Как работает каплеструйный маркиратор и в чем его преимущества?

Какова область применения каплеструйного оборудования? – на все эти вопросы вы найдете ответы в данной статье. Инженеры компании “Индустрия маркировки” объединили опыт источников, чтобы подробным образом осветить данную тему.

Содержание:

• Что такое маркировка?
• Бесконтактная маркировка
• Как работает каплеструйный маркиратор?
• Технология непрерывной циркуляции чернил
• Технология импульсной маркировки
• Технология “Капля по требованию”
• Заключение

Что такое маркировка?
Перед многими отраслями промышленности стоит вопрос быстрого нанесения информации на продукцию. Производство продуктов питания, фармацевтики, строительных материалов – везде существует данная проблема. Еще 30 лет назад информация наносилась либо вручную, либо с помощью допотопного оборудования, что существенно снижало производительность. Современным решением проблемы нанесения дат и времени, сроков годности, текстовой информации, а также QR-кодов и штрихкодов является маркировка.

Маркировка незаменима на современном производстве. Она помогает отслеживать и идентифицировать товар в течение всего жизненного пути: от завода до потребителя. Помимо информационной функции, маркировка может быть еще и рекламой, ведь многие современные принтеры способны печатать изображения и логотипы.
В зависимости от отрасли промышленности, применяют различные типы маркировки. В общем случае их разделяют на контактные и бесконтактные , к которой относят каплеструйную маркировку.

Каплеструйная маркировка применяется для печати как правило на бумаге, картоне, пластике, металле, кабельной оболочке и т. д. Несомненными преимуществами являются большая скорость печати, высокое разрешение, простая интеграция маркираторов в производственную линию. Струйными являются следующие типы маркираторов:

• Каплеструйные. Пожалуй, самая популярная категория маркираторов. В данной статье мы подробно поговорим о данной технологии.
• Термоструйные. Являются модифицированной версией каплеструйных маркираторов. Принцип их работы весьма интересен и заслуживает отдельной статьи, которая обязательно будет опубликована на нашем сайте.
• Пьезоструйные. Применяются для нанесения крупносимвольной маркировки краской на пористые объекты.

Так как же работает каплеструйный маркиратор?
Для различных производственных задач были разработаны три технологии каплеструйной печати:
Технология непрерывной циркуляции чернил – CIJ ( Continuous Ink Jet ). Это простейшая реализация каплеструйной печати. Применяется для нанесения простой информации (текста или даты) в низком качестве на высокоскоростных конвейерах. Печать невозможна без использования растворителя. Отдельные модели требуют наличия компрессора со сжатым воздухом. Изображение, полученное методом CIJ, представляет собой точечную матрицу, образованную вертикальными линиями. В свою очередь, линии получаются при нанесении микроточек на определенном расстоянии друг от друга.

Рассмотрим структурную схему маркиратора,
работающего в режиме непрерывной циркуляции чернил:

Работа маркиратора начинается таким образом. Основным насосом в гидравлической системе создаётся давление чернил. Чернила подаются в генератор капель (рабочая жидкость подаётся в чернильную камеру), где под воздействием резонатора (пьезошток или пьезокольца) струя чернил разбивается на мелко дисперсные капли.

Капли, проходя через заряжающий электрод, получают электрический заряд постоянного тока. Величина заряда варьируется в зависимости от места позиционирования капли на объекте.

Синхронизация разбиения с моментом приложения заряжающего напряжения осуществляется при помощи системы управления, отслеживающей обратный сигнал от фазового детектора.

Далее заряженные капли проходят через систему вертикального отклонения – пластины, имеющие разность потенциалов. Действие электрического поля проявляется в возникающей силе Кулона, отклоняющей капли пропорционально их заряду.
Совокупность мельчайших капель практически мгновенно образует вертикальный штрих. Перемещение изделия относительно маркиратора (или наоборот) обеспечивает горизонтальную развертку, и штрихи накладываются. В результате чего получается изображение.

Запомним, что при использовании технологии непрерывной циркуляции чернил капли формируются постоянно. Капли, не получившие заряд, попадают в систему рекуперации и возвращаются обратно в резервуар чернил.
На этой технологии работают немецкие каплеструйные маркираторы InkDustry.

