Нанесение маркировочных обозначений является обязательной операцией, облегчающей качественное выполнение сборочно-монтажных работ и эксплуатацию изделий радиоэлектронных средств.
Расположение маркировочных обозначений, их содержание и цвет, указываемые в конструкторской документации на изделие, должны обеспечивать необходимую для эксплуатации изделий информацию: товарный знак, заводской номер, дата изготовления, тип и характеристики изделия, климатическое исполнение, позиционные указания для монтажа и знаки качества.
Методы маркирования
В мировой практике известно более 20 промышленных методов маркирования изделий. Наиболее прогрессивными, допускающими максимальную автоматизацию производства при малоотходной технологии, являются некоторые электрофизические и адгезионные методы (с помощью маркировочной краски).
К электрофизическим методам относятся электрокаплеструйная печать и лазерная маркировка.
К адгезионным методам относятся высокая офсетная печать, тампопечать, трафаретная печать, покрытие гравировки, маркирование через металлический трафарет, флексография – штемпелевание. Маркирование с помощью маркировочной краски – перенос маркировочной краски с носителя изображения (печатной формы) на маркируемую поверхность изделия.
Применяют в производстве РЭС самоприклеивающиеся переводные изображения (ИПС) и липкие аппликации (АЛ). С помощью ИПС возможно оперативно наносить широкий ассортимент разнообразных графических изображений, символов в любом сочетании рисунков на большинство поверхностей, материалов и изделий любой формы. Преимущество ИПС - возможность оперативного нанесения маркировки как на плоские, таи и на объемные изделия сложной формы независимо от из габаритных размеров и массы.
АЛ - аппликации липкие - (этикетки, шильдики, таблички и т.д.) - оттиски, отпечатанные на бумаге, полимерной пленке, металлической фольге и другом материале, на одну из сторон которых нанесен постоянно липкий клей. Специальная, легкоотделяющаяся от клеевого покрытия защитная бумага предохраняет его от случайного приклеивания и загрязнения.
АЛ находят широкое применение для оперативного маркирования, этикетирования, индексирования и художественно-технического оформления полуфабрикатов и готовых промышленных изделий, а также для оформления технической документации. Целесообразность широкого использования АЛ определяется двумя отличительными особенностями - достаточно прочным и быстрым прилипанием к различным поверхностям и постоянной готовностью к применению. Способ изготовления АЛ и применяемые материалы (основа, клей, защитная бумага) определяются, в основном, их назначением, условиями эксплуатации маркируемых изделий, работающих в жестких климатических условиях. В качестве печатной основы АЛ применяются прозрачные или металлизированные полиэфирные пленки, а также специальные ПВХ пленки.
Метод высокой офсетной печати
Этот способ получения маркировочного изображения происходит путем переноса изображения с высокой печатной формы офсетным цилиндром на поверхность изделия.
Использование метода высокого офсета в фотополимерных печатных формах в производстве РЭС значительно расширилось.
Высокая офсетная печать используется для маркирования микросборок, электрорадиоэлементов, шкал, лицевых панелей, получения рисунка печатных плат, и их маркировки в некоторых случаях.
Качество маркировочных обозначений должно соответствовать требованиям ОСТ 107.9.4001-88.
Тампопечать
Тампопечать – это разновидность глубокой офсетной печати: используется определенной формы упругий элемент (тампон).
Тампон изготавливается из полиэфируретановой или силиконовой смолы, а также из хлоропреновой резины или вальцмассы.
Тампопечать позволяет воспроизводить самые тонкие штрихи, что позволяет получение миниатюрных изображений при изготовлении печатных плат, используя при этом токопроводящие маркировочные краски.
Метод тампопечати используют для маркировки надписей на лицевых панелях РЭС, корпусах изделий электронной техники, печатных плат электронных модулей.
Достоинство тампопечати: высокая скорость печатания, не большое давление в печатной паре. Недостатком является невозможность нанесение сменной маркировки.
Качество маркировочного обозначения изделий должно соответствовать требованиям ОСТ 107.9.4001-88.
