Sascha Ammesdörfer偉迪捷激光打碼機業務經理
偉迪捷(Videojet Technologies) 是全球產品標識市場的領導者，提供在線噴印、打印等產品標識方案、不同應用的墨水/溶劑以及產品運行維護服務。在小字符噴碼 (CIJ)、熱發泡噴碼 (TIJ)、激光標識、熱轉印打印 (TTO)、貨箱打印貼標以及寬陣列打印等領域，偉迪捷擁有眾多客戶應用專家和多項領先技術。截止目前，公司在全球的裝機量已超過 34.5 萬臺。其客戶每天通過偉迪捷設備進行標識的產品超過 100 億件。
在本期中，偉迪捷激光打碼機業務部經理 Sascha Ammesdörfer 先生就使用激光技術進行打碼和標識方面的一些問題作了分享和解答。
為高產線選擇最合適的激光解決方案
據了解，包裝消費品往往生產于飲料、煙草和藥品等行業的高產量生產線上。“在大多數情況下，需要在紙板材質上打碼，因此建議使用 CO2 激光打碼機。CO2激光打碼機在使用成本和產品標識效果方面都極具成本效益，”Sascha Ammesdörfer表示。而針對包裝盒上有塑料涂層的某些應用，他推薦使用光纖激光打碼機，而對于除此之外的大多數高速生產線，CO2 解決方案將是理想之選。
“另外，我們用來控制系統的 CLARiTY 控制器可為高產量生產提供諸多優勢。編碼質量保證功能在很大程度上減少并幾乎消除操作員輸入錯誤，例如，對于需要標識保質期的產品，只提供日期選項。” “同時，對于產品轉換，一個簡單的設置向導即可快速改變激光方向——用戶只需訪問生產線設置向導，改變產品側選擇以及打碼機和文本方向，使用該界面輸入特定作業的詳細信息，然后將打碼機重新安置到生產線上即可。”與原來的控制器相比，這樣可將生產線設置時間減少高達 33%。
激光打碼機的優勢
激光打碼機的一個明顯優勢是沒有任何耗材，這意味著只需要很少的維護。“根據您的生產環境中粉塵的嚴重程度，只需偶爾清潔透鏡、檢查并更換過濾器，但在大多數情況下，每隔三到六個月執行一次即可。” Sascha Ammesdörfer指出。除此外，據他表示，激光打碼機可在沒有進一步干預的情況下啟動并正常運行。“我們有位客戶分享了這樣一個案例，他在使用激光打碼機時遇到的問題就是幾乎無需接觸激光打碼機，以致于幾乎忘記了如何操作。”這意味了預測/計劃維護變得極其簡單。用戶可以根據其生產環境制定高效的維護計劃，以避免生產線發生計劃外停機。例如，在清潔的室內環境中，用戶在一年或幾年內可能都不需要接觸他們的激光系統。
量體裁衣 因“材”制宜
當被問及如何確定激光打碼是否適合客戶時，Sascha Ammesdörfer指出，這主要取決于用戶想在材質上獲得怎樣的標識效果。明智的做法是與專家合作確定哪種類型的激光以及相關參數最能滿足特定的需求，以確保在產品上盡可能實現高對比度。
“CO2激光打碼機不能在金屬上打碼，這是由于金屬會完全反射激光輻射，而如果使用光纖激光打碼機，您就可以獲得很好的對比度。然后，根據設置的激光參數，您可以獲得增強或削弱的對比度。在一些材質上，用戶幾乎可以自動確定其使用的激光打碼機。玻璃就是一個很好的例子。光纖激光可直接穿透窗口玻璃，而 CO2 激光會被吸收。諸如紙板等許多材質可使用這兩種激光打碼，但對于紙板材質，大多數客戶會選擇 CO2 激光，因其可以更低的成本實現良好的打印效果。”
此外，Sascha Ammesdörfer表示，針對客戶的每一個項目，都會進行樣品測試以確定合適的激光類型、參數和所需的功率設置等。低速生產線可能只需要 10 瓦的激光打碼機，而其他生產線可能需要 50 瓦的激光打碼機——功率越大，打碼速度越快。
同時，材質及其顏色會直接影響激光打碼的效果，因此必須進行測試。“有些客戶使用相同的塑料，但有五、六種不同的顏色，有時會出現其中五種顏色的塑料可正常標識，但第六種顏色的塑料由于基色的原因根本無法標識的問題。材料的吸收能力取決于顏色。大多數塑料由基本塑料組成，然后向母料中加入顏色色素。”據了解，多數情況下，激光不與基材而與顏色添加劑發生反應。在一些客戶項目中，必須詢問客戶向基材中添加的色素顏色以確?；目墒褂眉す獯虼a，否則可能會徒勞。
