For noen år siden, da en kunde spurte oss om merking av batterikomponenter, var diskusjonen ofte ganske enkel: materiale, laserkraft, merkeområde og pris.
Batteriidentifikasjonsprosjekter er annerledes nå.
Flere produsenter ser på hvordan et serienummer eller Data Matrix-kode vil bli brukt etter at det er merket. Koden kan skannes under montering, kobles til produksjonsposter eller brukes senere når et batteri eller en modul må identifiseres.
Dette har endret måten vi ser på et batterilasermerkingsprosjekt.
Spørsmålet er ikke lenger bare om en laser kan sette et tall på en batteridel. Det er om den identifikasjonen kan forbli nyttig gjennom hele produksjonen.
Bransjeleverandører og forskningsgrupper bruker allerede laser-merkede identifikatorer for celler, elektroder, hus og andre batterikomponenter som en del av sporbarhetssystemer.
En liten kode kan inneholde en overraskende mengde informasjon
Et batteri trenger ikke nødvendigvis et stort merkeområde.
En kompakt datamatrise kan inneholde et serienummer eller annen produksjonsinformasjon mens den kun tar opp en liten del av komponentoverflaten. Ved batteriproduksjon kan disse kodene kobles til produksjonsbatcher, prosessinformasjon og inspeksjonsposter.
Dette er en grunn til at vi ser mer interesse for direkte lasermerking i stedet for å stole helt på etiketter.
Et merke kan være greit for enkelte logistikkapplikasjoner. Men når identifikasjon må være direkte knyttet til komponenten gjennom flere produksjonstrinn, foretrekker produsenter ofte et permanent merke.
Det viktige poenget er at "permanent" ikke betyr "gjør det så dypt som mulig."
For mange bruksområder for batteriidentifikasjon er et rent og maskinlesbart-overflatemerke mer nyttig enn aggressiv gravering.
Markeringsstedet bestemmes ofte før laseren
Når en kunde sender oss et batterihus, er noe av det første vi ser på det tilgjengelige merkeområdet.
Koden må kanskje passe inn i en smal del av et aluminiumshus. På en annen komponent kan merkeposisjonen være begrenset av en fikstur, kopling, sveiseområde eller senere monteringstrinn.
Dette kan påvirke valg av linse og merkeoppsett like mye som selve laserkilden.
En kode som ser helt fin ut på en flat testplate er kanskje ikke like lett å merke når den faktiske komponenten er plassert inne i en armatur.
Dette er grunnen til at vi foretrekker å se den virkelige delen når det er mulig.
Batterihus i aluminium trenger sine egne prosessinnstillinger
Aluminium er vanlig i batterihus og andre komponenter, men "aluminium" er ikke nok informasjon til å bestemme de endelige merkingsparametrene.
Overflatebehandling er viktig.
En ubehandlet maskinert overflate, anodisert overflate og belagt overflate kan reagere forskjellig på de samme laserinnstillingene.
Vi har også funnet ut at kunder noen ganger fokuserer på å få et mørkere merke når det faktiske kravet rett og slett er pålitelig kodegjenkjenning.
Det er ikke nødvendigvis det samme.
For en automatisert produksjonslinje vil vi heller ha en stabil datamatrise som skanneren leser konsekvent enn et visuelt imponerende merke som krever overdreven laserenergi.
Lasermerking brukes allerede på aluminium- og kobberbatterimaterialer, inkludert applikasjoner der det merkede materialet er relativt tynt og prosessen må unngå å skade underlaget.
Batteriidentifikasjon endrer også rollen til synsinspeksjon
Når et lasermerke blir en del av sporbarhetsprosessen, må noen-eller noe-verifisere det.
Det er her synssystemer blir viktige.
En typisk produksjonssekvens kan se ganske enkel ut:
Komponenten plasseres → laseren lager koden → et kamera leser koden → resultatet er knyttet til produksjonsdata.
Hvis kameraet ikke kan lese koden konsekvent, har laserprosessen egentlig ikke løst kundens problem.
For høy-volums batteriproduksjon brukes integrert lasermerking og synsinspeksjon allerede for å verifisere maskinlesbare koder- og koble merkeresultater med produksjonssystemer.
For HBS-prosjekter er dette et av spørsmålene vi heller vil diskutere tidlig enn etter at maskinen allerede er valgt.
