Quatre technologies de marquage pour la traçabilité de la chaîne d’approvisionnement
Dans le domaine industriel en général, la demande ne cesse de croître en ce qui concerne la traçabilité de la chaîne d’approvisionnement. Cette pratique tire ses origines des normes strictes de la chaîne d’approvisionnement en vigueur dans les secteurs de l’aéronautique et de l’automobile qui, couplées à l’augmentation du concept Industry 4.0 et de la compétition à l’échelle globale, continue à pousser les entreprises à investir dans des équipements et des processus supplémentaires.
De nombreux fabricants ont déjà investi dans des systèmes de marquage industriel entièrement automatisés, intégrés dans la ligne de production et dans le système ERP, capables de marquer des composants qui se déplacent sur des lignes de production à grande vitesse. Les composants sont marqués avec un identifiant unique, comme un code data matrix (DMC), scannés et suivis pendant les processus de production, d’assemblage et de distribution. Les systèmes de marquage industriels présentent de nombreux avantages pour les entreprises qui sont en mesure d’investir dans la numérisation industrielle; ainsi, la productivité peut être améliorée car les goulots d’étranglement peuvent être identifiés, des données de mesure clés sont collectées et gérées, et les différences de qualité sont réduites parce que les matières premières sont suivies et les problèmes récurrents sont identifiés.
Les fournisseurs sont contraints de répondre à des normes de qualité internationales de plus en plus exigeantes adoptées par les fabricants dans toute la chaîne d’approvisionnement, telles que le marquage des pièces IAQG. Heureusement, il existe toute une gamme de systèmes de marquage industriels permettant de répondre à différents processus et différents budgets.
Vous trouverez ci-dessous un résumé des principales technologies utilisées dans l’industrie pour appliquer un marquage sur une pièce et pour commencer votre voyage dans la traçabilité sur la chaîne d’approvisionnement.
Le marquage Laser se présente sous trois variantes principales: CO2, YAG ou fibré.
Les lasers CO2 ont une longueur d’ondes élevée, ce qui les rend peu adaptés au marquage du métal. Les lasers YAG et fibrés utilisent des longueur d’ondes plus courtes qui sont facilement absorbées par le métal, avec de meilleurs résultats de marquage.
La source lumineuse des lasers fibrés est scellée, ce qui empêche la contamination par la poussière et les particules. Ce système permet d’avoir des distances plus importantes entre l’unité de contrôle et la tête de marquage, ce qui est capital dans certaines applications sur la ligne de production. Cela réduit également les fuites, ce qui augmente l’efficacité. Les systèmes YAG sont typiquement utilisés dans des applications spécifiques, particulièrement dans le domaine scientifique, tandis que les lasers fibrés sont plus communément utilisés dans le secteur industriel.
Le marquage laser est également devenu commun dans les applications médicales, surtout depuis la mise en place de la réglementation UDI (Unique Device Identification). Dans ce domaine, la technologie laser peut effectuer des marquages permanents à fort contraste qui durent pendant toute la durée de vie du produit, tout en étant lisses et résistants à la stérilisation.
Alors que le marquage laser présente des avantages indéniables, cette technologie s’avère aussi la plus coûteuse à mettre en place. Pour plus de détails concernant la gamme de machines de marquage laser Pryor, cliquez ici.
Le marquage par micro-percussion utilise un stylet pour marquer une série de points par enfoncement de la surface du matériau. Le stylet est programmé pour se déplacer sur la surface et créer des caractères, des logos ou des codes Data Matrix, une sorte de « code-barres » stockant de grandes quantités de données.
Le marquage par micro-percussion est rapide et précis et peut marquer la surface du matériau à travers des revêtements ou des films. Il est particulièrement utile pour réaliser des marquages permanents de codes Datamatrix sur des composants en métal.
Avec la technologie par micro-percussion, la profondeur du marquage, qui est une mesure de lisibilité, dépend de différents facteurs, dont la force de marquage, la distance de marquage (distance entre la pointe du stylet et la pièce), la dureté du matériau et l’angle de la pointe du stylet.
Plus la distance de marquage est importante, plus le marquage est profond. Mais si l’espace est trop grand, la puissance d’impact sera moins efficace ou le stylet aura tendance à coller à son écrou guide et à entraîner la pièce. La solution à cela est de réduire l’espace, d’augmenter la force de marquage et éventuellement de changer l’angle du stylet . Alors que l’angle de la tête du stylet est par défaut de 90°, il est possible de l’augmenter. Tandis que cela réalisera un marquage plus superficiel et des point plus larges, cela augmentera également la durée de vie du stylet.
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Avec la technologie de rayage, une force pneumatique ou mécanique est appliquée sur un stylet tout en forçant le déplacement du stylet sur la surface à marquer, gravant ainsi l’inscription sous la forme d’une ligne continue.
Il est important de maintenir fermement la pièce, faute de quoi le marquage sera de mauvaise qualité. Les machines de gravage nécessitent une fixation ferme car elles génèrent des forces latérales importantes lors du marquage. Les marquages profonds sont plus difficiles à réaliser que les marquages légers, la profondeur de marquage dépendant de la matière, de la force de marquage, de l’angle et du rayon de la pointe du stylet.
La force de marquage est contrôlée en ajustant la pression pneumatique. Celle-ci est généralement réglée sur 45 psi mais elle ne doit pas être trop augmentée. Si la pointe colle dans le matériau, provoquant un blocage de la machine, la solution consiste à réduire la pression pneumatique ou à diminuer la vitesse de marquage.
Le rayon de la pointe varie généralement entre 0.5mm et 1mm. Les rayons plus petits font des marquages plus profonds mais ils peuvent déchirer le matériau au lieu de le former. L’angle standard de la pointe est de 110° mais il peut être modifié pour des applications spéciales.
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Le marquage chimique (aussi appelé marquage électrochimique ou électrolytique) utilise un courant électrique pour créer des marquages tels que des données alphanumériques ou des codes Datamatrix sur des surfaces métalliques. Il est couramment utilisé pour de petits volumes de production à des productions de taille moyenne dans l’industrie aéronautique, qui est soumise à des tolérances strictes concernant les traitements de surface. Un stencil (terme utilisé pour ce pochoir) du motif à marquer est placé entre l’électrode et la surface puis un faible courant est appliqué via une électrode afin de marquer le matériau. Cette technologie ne déforme pas le matériau qui est marqué, ce qui est important dans des applications telles que les petits tubes, les petites entretoises ou les cales de mesure d’épaisseur.
Les raisons expliquant la nécessité de marquer un produit vont de la simple identification (ajout d’un logo) au suivi sur la ligne de production et les différentes options disponibles permettent de répondre à tous les cas de figure et tous les budgets.
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Pour plus d’infos au sujet de Pryor et des technologies de marquage programmables mentionnées ci-dessus pour la traçabilité sur la chaîne d’approvisionnement, consulter notre section Machines