"Kan en 50W fiberlaser markera vårt batterihus?"
Det här är en av de första frågorna vi ibland får när en kund skickar en ny energimärkningsförfrågan till oss.
Det låter som att svaret borde vara enkelt. I verkligheten ställer vi normalt några fler frågor innan vi ger en rekommendation.
Vad är bostadsmaterialet?
Har ytan anodiserats eller belagts?
Hur stor är Data Matrix-koden?
Kommer någon att läsa koden manuellt, eller kommer en kamera att skanna den?
Hur mycket tid är tillgänglig för varje del?
Dessa detaljer kan ändra utrustningsrekommendationen ganska snabbt.
För batteridelar är lasermärkning vanligtvis kopplad till spårbarhet snarare än dekoration. Koden kan behöva identifiera en cell, hölje, kontakt, samlingsskena eller monterad modul och förbli användbar under senare produktion och inspektion.
Det är där märkningsprocessen blir mer intressant än att bara fråga hur många watt lasern har.
Ett batterihus är inte bara "aluminium"
Vi får ofta prover som helt enkelt beskrivs som aluminiumdelar.
När provet väl kommer fram kan situationen vara en helt annan.
Ett område kan bearbetas, ett annat kan ha en behandlad yta, och kunden kanske vill ha koden i en specifik position där den tillgängliga markeringsytan är begränsad.
Detta är viktigt eftersom lasern inte ser något materialnamn. Den ser den faktiska ytan framför linsen.
En obehandlad aluminiumyta och en anodiserad yta kan ge mycket olika kontrast. Ett polerat område kan också bete sig annorlunda än ett borstat eller bearbetat område.
Detta är en anledning till att vi föredrar att testa den faktiska batterikomponenten innan vi bekräftar parametrarna.
Det går att ta fram ett snyggt märke på en liten materialkupong och sedan upptäcka att resultatet blir annorlunda på den färdiga delen.
Koden måste överleva nästa steg
För en spårbarhetsansökan anser vi inte att jobbet är avslutat när operatören kan se märkningen.
Anta att en datamatriskod ser tydlig ut på arbetsstationen.
Nästa fråga är vad som händer när delen når inspektionsstationen.
Om en kamera ska läsa koden automatiskt måste markeringen ge tillräckligt med kontrast och definition för det systemet. Kodens position spelar också roll.
Detta kan påverka hur vi ställer in lasern.
Till exempel kan en kund inledningsvis fråga efter en djup markering eftersom de är oroade över hållbarheten. Efter att ha förstått att koden kommer att läsas automatiskt kan kravet ändras till ett rent, högkontrastmärke med kontrollerad bearbetning.
I så fall är det inte nödvändigtvis en förbättring att göra graveringen djupare.
Skannern är det som i slutändan talar om för oss om märket gör sitt jobb.
Det är här laserkraft kan bli missvisande
En fiberlaser med högre effekt ger mer bearbetningsförmåga, men det betyder inte att varje batterikomponent behöver det.
Vi har kunder som initialt efterfrågar 50W för att de vill lämna utrymme för framtida produktion.
Det är förståeligt.
Men om den aktuella applikationen huvudsakligen är serienummer och Data Matrix-koder på aluminiumhöljen, tittar vi först på den nödvändiga cykeltiden och märkningsresultatet.
Om produktionsmålet kan uppnås med ett system med lägre effekt, kan det inte finnas någon anledning att öka konfigurationen bara för att en högre effekt är tillgänglig.
Å andra sidan, om kunden vill ha djupare gravering, snabbare bearbetning eller förväntar sig en mycket större arbetsbelastning senare, ändras beräkningen.
Det är därför vi inte gillar att välja en laser från enbart effektnumret.
Delen och produktionsmålet måste komma först.
MOPA och UV kommer in i diskussionen av olika anledningar
Samma synsätt gäller när kunder frågar om MOPA- eller UV-lasermärkning.