環保考量
北美和歐洲強制規定排煙，而在中國和南美等其他地區則沒有制定相關法規。“一些企業選擇不進行排煙以減少運營成本，但在偉迪捷，我們針對安裝的每臺激光打碼機都提供一套排煙系統，并強烈建議客戶仔細考慮沒有這套系統會對運營造成的影響，” Sascha Ammesdörfer說道。
例如，如果客戶計劃在塑料上打碼，則產生的煙霧會對操作員造成損害。在法律上，客戶有責任確保其解決方案可保護操作員免受因打碼產生的潛在的有害煙霧和氣體的損害，而偉迪捷在推薦適合的方案時也非常重視這類問題。
在Sascha Ammesdörfer看來，排煙系統不僅能為操作員提供保護，而且在很多方面它還能提高產品質量。“如果您在紙盒上打碼卻沒有排煙，則取決于您去除物質的多少，產品上可能會殘留對紙盒外觀造成影響的粉塵和氣體。在某些情況下，它甚至會損害產品質量。”
“如果再以微型芯片打碼為例，這類粉塵和氣體實際上會損壞產品，因此使用排煙裝置始終是明智的選擇。當我們與客戶探討激光解決方案時，總是會談到作為該系統組成部分的排煙裝置。”
另外，激光打碼機不使用任何化學品，唯一的耗材是電能。激光打碼機上沒有需要定期更換的元件，也沒有溶劑等耗材。
“我們經常會被問到綠色激光打碼機的工作原理，甚至配備排煙裝置的激光打碼機為何是極為環保的解決方案等問題。如果您以正確的方式處理打碼所產生的煙霧，那么激光系統就不會對環境造成任何影響，它是一套極為清潔的解決方案，”他坦言。據悉，越來越多的秉持綠色環保理念的企業要求偉迪捷提供激光機環保證書，并且有多家企業出于環?？紤]，在材質允許的情況下轉而采用這項技術。
確保操作人員的安全性
Sascha Ammesdörfer介紹道，通常公司在安裝激光打碼機的同時也會安裝一個光束防護罩，構成一套集成式解決方案。這可確保操作員不會直接受到激光輻射或反射，從而避免人身傷害。“例如，就我們當前使用的激光打碼機的功率而言，如果您把手放到激光打碼機的下方，激光會造成灼傷，但并不足以截掉肢體。然而，任何損傷都應避免。使用激光打碼機時，可能造成的最大危險是灼傷操作員的眼睛，風險大小取決于其操作方法。”據了解，有兩種操作方法：第一種稱之為“開放式”，即不采取任何防護措施，在這種情況下，操作員必須佩戴防護眼鏡。然而這種方法不適用于工業環境，因此通常采用第二種方法，即在激光打碼機在生產線上的安裝位置及其周圍安裝一個塑料或金屬防護罩，以防止輻射泄漏。
“作為生產商，我們非常希望我們的客戶安裝防護裝置。歐洲和美國有法規規定應安裝防護裝置，但在其他地區的生產商在操作系統時仍采取‘開放式’，” Sascha Ammesdörfer強調。事實上，激光輻射會對眼睛造成永久損傷?？偛吭O在英國的科學與技術設施委員會提出忠告，“由于眼睛角膜和晶狀體的聚焦效應以及激光輻射的相干性，功率極低的激光輻射也會對視網膜造成損傷”，因此不建議開放式操作系統。
激光打碼和標識的未來趨勢
展望激光打碼的未來趨勢，Sascha Ammesdörfer指出，首先，許多跨國公司正轉換使用激光打碼機，它已經成為一套更標準的解決方案而不是新生事物和外來事物。其次，對增加每個產品上的打碼內容的需求正日益增加。例如，曾經要求在每個產品上標識 10-15 字符的保質期和批號編碼的客戶，現在要求以每小時 4 萬、5 萬 或 6 萬個產品的速度在每個產品上標識 30-40 個字符。相信這類需求將繼續增加。
“我們與客戶始終保持聯系以確定他們的需求和面臨的挑戰，從而跟進并滿足他們不斷變化的要求。未來的主題是更大、更快，隨著需求和產量日益增加，我們將據此持續開發更多的創新系統，” Sascha Ammesdörfer總結道。
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