Le marquage des pièces CNC expliqué :gravure laser, sérigraphie et plus – Conseils et techniques d'experts

Comment ajouter des logos, des lettres, des numéros de série et d'autres designs personnalisés à vos pièces personnalisées ? Le marquage des pièces est un moyen rentable de donner aux pièces des détails d'identification et/ou esthétiques supplémentaires. Apprenez les techniques de marquage de pièces courantes sur le marché aujourd'hui, notamment la gravure laser et la sérigraphie.

Le marquage des pièces, également connu sous le nom de marquage direct des pièces (DPM), est un processus de fabrication secondaire permettant d'ajouter des logos, des lettrages ou d'autres designs personnalisés à vos pièces usinées CNC personnalisées. Deux des méthodes les plus courantes de marquage de pièces sont la gravure au laser et la sérigraphie. 

En règle générale, le marquage des pièces est une étape obligatoire dans la fabrication de pièces de production à grande échelle (si vous avez beaucoup de pièces, vous ajoutez probablement des numéros de série ou d'autres identifiants). Bien entendu, vous trouverez probablement cette personnalisation dans l’ensemble des projets CNC, en particulier compte tenu de la relative facilité et de la rentabilité de la plupart des processus de marquage de pièces. 

Cet article couvre les méthodes courantes de marquage des pièces et fournit également des conseils pratiques sur la façon de tirer le meilleur parti des techniques de marquage des pièces. Pour des connaissances plus approfondies sur l'usinage CNC, consultez notre guide complet, parfait pour les nouveaux ingénieurs et les ingénieurs chevronnés à la recherche d'un rappel pratique.

Qu'est-ce que la gravure laser ? Ajout de logos, de sérialisation et de numéros de pièces

La gravure au laser est l’une des méthodes les plus courantes de marquage de pièces. Avec la gravure laser, un laser vaporise une fine couche de matériau pour créer un code de suivi, en envoyant une impulsion laser hautement localisée sur votre pièce. 

Au lieu d’ajouter une micro-surface en relief sur la matière de votre pièce, la gravure laser creuse la matière. En général, la gravure laser peut atteindre une profondeur de 500 microns. Les applications courantes de la gravure laser incluent les pièces en acier et en aluminium.

Avantages

La gravure au laser ne marque pas les pièces de force sur la pièce à usiner

Les marques gravées sont très durables

Faibles coûts opérationnels (aucun consommable utilisé)

Qualité constante et durable

Inconvénients

La gravure au laser peut provoquer des dommages thermiques aux matériaux

Les marques sont permanentes

Vous ne pouvez pas graver au laser ni graver l'acier inoxydable

Il est plus délicat de graver des matériaux réfléchissants, cassants et transparents

Qu'est-ce que la sérigraphie ? Également connu sous le nom de sérigraphie 

La sérigraphie utilise un maillage pour transférer l'encre sur un substrat. Le processus répond à de nombreuses exigences Mil-Spec pour les méthodes de marquage industriel. 

Les machines de sérigraphie déplacent une raclette sur un maillage d'écran pour remplir d'encre le maillage ouvert et les zones graphiques. Le maillage d'écran utilise un pochoir de blocage ou une émulsion équipé d'une image. Après cela, un trait d'impression similaire est utilisé, ce qui amène l'écran à toucher rapidement le substrat, poussant l'encre à travers les ouvertures du maillage et transférant l'image sur le substrat. 

Cette méthode est le plus souvent utilisée sur des pièces qui ont déjà subi plusieurs cycles de post-traitement du métal. Elle est plus polyvalente que les méthodes d’impression traditionnelles, telles que la lithographie ou la gravure, car elle ne nécessite pas d’impression sous pression. Vous pouvez utiliser une variété d’encres différentes pour sérigraphier presque n’importe quel matériau ou objet. La sérigraphie fonctionne bien sur de nombreux matériaux plastiques et métalliques. 

Avantages

La sérigraphie peut être appliquée à une large gamme de matériaux et d'objets

Le dépôt d'encre peut être modifié pour produire des épaisseurs de film de couleur qui surpassent les autres processus

La sérigraphie est la plus polyvalente dans sa gamme d'applications et de capacités de performances

Inconvénients

La sérigraphie n'est pas un processus rapide, elle se déroule à des vitesses bien inférieures à celles de la gravure.

Qu'est-ce que le marquage micro-percussion ? Également connu sous le nom de marquage par épingle ou marquage par empreinte

Le marquage par micro-percussion permet aux fabricants de réaliser des impressions permanentes sur une gamme impressionnante de matériaux. Ceci est généralement à des fins d’identification et de traçabilité. Les machines de micro-percussion utilisent un outil vibrant pour produire une série de petites empreintes uniformément espacées dans la surface d'une pièce. 

Avec le dot peening, le matériau de votre pièce est repoussé dans un évidement et n'est ni brûlé ni fraisé, de sorte que vous ne vous retrouvez pas avec des copeaux de matériau en excès.