MOPA fiberlasrar är användbara när kunden behöver mer kontroll över märkningsprocessen och yteffekten. De kan vara värda att överväga när en vanlig fiberlaser inte ger tillräcklig justering för den önskade finishen.
UV är en annan diskussion.
Om materialet eller komponenten har en starkare känslighet för termisk påverkan kan en UV-laser övervägas istället för att bara öka fiberlasereffekten.
Vi har ingen anledning att rekommendera en dyrare laserkälla om en vanlig fiberlaser redan ger önskat resultat.
För oss löser provtestet normalt denna fråga snabbare än en lång jämförelse av specifikationer.
Produktionshastigheten ändrar beräkningen
En annan detalj som är lätt att förbise är den faktiska cykeltiden.
Ett märkningsjobb som tar tre eller fyra sekunder under en demonstration kan vara acceptabelt för en verkstad.
Det kan vara helt annorlunda på en automatiserad batteriproduktionslinje.
När kunden ger oss den önskade produktionen kan vi arbeta bakåt.
Hur många delar per timme?
Hur stor är koden?
Hur många karaktärer?
Hur är delen placerad?
Finns det automatisk laddning?
Kontrolleras koden direkt efter märkning?
Ibland är lasern i sig inte den begränsande faktorn. Positionering eller delhantering kan ta längre tid än markeringen.
Det är därför en snabbare laser inte automatiskt innebär en snabbare produktionslinje.
Vi tittar också på vad som händer runt lasern
En fristående lasermarkör är relativt lätt att utvärdera.
Batteriproduktion är ofta inte så enkel.
Lasern kan sitta mellan en matningsmekanism och en syninspektionsstation. Komponenten kan komma i en fast orientering, eller så kan en robot placera den i en fixtur.
Markeringsfönstret kan vara litet eftersom andra komponenter redan är monterade runt det.
Dessa detaljer påverkar den praktiska maskinkonstruktionen.
Om kunden till exempel behöver markera ett specifikt område på ett batterilock måste vi veta om delen kan placeras konsekvent innan lasern startar. Om det inte går, kan en förbättring av fixturen lösa ett problem som annars felaktigt skulle skyllas på lasern.
Det här är den typen av detaljer som vanligtvis inte förekommer på en standardmaskinoffert.
Vi föredrar att testa delen som den kommer att produceras
För ett nytt energilasermärkningsprojekt är vårt mest användbara testprov vanligtvis inte en generisk metallbit.
Det är kundens faktiska komponent.
Om möjligt vill vi samtidigt veta yttillstånd, märkningsposition, kodstorlek och inspektionsmetod.
Sedan kan vi titta på resultatet från produktionssidan.
Är koden läsbar?
Är kontrasten tillräcklig?
Är positionen repeterbar?
Passar markeringstiden målcykeln?
Skapar något med märket ett problem för följande process?
Ibland leder svaret oss mot en annan laserkraft.
Ibland leder det oss mot en annan lins, fixtur eller markeringsparameter.
Och ibland upptäcker kunden att den maskin de ursprungligen efterfrågade är mer än vad de faktiskt behöver.
Det är också ett användbart resultat.
Batterispårbarhet gör det lilla märket viktigt
En datamatriskod på en batterikomponent kanske bara upptar en liten yta, men den kan innehålla information som följer delen genom tillverkning och inspektion.
Det görlasermärkning av batteridelarskiljer sig från att bara sätta en logotyp på en metallyta.
Utrustningen måste ge ett stabilt märke, men den omgivande processen har lika stor betydelse.
När vi utvärderar enny energilasermärkningprojekt på HBS, vi föredrar därför att börja med komponenten, produktionscykeln och läsmetoden.
Laserkraften kommer efter det.
För batteritillverkare är frågan inte bara om en laser kan markera delen.
Det är om märket fortfarande kommer att göra sitt jobb när delen lämnar lasern och fortsätter genom fabriken.