Трафаретная печать
Трафаретная печать – наиболее распространенный метод нанесения маркировочных обозначений на плоские и цилиндрические поверхности изделий.
Сам метод основан на продавливании краски ракелем через сетчатый трафарет на поверхность маркируемого изделия.
Печатная форма изготавливается на металлических или пластмассовых сетках.
Пробельные элементы формы – трафарета закрыты пленкой, а печатающие – открыты.
Метод трафаретной печати в производстве РЭС применяется для маркировки печатных плат, лицевых панелей, корпусов микроблоков и микросборок.
Достоинства печати: простота воспроизведения процесса, хороший внешний вид оттиска, толщина отпечатка 50 мкм, то есть в 10 – 15 раз толще, чем при офсетной печати.
К недостаткам относится следующее: не нанести сменную информацию, невозможность маркирования сложнопрофильных изделий, износ сетчатого трафарета и ракеля, не постоянное давление ракеля на всей печатной форме, необходимость «орошения» для предотвращения подсыхания маркировочной краски на трафаретной печатной форме.
Лакокрасочные материалы
Применяемые для маркирования РЭС маркировочные краски представляют собой лакокрасочные материалы, состоящие из пленкообразователей, пигментов, наполнителей, органических растворителей и различных добавок.
Выбор лакокрасочных материалов зависит от метода маркирования и сушки, условий изготовления и эксплуатации.
Технические требования к маркировочным краскам:
Получение маркировочного обозначения соответствующими методами нанесения и сушки, причем сушка не должна изменить цвет маркировочного обозначения;
Обеспечение адгезии маркировочного обозначения к маркируемой поверхности изделия не более 2 баллов по ГОСТ 15140-78;
Получение маркировочного обозначения, стойких к воздействию технологических факторов;
Обеспечение механической прочности маркировочного обозначения в процессе изготовления и эксплуатации изделий.
Технические требования к маркировочным обозначениям:
Маркировочные обозначения должны располагаться на доступной для обозначения поверхности, гармонировать с цветом и не нарушать эстетического (товарного) вида изделия;
Возможность читать маркировочное обозначение на расстоянии 0,3 метра при освещенности не менее 300 лк;
Маркировочные обозначения должны без видимых изменений выдерживать воздействие технологических и климатических факторов при изготовлении, эксплуатации и ремонте изделия.
Электрокаплеструйная технология
Три метода печати:
С эмиссией капель импульсным давлением;
С эмиссией капель сильным электрополем;
С эмиссией капель высоким постоянным давлением (50 – 500 кПа).
К достоинству метода можно отнести следующее: простота конструкции установки; бесконтактность; одностадийность; невысокая энергоемкость процесса; высокая надежность и скорость печати; безотходность; высокая степень автоматизации.
Из недостатков: использование специальных маркирующих красок, соответствующих техническим требованиям.
Маркировочные обозначения должны отвечать требованиям ГОСТ 23.752-79 и ГОСТ 26.020-80.
Лазерная маркировка
Открытие лазера произошло более сорока лет назад. С тех пор лазер проделал длинный путь - от научного прибора к промышленному оборудованию. В промышленности лазеры находят применение для резки, сварки, сверления, маркировки и поверхностной обработки материалов. Такое разнообразие областей применения определяется следующими преимуществами лазера: высокой скоростью нанесения информации; возможностью обработки широкого спектра материалов (от дерева и пластиков до металлов); высокой стойкостью и качеством наносимой информации; возможностью компьютерного регулирования мощностью и перемещениями луча; Лазерная маркировка позволяет печатать дату, коды, текст, штрих-коды и логотипы, а также разнообразные декоративные дизайнерские элементы на пластиковых частях или упаковке товаров с помощью лазерных лучей. Такая маркировка считается экологически более чистой и безопасной, чем обычные методы нанесения печати, таких как тампонная и струйная печать. Поскольку направление лазерного луча легко регулировать с помощью компьютера, лазерная маркировка более гибкая и легче адаптируется к пожеланиям клиента, чем системы, использующие чернила и краски. Для нанесения лазерной маркировки не требуется ни чернил, ни печатных форм, ни красок, ни каких-либо растворителей, а значит, этот способ в основном дешевле традиционных. Несмотря на то, что лазерная маркировка как метод разрабатывается уже много лет и лазерные принтеры для маркировки продукции в мире применяются давно и успешно, в нашей стране способ маркировки продукции лазерным оборудованием применяется не так широко. В основном лазерное маркировочное оборудования в России применяется на линиях с высокой производительностью, например линии розлива, либо где к маркировке предъявляются жесткие требования по стойкости к механическому воздействию. Но в последнее время отмечен устойчивый спрос производителей к маркировке лазером: - удобство, чистота, скорость и качество маркировки, нулевая себестоимость одной маркировки.