Mer kraft er ikke automatisk bedre
En kunde som ber om batteriidentifikasjon kan starte med en 50W fiberlaser fordi den ser ut til å gi mer kapasitet.
Vi forstår resonnementet.
Men hvis selve jobben er et lite serienummer eller Data Matrix på et aluminiumshus, ser vi først på nødvendig syklustid og merkekvalitet.
Hvis et 20W eller 30W system kan oppfylle produksjonskravet, kan det være liten praktisk fordel å gå over til en konfigurasjon med høyere-effekt.
Situasjonen endres når kunden trenger dypere gravering, høyere gjennomstrømning eller en større mengde materialfjerning.
Effekten skal med andre ord følge applikasjonen.
Dette høres åpenbart ut, men det er lett å miste av syne når utstyr kun sammenlignes gjennom spesifikasjonsark.
Ikke alle batterikomponenter bør bruke samme laser
De fleste metallbatteriidentifikasjonsprosjekter fører naturlig til fiberlasermerking.
For hus i aluminium og rustfritt-stål, braketter, koblinger og lignende deler er fiberlaser ofte et praktisk utgangspunkt.
Men det finnes applikasjoner hvor MOPA eller UV blir verdt å diskutere.
MOPA-fiber kan gi ekstra kontroll over pulskarakteristikker og markeringsutseende.
UV kan vurderes når materialet eller komponenten krever en annen behandlingstilnærming og lavere termisk påvirkning er viktig.
Vi vil ikke anbefale å endre laserkilden bare fordi et dyrere alternativ er tilgjengelig.
Prøven bør gi oss en grunn til å gjøre det.
Produksjonslinjen er der de virkelige kravene dukker opp
En stasjonær lasermarkør kan produsere en god prøve.
Det betyr ikke nødvendigvis at den er klar for batteriproduksjon.
Når kunden snakker om hundrevis eller tusenvis av komponenter, dukker det opp andre spørsmål.
Hvordan er delen plassert?
Hvem laster den?
Hvor lang tid tar en markeringssyklus?
Hvordan overføres serienummeret til maskinen?
Sjekkes koden umiddelbart?
Trenger merkestasjonen kommunisere med MES?
Disse detaljene kan endre utstyrets design fullstendig.
For batterifolieapplikasjoner, for eksempel, kan lasermerking måtte skje mens materialet beveger seg i stedet for etter at det er kuttet i individuelle deler. Industrielle systemer er allerede under utvikling for høy-hastighet på-the-fly Data Matrix-merking på aluminiums- og kobberfolier.
Det er et helt annet maskinkrav enn å manuelt plassere et batterihus under et laserhode.
Vi foretrekker fortsatt ekte prøver fremfor teoretiske anbefalinger
Batteriprodusenter har ofte en klar idé om hvordan de vil at den ferdige koden skal se ut.
Selve delen forteller oss mye mer.
Før vi bekrefter en konfigurasjon, vil vi heller teste selve huset, folien, koblingen eller annen komponent og sjekke resultatet under de samme forholdene kunden forventer i produksjonen.
For et batteriidentifikasjonsprosjekt vil vi normalt ta hensyn til tre ting først:
Kan koden leses pålitelig?
Passer merkingen overflate- og utseendekravet?
Kan prosessen holde tritt med produksjonssyklusen?
Hvis svaret på alle tre er ja, kan vi begynne å diskutere den mest praktiske maskinkonfigurasjonen.
Hvorfor lasermerking blir en del av batteriidentifikasjon
Batteriprodusenter beveger seg mot mer detaljert produktsporbarhet, og direkte identifikasjon blir en del av denne prosessen. Forskning på batterisporbarhet viser også viktigheten av å koble individuelle materialer eller komponenter med produksjonsdata gjennom hele produksjonen.
For oss er den interessante delen at selve laseren bare er en del av systemet.
Den virkelige jobben er å sørge for at identifikasjonen overlever produksjonsarbeidsflyten og forblir nyttig når noen trenger å hente informasjon om den aktuelle komponenten senere.
Det kan være et serienummer på et batterihus, en datamatrise på en modulkomponent eller en liten identifikator på elektrodematerialet.
Merket er lite.
Informasjonen bak er det ikke.
