 材料はレーザービームに反応し、表面に微小な破断を発生させる | ガラス |  |
部品にマーキングするためのレーザー技術には、CO2 などのガスレーザーと、UV やファイバーを含む固体レーザーがあります。CO2 レーザーは、合成基板やガラスへのマーキングに特に適しています。固体レーザーは、ほとんどの種類の材料にマーキングできます。ファイバーレーザーは、設置面積が小さく、耐用年数が長いという利点があります。
レーザーマーキングシステムの評価
レーザーシステムは、高度に自動化された製造作業においても、部品にマーキングする柔軟な方法を提供します。レーザーは、高速かつ低メンテナンスの優れた選択肢です。印字領域が広いレーザーは、レーザーの方向転換や部品のトレイを必要とせず、複数の部品にマーキングできるため、出力設定を最適化し、効率を向上させることができます。
Videojet Smart Focus™ のような技術により、マルチレベルの表面マーキングが可能になります。これにより、2.5D 技術で異なるサイズのパーツを同じ領域にマーキングすることができ、またセットアップ中にレーザーが焦点距離を所定の距離に調整するため、段取り替えが簡単になり、手動での焦点調整が不要になります。
すべてのレーザーマーキングシステムが同じであるわけではありません。レーザー構成および技術の豊富な選択肢を提供する印字パートナーと協力することをお勧めします。パートナーは、お客様のニーズに最適なソリューションの特定と統合をより容易にし、用途に必要なレーザーよりも多くのレーザーを購入しすぎないようサポートします。
レーザーマーキングの利点と欠点
レーザーマーキングは、様々な基材に高品質のマーキングを提供し、高い柔軟性と可読性を可能にします。一般的に産業用インクジェットよりも高速なレーザーは、大量生産環境におけるスループットと効率の向上に役立ちます。また、集塵機用のフィルター以外の消耗品がないため、運用コストやメンテナンスコストが比較的安価です。レーザーマーカーを使用する場合、マーキングされる材料は熱応力にさらされるため、部品の完全性が損なわれる可能性があります。オペレータを保護するために、ビームシールドと集塵機を設置する必要があります。
インクジェット部品印字
産業用インクジェットは、様々な製品に非接触印字を提供します。産業用インクジェット技術では、インク滴の流れが印字ヘッドを経由して印字対象に送られます。インクジェットはノズルを通って印字ヘッドから出て、超音波信号によって小さな液滴に分割されます。これらの個々のインク滴は、ストリームから分離し、製品に印字された文字を形成する垂直飛行を決定する電荷を受け取ります。産業用インクジェットプリンタは、平滑であろうと不規則であろうと、ほぼどのような表面にも読みやすい印字を実現し、製品の側面、上面、底面、さらには内部にまで印字を適用することができます。産業用インクジェットプリンタは、凸面、凹面、不規則な部品や、非接触いんじが有効な非常に小さい表面や届きにくい表面に最適です。
産業用インクジェットプリンタは、データマトリクスコードの印字に理想的な技術です。インクジェット印字ヘッドは、マーキング面から離れた場所に設置しても、鮮明できれいに印字することができます。
CIJプリンターの初期投資は通常、レーザーよりも低く、選択したインクに応じて、さまざまな素材に印刷できます。また、インクジェットプリンターはマーキング速度が速く、自動化機能で指定することで、適切なコードが適切な製品にマーキングされるようにすることができます。
産業用インクジェットプリンタの初期投資は通常レーザーマーカーよりも低く、選択するインクによってはより幅広い素材に印字することができます。また、インクジェットプリンタはマーキング速度が速く、正しい製品に正しい内容を確実に印字するための自動化機能を指定することもできます。
産業用インクジェットプリンタの評価
産業用インクジェットプリンタはシンプルな内容を印字するため、自動車や航空宇宙部品のマーキングに最適です。少量生産から大量生産までコスト効率がよく、既存の生産設備に簡単に組み込むことができます。速乾性の産業用インクジェットプリンタ用インクは、高速生産ラインに対応できます。また、産業用インクジェット技術は非接触であるため、部品の表面を傷つけたり、損なったりすることがありません。
産業用インクジェットプリンタの利点と欠点
インクジェット印字は一般的に初期投資が少なく、幅広い基材で優れた印字を実現できます。また、印字速度が速いため、スループットの向上にも役立ちます。
特殊な 産業用インクジェットプリンタ用のインクの調合は、コントラスト、接着性、乾燥時間、転写、光、熱、溶 剤に対する耐性に対する用途の要求を満たします。VJ 1580 Cに使用されているようなソフト顔料インクは、ゴム部品や窓など、明るい色と暗い色の両方の表面に、視覚的にコントラストの高い印字を作成することができます。
産業用インクジェットプリンタ用インクは素材の表面に塗布されるため、ダメージを受けやすく、耐久性が高い傾向にあるレーザーで作成されたマーキングとは異なり、摩耗しやすくなります。さらに、多くのインクは様々な溶剤で除去することができます。
まとめ
ダイレクトパーツマーキングは、製造工程とサプライチェーン全体を通して全サイクルのトレーサビリティを確保するために不可欠です。印字技術の世界的リーダーである ビデオジェットは、リーン生産方式とダイレクトパーツマーキングの複雑な要求を理解しています。生産環境や製品基材はそれぞれ独特で、印字技術の選択には特別な配慮が必要です。2D 印字への移行に伴い、メーカーはレーザーまたは産業用インクジェット印字に移行しています。
自動車および航空宇宙業界の一部の印字プロバイダとは異なり、ビデオジェットはレーザーマーカーや産業用インクジェットプリンタを含む幅広い技術と、理想的なソリューションの選択を支援する専門知識を提供しています。実際、多くのトップ OEM や部品サプライヤはビデオジェットの印字スペシャリストとエンジニアを信頼しており、生産ラインやセルに適した印字技術の特定、統合、維持をサポートしています。この専門知識と優れた製品を組み合わせることで、厳しい環境でもほぼノンストップの生産を維持することができます。
