Лазерная маркировка — делаем каждый продукт уникальным
В эпоху интеллектуального производства и управления полным жизненным циклом каждый продукт должен иметь уникальный «цифровой идентификатор». В качестве основного инструмента для достижения этой цели технология лазерной маркировки кодирует все элементы бесконтактным, постоянным и высокоточным способом, обеспечивая возможность отслеживания. От наномасштабных QR-кодов на микросхемах до термостойких маркировок на авиадвигателях, технология лазерной маркировки не только «гравирует» идентичность продукта, но и закладывает фундамент для цифровизации промышленности.
Лазерная маркировка: как «высекать» идентичность на продуктах
Основной принцип лазерной маркировки заключается в использовании высокоэнергетического лазерного луча для создания физических или химических изменений на поверхности материала, формируя постоянную маркировку. Его работа варьируется в зависимости от свойств материала и требований к маркировке, включая в основном:
Маркировка абляцией: Использование лазерного луча с высокой плотностью энергии для прямого испарения поверхностного слоя материала, обнажающего контрастный цвет под ним и создающего четкий знак. Обычно используется для глубокой гравировки на таких материалах, как металл, пластик и керамика. Например, при маркировке логотипа на ноже из нержавеющей стали лазерный луч испаряет поверхностный оксидный слой, обнажая серебристую металлическую основу и создавая высокий контраст маркировки.
Маркировка с изменением цвета: Контролируя плотность лазерной энергии, она вызывает реакции окисления или карбонизации на поверхности материала, изменяя цвет без повреждения его структуры. Эта технология особенно подходит для маркировки QR-кодов или штрихкодов на металлах, таких как алюминий и титановые сплавы, создавая привлекательную и износостойкую маркировку.
Маркировка с пузырьками/пенообразованием: Внутри материалов, таких как пластик и стекло, образуются мелкие пузырьки, создавая видимые узоры благодаря расположению пузырьков. Эта техника часто используется для защитных отметок от подделок на упаковке косметики, в результате чего получаются маркировки с трехмерным эффектом, которые трудно подделать.
Микро- и наномаркировка: использование ультракоротких импульсных лазеров (пикосекундные и фемтосекундные лазеры) для модификации поверхности материала на наноуровне, создавая сверхвысокоточные маркировки. Например, нанесение схем микроразмера на упаковку чипа с точностью до 0,5 мкм.
Основные преимущества: прочный, точный, экологически чистый
Преимущества лазерной маркировки заключаются не только в её технических принципах, но и в многомерной ценности, которую она приносит:
Постоянно читаемый: отмечен для выдерживания высоких температур (до 1200℃), коррозии (сильнокислые и сильносолевые среды) и износа (твердость выше HRC60), что обеспечивает долгосрочное сохранение информации в экстремальных условиях. Например, маркировка на некотором оборудовании для бурения нефти должна выдерживать высокое давление на глубине моря и коррозию от солевого тумана, и номера оборудования, отмеченные лазером, остаются четко читаемыми даже после 10 лет эксплуатации.
Высокая точность и высокое разрешение: минимальная высота символа может достигать 0,15 мм, а плотность QR-кода — 25×25 мм, что соответствует высоким требованиям точной электроники, медицинских устройств и других требовательных сценариев. На лотке SIM-карты iPhone лазерная гравировка серийного номера имеет размер всего 0,3 мм, практически не видна невооруженным глазом, но при этом легко читается с помощью машинного зрения.
Экологически безопасно, без расходных материалов: не требуется чернила или растворители, отсутствуют выбросы загрязняющих веществ, соответствует экологическим нормам, таким как EU RoHS и REACH. После перехода на лазерную маркировку компания по упаковке и печати сократила расход чернил на 50 тонн в год, сэкономив 2 миллиона юаней.
Высокоскоростная интеграция: Скорость маркировки может достигать до 12 000 символов в секунду, что позволяет синхронизировать её с производственными линиями и осуществлять высокоскоростную маркировку сотен изделий в минуту. На линиях розлива напитков лазерный маркировщик может выполнять маркировку даты производства в реальном времени на быстро вращающихся крышках бутылок с ошибкой менее 0,01%.
