La marcatura laser conquista anche il settore elettrodomestico

Dal 2017 LASIT è impegnata in un progetto di Ricerca e Sviluppo per la marcatura di componenti del settore Home appliance, che pone al primo posto a livello mondiale aziende come BSH, Whirpool, Electrolux, Arçelik e Daewoo Electronics. La marcatura laser è l’unica tecnologia che garantisce la permanenza del suo risultato e, quanto più questo diventa palese, tanti più i big player considerano il laser come il metodo migliore per marcare codici, loghi, testi e numeri sui loro componenti. La precisione del laser gioca un ruolo fondamentale: le ridotte dimensioni dello spot permettono, infatti, di realizzare anche marcature complesse, microscopiche
ed elaborate, a un livello di perfezione non raggiungibile con altri sistemi.

di Lorenzo Benarrivato

L’Home Appliance è un settore caratterizzato da un’ampia varietà di prodotti, i quali a loro volta sono composti da pezzi dalle forme irregolari, con geometrie complesse e di grandi dimensioni, il che rende difficile la realizzazione di sistemi versatili e lo sviluppo delle tecnologie necessarie a marcarli. LASIT ha iniziato così il progetto POLARIS, studiando prima attentamente le esigenze di settore e poi procedendo allo sviluppo e realizzazione di una linea di marcatori laser in grado di fronteggiare i tre problemi principali:
– l’irregolarità della superficie dei pezzi, quali per esempio i frontali di lavatrici e lavastoviglie, in cui i diversi punti da marcare si trovano a distanze diverse dalla testa laser con un alto rischio di compromettere la marcatura e di ottenere un risultato imperfetto;
– il contrasto della marcatura e il colore in competizione con la tecnologia tampografica che dispone di inchiostri di qualunque colore;
– la produttività, ovvero la creazione di un prototipo adeguato a catene produttive massicce, gestendo più pezzi e più velocemente.

Marcatura su pezzi irregolari
Il problema dell’irregolarità della superficie dei componenti è stato risolto utilizzando uno scanner 3D in grado di rilevare automaticamente la geometria del pezzo, un software customizzato con un complesso algoritmo che permette di elaborare il file 3D rilevato dallo scanner e trasferirlo automaticamente sul FlyCAD (2D) e, in fine, una testa a tre assi, con la quale si è in grado di regolare automaticamente la distanza di fuoco. Le lenti dell’obiettivo ridisegnano il fascio gaussiano formato dalle dynamic expander lens sul piano di destinazione e il movimento delle dynamic expander lens tramite il traslatore lineare varia la distanza del piano focale (e quindi il focus dinamico), permettendo così di ottenere linee perfettamente dritte anche sulle superfici curve.

Qualità e contrasto della marcatura
La qualità della marcatura rappresentava un’altra grande sfida nella realizzazione del progetto POLARIS. Infatti, sebbene i tecnici LASIT fossero certi che il laser migliore per ABS e PMMA fosse un laser a 355nm, è stato necessario effettuare numerosi test per arrivare a scegliere l’UV e trovare i parametri ideali.
Produttività del sistema laser POLARIS
Per rendere questo sistema laser quanto più produttivo possibile LASIT lo ha dotato di:
– Assi X – Y di 900 x 450 mm: considerando solo l’area di marcatura della focale di 380 mm, non si sarebbe potuto marcare nemmeno un frontale di una lavatrice (di circa 600 mm). Con gli assi di questa lunghezza è possibile marcare non solo l’intero frontale ma posizionarne due sul piano di lavoro. Naturalmente, se si tratta di pezzi più piccoli, il numero sale.
– Tavola rotante a camma meccanica: con la marcatura in tempo mascherato l’operatore (o il robot) può caricare il secondo componente da marcare mentre il primo è nel cabinet a concludere il suo ciclo.

Laser versus Tampografia
Prendiamo a esempio. Questa tecnica prevede l’utilizzo di un tampone morbido e flessibile (generalmente in silicone) attraverso il quale si trasferisce una pellicola di inchiostro indelebile da una piastra incisa in acciaio o in fotopolimero (cliché tampografico) alla superficie del supporto.
Rispetto alla tampografia, i vantaggi del laser sono evidenti:
– Risparmio: le vernici della tampografia vanno costantemente sostituite e i materiali di scarto vanno smaltiti. Per una catena ad alta produttività, questo comporta una spesa elevatissima. Il laser UV, con le sue 25.000 ore di operatività, non di mera accensione, evita questo problema.
– Ecologia: il laser è la tecnologia migliore dal punto di vista della sicurezza ambientale.
– Zero materiali di scarto significa anche meno sostanze chimiche e pericolose e, allo stesso tempo, essendo il laser una tecnologia DPM (Direct Part Marking) non aggiungiamo ulteriori componenti cartacei o plastici al prodotto;
– Dinamicità dei dati: la marcatura laser permette di gestire la dinamicità dei dati attraverso il software, generando numeri seriali e sequenze in maniera automatica;
– Resistenza: stampe ed etichette con il tempo si danneggiano e i codici o i testi non sono più visibili, questo può comportare un danno sia in termini di produttività, sia di immagine dell’azienda.