Маркировка провода

Для современного производства по изготовлению электрических жгутов для изделий электротехнической, автомобильной и электронной промышленности необходимо оборудование, обеспечивающее высокую скорость и качество обработки провода. Одним из ключевых моментов организации технологии обработки провода является нанесение идентификационной маркировки. Важным свойством маркировочного оборудования является возможность его интеграции в автоматические технологические линии обработки провода.

В настоящее время выделяется несколько основных направлений нанесения идентификационной маркировки на провода. Выбор способа нанесения маркировки и соответствующего оборудования определяется задачами и условиями производства и остается за потребителем. Среди множества решений, предлагаемых производителями оборудования, можно выделить основные:

1. Маркировка каплеструйным способом.
2. Маркировка методом термопереноса (термотрансферный метод).
3. Маркировка методом горячего тиснения.
4. Маркировка провода бирками, кембриком.

Маркировка каплеструйным способом. Оборудование такого типа представлено на современном рынке достаточно широко. Это обусловлено тем, что область применения технологии каплеструйной маркировки не ограничивается маркировкой провода. Этот способ находит широкое применение в пищевой, фармацевтической промышленности и т. д.

Рис. 1. Технологическая линия мерной резки и зачистки провода с нанесением маркировки каплеструйным способом

Оборудование этого класса предназначено для предприятий со средними и большими объемами производства, поскольку каплеструйный метод маркировки предназначен для высокоскоростных технологических линий. Каплеструйная маркировка позволяет осуществлять нанесение надписи без остановки линии, то есть «на лету», что не оказывает существенного влияния на скорость технологической линии. Принтеры малых знаков (а именно этот тип каплеструйных принтеров применяется для маркировки кабельно-проводниковой продукции) обеспечивают печать при самых высоких скоростях производственных линий — до 5,5 м/c. Плюсом данного типа маркировки является и то, что нанесение символов осуществляется без контакта исполнительного блока с материалом, что снимает ограничения с формы материала. Для каплеструйных принтеров обычное расстояние между объектом маркировки и печатающей головкой со ставляет 10-30 мм.

При выборе способа маркировки проводниковой продукции следует уделять особое внимание нанесению идентификационной информации на провода малых сечений. Современные каплеструйные принтеры обеспечивают нанесение маркировки символами высотой от 0,7 до 20 мм при разрешении до 180 dpi, что практически перекрывает весь диапазон размеров шрифта при маркировке кабельно-проводниковой продукции.

Как правило, при работе в составе технологической линии, например, с оборудованием для резки и зачистки проводов, принтер имеет единое управление от автомата резки-зачистки. На рис. 1 приведена технологическая линия для мерной резки и зачистки провода с нанесением идентификационной маркировки с помощью принтера Imaje S8 под управлением автомата PowerStrip 9500 фирмы Schleuniger AG (Швейцария). Работа технологической линии может упрощаться с использованием специального программного обеспечения, что дает возможность наглядного представления процесса обработки провода. Применение персонального компьютера также позволяет увеличить объем и количество хранимых программ обработки провода, ограничиваемые в таком случае только емкостью жесткого диска компьютера. Каплеструйные принтеры также легко интегрируются в машины полного цикла обработки провода.

В каплеструйных принтерах используются электропроводные чернила на основе метилэтил-кетона. Также не исключено использование в качестве основы чернил этилового спирта, что, правда, несколько увеличивает время высыхания чернил и, соответственно, снижает производительность.

В любом случае, при выборе оборудования для нанесения маркировки каплеструйным методом следует уделять внимание следующим аспектам:

• величине наносимых символов, так как принтеры одного и того же производителя могут отличаться разрешающей способностью;
• правильному подбору цвета чернил для нанесения маркировки, а также тип чернил — они должны обеспечивать хорошую адгезию с материалом, на который наносятся;
• возможности миграции чернил при скручивании провода в бухты и катушки.

Каплеструйные принтеры малых знаков используют технологию continuous deviated ink jet — принцип непрерывной отклоняющейся струи.

Непрерывный чернильный поток подается в печатающую головку принтера. Элемент головки, называемый соплом, осуществляет разбиение этой струи на отдельные мельчайшие капельки, которые также движутся непрерывным потоком. Под воздействием управляющих и заряжающих электродов, а также отклоняющих пластин эти капельки отклоняются от своего прямого движения и попадают на маркируемый объект в соответствии с матрицей используемого шрифта. Неиспользуемые для печати капли возвращаются в чернильную систему. Таким образом обеспечивается постоянная циркуляция чернильного потока.

К недостаткам каплеструйных принтеров можно отнести невозможность печати несколькими цветами одновременно. Переналадка принтера на другой цвет чернил отнимает много времени. Частая смена цвета приводит к неоправданному расходу чернил и растворителя. Например, в случае необходимости маркировать черный провод черные чернила не подходят, что требует использования двух принтеров. Не смотря на это, использование каплеструйной технологи маркирования оправдывается быстрой окупаемостью оборудования, достаточно легким переходом на другой текст маркировки (каплеструйные принтеры, как правило, имеют дружественный интерфейс и позволяют без труда изменять данные, наносимые на провод).