Технология импульсной маркировки.
(маркираторы Yeacode )

Применяется повсеместно ввиду широкого спектра возможностей и гибких настроек. Позволяет изменять как скорость маркировки, так и разрешение печати.

Чтобы понять принцип работы технологии, вспомним курс школьной физики. Обещаем, будет нескучно.

В природе существую кристаллы, называемые пьезоэлектриками. Отличительной особенностью пьезоэлектриков является их способность резко сжиматься под действием электрического поля и возвращаться в исходное состояние при его отключении. Данное явление называется обратным пьезоэлектрическим эффектом.

Работа маркираторов с импульсной технологией печати основана именно на этом эффекте. Под действием импульсного скачка напряжения происходит сжатие мельчайших красочных камер – пьезокристаллов, заполненных чернилами. При деформации в камере создаётся избыточное давление. В результате содержимое камеры выбрасывается из сопла на поверхность маркировки. В результате абсолютно все образовавшиеся капли выбрасываются из сопла на поверхность маркировки.Несомненным преимуществом технологии импульсной маркировки является формирование капель по запросу. То есть во время бездействия маркиратор переводится в ждущий режим. При этом сокращается потребление электроэнергии и чернил.

Технология “ Капля по требованию ”– DoD
( Drop — on — Demand ). Маркираторы Zanasi, Cycjet

Применяется, как правило, для нанесения крупной маркировки в хорошем качестве и с большой скоростью.
Данный метод печати является камнем преткновения среди непрофессионалов в области маркировки. Все дело в схожести этой технологии и принципа импульсной печати. Капли чернил, как и в импульсном методе, образуются только по запросу. От управляющего контроллера, а во время простоя маркиратор переводится в спящий режим.
А в чем тогда отличия? DoD маркировка использует клапанный метод для формирования мелкодисперсных капель. Каждая печатающая головка содержит в себе до 60 клапанов. Каждый клапан способен открываться и закрываться до 10 раз в секунду.

DoD принтер состоит из блока управления, печатающей головки, помпы и ёмкости для чернил. При включении маркиратора, чернила из бака нагнетаются в печатающую головку под давлением. При поступлении запроса на печать, клапаны начинают открываться и закрываться с большой скоростью. Чернила буквально выдавливаются мельчайшими порциями из сопла. А изображение печатается сразу целиком, т.к. печатающая головка содержит несколько выходных отверстий.

Электроклапанная – в печатающей головке расположены клапаны, способные изменять свое состояние (открытый/закрытый) в такт с быстро изменяющимся электрическим полем.

Размер капель чернил, получающихся при DoD-маркировке электроклапанным методом значительно больше, чем при пьезоэлектрической печати. Дело в том, что первый метод образования капель в технологии “Капля по требованию” – чисто механический (открытие клапана), в то время как во втором случае мы имеем дело с молекулярно-физическим процессом.
Крупные капли электроклапанной печати подходят для нанесения сообщений до шести строк. Размер маркировки можно регулировать как аппаратным способом – через контроллер, так и механически. Изменение положения печатающей головки относительно маркируемой поверхности изменяет угол падения капель т.е. проекцию капли на подложку. Расположив принтер под тупым углом, можно увеличить размер печати (правда, в этом случае снизится ее качество).

Заключение
На современном рынке представлены десятки технологий маркировки. Каждая имеет свои специфические особенности, преимущества и недостатки. Интеграция системы промышленной печати – ответственный шаг. Правильно подобранное и настроенное оборудование для маркировки способно увеличить производительность и придать соответствующий статус вашим товарам. Неверный выбор приведет к разочарованию и впустую потраченному времени.

Доверьте выбор оборудования для промышленной печати компании “Индустрия маркировки”.
Наши эксперты с радостью подберут маркираторы, исходя из особенностей вашего производства и бюджета.

Консультация по оборудованию:
8 (495) 797 13 08 (Отдел продаж Москва)
8 (383) 258 56 52 (Отдел продаж Новосибирск)