Die automatische Laserbeschriftung bietet Flexibilität in der Produktion

Herausforderung

Nichrominox (Lyon, Frankreich) stellt verschiedene Metallprodukte für die Dentalbranche her. Dazu gehören diverse Schalen, Behälter, Gewebeleiter und Instrumentenhalter sowie zahlreiche Zubehörteile wie Spreizer, Aufbissschienen und Bügelspangen. 

Tatsächlich ist jedes von Nichrominox hergestellte Produkt mit einer Kennzeichnung versehen. Dabei kann es sich um etwas so Einfaches wie den Firmennamen oder das Firmenlogo handeln, aber auch um eine Seriennummer oder eine Teilenummer. Immer häufiger müssen diese Kennzeichnungen jedoch als „eindeutige Gerätekennung“ (UDI) vorliegen, meist in Form eines QR-Codes oder eines Datamatrix-Codes. 

Nichrominox stellt zwei wesentliche Anforderungen an den Markierungsprozess. Die erste Anforderung betrifft die Qualität und die Eigenschaften der Markierung. Die Markierung muss einen hohen Kontrast aufweisen und langlebig sein – in manchen Fällen muss sie wiederholten Autoklavierzyklen standhalten können. Darüber hinaus muss die Auflösung der Markierung hoch genug sein, um lesbare QR-Codes zu erzeugen, selbst wenn diese nur wenige Millimeter groß sind.

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei Nichrominox betrifft die Produktion. Insbesondere benötigen sie einen äußerst flexiblen Prozess. Dieser Prozess muss jederzeit die Serialisierung unterstützen und auf jedem Teil eine eindeutige Kennzeichnung anbringen. Außerdem muss er es ermöglichen, die Art der zu kennzeichnenden Teile schnell und einfach zu wechseln. Der Grund dafür ist, dass die Produktion bei Nichrominox durch Kleinserien gekennzeichnet ist, die häufige Umstellungen der Teile erfordern, selbst innerhalb einer einzigen Schicht.

Lösung

Bei Nichrominoxwirdhauptsächlichdie Lasermarkierung eingesetzt, es sei denn, es handelt sich um mehrfarbige Markierungen oder sehr große Markierungen. Die Lasermarkierung erfüllt alle zuvor genannten Anforderungen. Sie eignet sich besonders gut für komplexe Markierungen mit hohem Datenaufkommen sowie für kleine Markierungen, die mit sehr hoher Auflösung dargestellt werden müssen.

Die Lasermarkierung erfüllt diese Anforderungen, da der Strahl während des Markiervorgangs auf einen Lichtpunkt mit einem Durchmesser im Bereich von wenigen bis zu einigen Dutzend Mikrometern fokussiert wird. Durch die Verwendung eines so kleinen „Werkzeugs“ lassen sich selbst bei sehr kleinen Abmessungen mühelos feine Details darstellen und komplexe Muster erzeugen.

Die Lasermarkierung eignet sich zudem hervorragend für die von Nichrominox verwendeten Materialien. Bei Edelstahl erzeugt der Laser eine dünne Schicht aus dunklerem, oxidiertem Material. Dadurch entsteht eine kontrastreiche Markierung.

Bei der Markierung von farbig eloxierten Aluminiumteilen entfernt der Laser lediglich die oberste Farbschicht (die in der Regel etwa 25 µm dick ist). Dadurch wird das darunterliegende silberne Aluminium freigelegt, wodurch die Markierung entsteht. Der Kontrast der Markierung hängt von der Farbe des verwendeten Farbstoffs ab. Bei der Markierung von transparent eloxiertem Aluminium entsteht eine hellweiße Markierung auf dem silbernen Aluminium. Dies ist eine Markierung mit relativ geringem Kontrast, die jedoch dennoch gut lesbar ist.

Ergebnisse

Nichrominox setzt in der Produktion verschiedene Laserbeschriftungsgeräte der CombiLine-Serie Coherent ein. Dabei handelt es sich um komplette Laserbeschriftungs-Subsysteme, bei denen die Laserquelle, der Scankopf, die Strahlführungsoptik sowie die gesamte erforderliche Steuerelektronik und Software in einem Standardgerät integriert sind. 

Nichrominox rüstet seine CombiLine-Systeme mit Powerline Coherent aus. Diese Systeme arbeiten im Nanosekunden-Impulsbreitenbereich und liefern in der Regel eine Durchschnittsleistung von 20 Watt. 

Nichrominox stattet jedes seiner CombiLine-Systeme zudem mit einem Roboterarm (eines Drittanbieters) aus. Der Roboterarm entnimmt die mit Teilen beladenen Paletten aus dem Stapel, gibt ein Signal an die CombiLine, damit diese die Tür öffnet, und setzt die Palette dann auf die Positionierstifte im Arbeitsraum. Nach Abschluss der Bearbeitung öffnet sich die Tür erneut, der Roboterarm entnimmt die Palette und legt sie in einen anderen Stapel.

„Die CombiLine bietet tatsächlich die Leistung und Markierungsqualität, die wir benötigen“, erklärt Eric Lefrancq-Lumiere, Direktor bei Nichrominox. „Ein großer Teil des Nutzens, den wir aus dem System ziehen, liegt jedoch in seiner Benutzerfreundlichkeit. Mit Coherent Visual Laser Marker (VLM) können wir neue Markierungsdesigns schnell in die Produktion bringen. Und sobald wir einen Markierungsauftrag festgelegt haben, können wir ihn auf jedem unserer CombiLine-Systeme ausführen, da alle mit demselben Betriebssystem laufen. Das ist für uns sehr wertvoll, da unsere Produktion dynamisch ist und wir so auf sich ständig ändernde Anforderungen reagieren können. Wir müssen nicht auf eine spezielle Maschine warten, um einen Markierungsauftrag auszuführen.“

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