Рис. 2. Технологическая линия мерной резки и зачистки провода с нанесением маркировки методом термопереноса

Термотрансферный метод нанесения маркировки обеспечивает достаточно высокое качество маркировки — до 300 dpi, что позволяет наносить логотипы, штрих-коды, нестандартные символы.

Процесс маркировки в термотрансферных принтерах основан на одновременном использовании двух типов лент: маркировочной и рецепторной. Он включает в себя два этапа:

1. На первом этапе происходит электронный перенос маркируемого изображения. В зависимости от режима маркирования изображение может переноситься на рецепторную ленту или удаляться с красящей ленты.
2. На втором этапе изображение на ленте совмещается с нагретой пластиной над проводом, после чего производится оттиск изображения на провод.

В связи с тем, что изображение формируется электронной головкой, управляемой соответствующим программным обеспечением, можно наносить маркировку практически любого изображения. Единственным минусом является то, что необходима кратковременная остановка провода для переноса маркировки. Принтеры обеспечиваются программным обеспечением, позволяющим производить моделирование наносимой информации непосредственно на компьютере.

Термотрансферные принтеры легко встраиваются в линию по обработке провода и работают под управлением автоматов резки и зачистки провода. На рис. 4 приведен пример технологической линии, состоящей из автомата резки и зачистки провода PS9500 и принтера CodiTherm 95.wire. Применение специализированного программного обеспечения в этом случае расширяет возможности маркировки и облегчает работу оператора. Программное обеспечение позволяет использовать и память компьютера для хранения изображений.

Маркировка методом горячего тиснения (HotStamp) является менее универсальной за счет того, что количество наносимых символов ограничивается набором символьных дисков и выгравированными на них символами. Но как плюс можно отметить, что обслуживание систем такого типа сводится к минимуму. Замена расходных материалов состоит лишь в перезаправке красящей ленты, что дает возможность быстрой смены цвета маркирования. На рис. 3 приведен пример установки для маркировки провода методом горячей штамповки с двумя печатающими головками. Переход на новый цвет в этом случае производится лишь переключением активной головки. Стоимость такого оборудования тоже достаточно сильно отличается в меньшую сторону по сравнению, например, с каплеструйными принтерами. Данный способ маркировки подходит для предприятий с небольшим и средним объемом производства и небольшой номенклатурой идентификации.

Рис. 3. Принтер для нанесения маркировки методом горячего ттиснения с двумя печатающими головками

Одним из минусов такого способа нанесения маркировки является то, что необходима кратковременная остановка провода для оттиска, что замедляет процесс обработки. За счет «удара» нагретых дисков также может повреждаться изоляция провода. Поэтому при использовании этого способа маркировки необходимо сводить к минимуму давление и временной промежуток маркирования. Данный метод маркировки используется достаточно широко на предприятиях производства автомобильных жгутов и электротехнических изделий.

На рис. 4 приведен пример технологической линии резки, зачистки и маркировки провода в которой маркировщик провода HS4140 управляется автоматом мерной резки и зачистки провода OS9400 фирмы Schleuniger (Швейцария).

Рис. 4. Технологическая линия мерной резки и зачистки провода с нанесением маркировки методом горячего тиснения

Маркировка методом горячего тиснения используется не только в составе технологической линии, но и отдельно. Существует достаточно широкий спектр такого оборудования — от полуавтоматического до ручного.

Маркировка кембриком из ПВХ-трубки, термоусаживаемой трубки или биркой применяется при небольших объемах производства. Таким методом маркируются чаще всего тонкие провода, пучки проводов, сращиваемые пучки проводов, может также маркироваться провод при непосредственной сборке каких-либо узлов. Маркируемая надпись в этом случае может наноситься любым из перечисленных выше методов. Оборудование, предлагаемое на рынке для этих целей, отличается невысокой стоимостью и достаточной компактностью, чтобы можно было его адаптировать к меняющимся условиям производства (например при сборке узлов).

Примером оборудования для маркировки кембрика может служить машинка LM370A, в которой производится нанесение надписи на ПВХ-трубку и полурезка трубки для удобного хранения и легкого отделения кембрика. Машинка имеет скорость маркирования до 17 мм/с и качество печати 300 dpi.

Рис. 5. Машинка для маркировки ПВХ трубки и нарезки кембрика

Рис. 6. Образцы маркировки

Таким образом, для маркировки провода наиболее применимыми являются перечисленные выше три метода: каплеструйная маркировка, термотрансферная маркировка, маркировка методом горячего тиснения. Производители электрических жгутов изделий электротехнической, автомобильной и электронной промышленности вынуждены выбирать оборудование для маркировки в соответствии с условиями и требованиями производства. Подбор оборудования лучше производить с помощью специалистов, имеющих опыт в оснащении подобных производств.