Прослеживаемость данных: Благодаря соединению лазерной маркировки с промышленной интернет-платформой, код на каждом продукте может быть связан с временем производства, параметрами оборудования и данными контроля качества, что позволяет обеспечивать полную прослеживаемость процесса. Одна компания по производству детского питания смогла отследить и отозвать проблемную партию продукции в течение 48 часов через лазерно нанесённые QR-коды, предотвратив кризис для бренда.
Сценарии применения: всестороннее проникновение от промышленности до повседневной жизни
Технология лазерной маркировки проникла во все сферы повседневной жизни, начиная с промышленного производства.
Электроника: отмечайте серийные номера, даты производства и QR-коды на печатных платах, микросхемах и корпусах телефонов для обеспечения полной прослеживаемости жизненного цикла от сырья до конечной продукции. На аккумуляторах телефонов Samsung Galaxy лазерный QR-код может быть связан с циклами зарядки-разрядки и состоянием здоровья батареи, предоставляя данные для послепродажного обслуживания.
Фармацевтическая упаковка: обозначайте номера партий, сроки годности и состав лекарств на бутылках с лекарствами, шприцах и инфузионных пакетах для обеспечения безопасности медикаментов. Производитель вакцин использует лазерную маркировку для создания невидимых QR-кодов, которые в сочетании со специальным оборудованием для их обнаружения эффективно предотвращают подделку вакцин.
Автомобильные детали: присваивайте уникальные коды ключевым компонентам, таким как двигатели, трансмиссии и тормозные диски, чтобы облегчить послепродажное отслеживание и анализ качества. Каждый модуль батареи Tesla оснащен лазерной маркировкой «электронной идентификационной карточки», которая позволяет точно определить производственную команду и параметры процесса.
Предметы роскоши и защита от подделок: использование невидимых кодов и микрокодовой технологии для проверки подлинности с целью защиты стоимости бренда. На металлических элементах сумок LV лазерным методом выгравированы наноразмерные QR-коды, которые можно распознать только под микроскопом, что значительно увеличивает сложность их подделки.
Упаковка продуктов питания: Отметьте на упаковке мясных и молочных продуктов дату производства и информацию для отслеживания, чтобы соответствовать требованиям безопасности пищевых продуктов. Компания по переработке мяса использует лазерную маркировку для создания QR-кодов, позволяя потребителям сканировать их и просматривать полную информацию о процессе разведения, убоя и транспортировки.
Перспективы: Глубокая интеграция с промышленным интернетом
Лазерная маркировка превращается из «инструмента для маркировки» в «точку ввода данных», становясь ключевой частью умного производства:
Интеллектуальная маркировка с поддержкой ИИ: С помощью машинного зрения и алгоритмов ИИ лазерные маркировочные машины могут автоматически распознавать особенности поверхности продуктов, динамически регулировать фокус и мощность и выполнять точную маркировку на неровных поверхностях. Например, при маркировке изогнутых поверхностей автомобильных колес система ИИ может в реальном времени оптимизировать траекторию луча в соответствии с формой колеса.
Лазерная маркировка с использованием блокчейна: кодирование информации о продукте в блокчейн для обеспечения защиты данных от изменений, создавая надежную систему цепочки поставок. Компания по продаже алмазов использует лазеры для маркировки наноразмерных кодов на огранке алмазов и связывает их с блокчейном, позволяя потребителям в любое время проверить происхождение и качество алмаза.
Маркировка метаматериалов: создание специальных микро- и нано-структур на поверхности материалов, придающих функциональные свойства с помощью лазерной маркировки, такие как антибактериальные, устойчивые к отпечаткам пальцев и антибликовые свойства. Например, лазерная маркировка микро- и нанотекстур на стеклянной задней панели смартфона может повысить устойчивость экрана к отпечаткам пальцев.
Технология лазерной маркировки придаёт каждому продукту «цифровые голосовые связки». В эпоху Индустрии 4.0 и цифровой экономики она является не только «гравёром» идентичности продукта, но и «кнопкой запуска» потока данных. От отслеживания продуктов и защиты бренда до взаимодействия виртуального и физического миров, лазерная маркировка переопределяет отношения между «производством» и «связью», закладывая прочную основу идентификации для эры Интернета всего.
Время публикации: 12-31-2025