Значительно разнообразились цветовые возможности лазера, а новые технологии позволили маркировать упаковку одним лазерным лучом сразу с двух сторон, что значительно экономит затраты, и интерес к лазерам вновь вырос.
Производители пластиковой и ПЭТ упаковки считают лазерную маркировку удобной при нанесении номеров, даты, кодов. Производители автомобильного и электронного оборудования используют лазеры для печати истории производства, инвентарных номеров и информации для клиента. Еще одна традиционная область использования лазерных маркировщиков – это нанесение информации на ошейники и бирки для животных. Область, где применение лазерной маркировки стремительно развивается – это печать букв и цифр на компьютерных клавиатурах, дисплеях мобильных телефонов и на калькуляторах.
Большинство лазерных машин используют для маркировки пластиков процессы, основанные на использовании СО2 (двуокись углерода) и Nd YAG (неодимий алюмоиттриевый гранат).
СО2 лазеры могут функционировать на расстоянии длинных инфракрасных волн в 10.6 микрон, пропуская лазерный луч через формы для создания маркировки.
Лазеры СО2 маркируют со скоростью до 6000 знаков/мин., и наиболее пригодны для выполнения больших объемов работ, если абсолютная точность изображения не требуется.
В сравнении с лазерными маркировщиками СО2, лазеры, использующие неодимий, позволяют более удобную адаптацию к смене форм упаковки и шрифтов, а также предлагают более точное изображение. Их чаще всего используют в медицинских приложениях (электронные датчики, хирургические инструменты).
Лазерные маркировочные системы контролируются персональным компьютером, оборудованным программами, которые позволяют оператору менять программные установки во время работы. Скорость работы лазерной линии может составлять до 1000 мм/сек.
Практически все виды коммерческих пластиков и смол можно маркировать с помощью лазера, хотя некоторые требуют специальных добавок, без которых такая маркировка невозможна. Лазеры маркируют пластики одним из четырех способов: процесс изменения цвета, вспенивание, гравировка и гравирование с изменением цвета.
Процесс гравировки начинается с нагревания под воздействием лазера и перестроения поверхности смолы, а изменение цвета может наступить из-за очень сильного нагревания лазерного луча. В зависимости от используемых материалов и добавок, маркировка может иметь темную основу на светлой поверхности или же наоборот, светлый цвет на темной поверхности.
Однако современные модели включают также темные и светлые оттенки маркировки на разноцветной основе.
Методы маркирования:
Лазерная гравировка для получения глубокого обозначения на деталях;
Лазерная маркировка с помощью маски, устанавливаемой на оси лазерного пучка, изображение переносится импульсом лазерного излучения на поверхность изделия.
Достоинства лазерного метода: безотходность технологии; высокая скорость маркирования; быстрота переналадки; бесконтактность обработки; маркировка в труднодоступных местах и на изделиях сложной конфигурации; отсутствие износа инструмента.
Глубокая лазерная размерная гравировка лимбов и линеек
Для нанесения шкал, штрих-кодов и другой информации на заводе используется лазерный метод маркировки. Обязательными требованиями являются: износостойкость, точность нанесения информации и высокая производительность.
Гравируемые (маркируемые) материалы:
Сталь, алюминий, титан, медные сплавы, окрашенные металлические поверхности, фольга tesa laser, резина, пластмасса, полупроводники и др.