Avantages

Le marquage par micro-percussion peut être utilisé dans les centres d'usinage et les tours CNC verticaux et horizontaux

Peut être monté dans divers porte-outils et programmé directement par une commande CNC

Rentable et économe en matériaux

Idéal pour la sérialisation et la traçabilité

Idéal pour les petites pièces en tôle

Inconvénients

Les marques sont permanentes

Peut nécessiter différentes tailles de stylet en fonction de la taille souhaitée des marques

Nécessite une alimentation externe (piles ou actionneurs pneumatiques)

Qu'est-ce que la tampographie ?

La tampographie utilise un tampon en silicone pour transférer une image 2D sur un objet 3D. Le tampon en silicone est capable de capter l'image d'une surface plane et de la transférer sur une variété de surfaces, notamment des surfaces plates sphériques, cylindriques, texturées, concaves et convexes. 

Ce procédé permet d'obtenir un résultat similaire à la sérigraphie, c'est pourquoi nous optons souvent pour cette dernière.

Avantages

Marquage permanent adapté aux applications intérieures et extérieures

Peut imprimer sur une grande variété de surfaces et de finitions

Production rentable (pas besoin d'appliquer des étiquettes séparées)

Viable pour un prototypage rapide

Volume faible à élevé)

Production simple à couleur

Inconvénients

Les images de plus de 150 mm de diamètre sont difficiles à imprimer

Nombre limité de couleurs disponibles

Qu'est-ce que la gravure laser ?

La gravure au laser crée des marques noires et blanches sur une pièce et constitue le processus le plus efficace pour ajouter de manière permanente des logos et autres designs personnalisés à la plupart des matériaux. La gravure est plus rapide que la gravure car elle nécessite moins d’énergie du faisceau laser, même si le résultat est assez similaire. 

Pour graver une pièce, vous utilisez un laser pour chauffer et déformer la micro-surface du matériau que vous marquez. Cela se dilate et crée une texture sur la surface gravée. La gravure au laser fonctionne avec pratiquement tous les matériaux métalliques, à l'exception du SS. 

Avantages

Images claires et détaillées

Polyvalent et relativement peu coûteux

Ne modifie pas la surface de la pièce comme le fait le micro-perçage

Plus rapide que les autres processus laser

Inconvénients

Vous devez intégrer le marquage laser avant les traitements non abrasifs tels que le revêtement en poudre, l'e-coating et les traitements thermiques

L'acier inoxydable ne peut pas être gravé ni gravé

Qu'est-ce que le recuit laser ?

Technique de marquage de pièces moins courante, le recuit laser est la seule solution pour marquer les composants en acier inoxydable et chromés. En effet, c’est le seul procédé qui crée des marquages ​​permanents tout en conservant la résistance naturelle de la pièce à la corrosion. 

Le recuit laser chauffe le métal au lieu de le graver, modifiant chimiquement l'acier situé sous la couche initiale d'oxyde de chrome. 

Pour ce faire, le recuit laser chauffe la surface jusqu'à ce qu'elle fonde temporairement. Au cours de ce court laps de temps (nous parlons de millisecondes), l’oxygène se déplace sous la surface, créant une forme contrôlée d’oxydation sous cette couche supérieure. Lorsque la surface refroidit et se solidifie, l’oxydation modifie la couleur de la surface de la pièce. Le résultat est permanent, chromatique et cosmétique.

Plus important encore, le recuit au laser n’enlève aucune matière de la surface de la pièce, contrairement à la gravure au laser, qui enlève la matière. Cela signifie que les couches de protection ne sont pas affectées. 

La différence entre le recuit et la gravure réside dans le fait que le recuit est une réaction chimique et qu’il ne fait pas fondre la surface du matériau. La différence est subtile à l’œil. Les applications courantes incluent les métaux SS et chromés.

Avantages

La marque sera permanente sur la surface du matériau

La surface métallique sera laissée intacte pour éviter la dégradation par oxydation

Contrairement à la gravure laser, à la gravure laser et au dot peening, le recuit laser n'entraîne pas de rouille.

Offre des niveaux élevés de précision (résolution de 200 microns).

Inconvénients

Pas aussi rapide que le processus de gravure

Qu'est-ce que le tamponnage à l'encre ?

Procédé relativement simple de personnalisation de pièces, le marquage à l'encre consiste à presser un tampon encré sur la surface d'une pièce. Il s'agit de la version automatisée de l'estampage manuel et fonctionne bien pour une variété de matériaux plastiques et métalliques.

Avantages

Économique avec des consommables bon marché (juste une recharge d'encre)

Peut être monté dans divers porte-outils et programmé directement à partir du contrôleur CNC

Les marques s'enlèvent facilement par essuyage ou léger ponçage

Inconvénients

Fonctionne sur des surfaces principalement planes

Les notes ne sont peut-être pas parfaites

Questions fréquemment posées

Quelles options de marquage de pièces sont disponibles via Protolabs Network ?

Nous proposons actuellement la gravure laser et la sérigraphie pour vos pièces personnalisées.

Combien coûte le marquage des pièces ?

En général, la gravure laser ajoutera environ 6 % au coût final de vos pièces, tandis que la sérigraphie fera grimper le prix d'environ 15 %.

Quelle est la différence entre la gravure laser et la gravure laser ?

La principale différence entre la gravure au laser et la gravure au laser réside dans le fait que la gravure au laser fait fondre la micro-surface d'une pièce pour créer des marques en relief, tandis que la gravure au laser enlève de la matière pour créer des creux dans la surface. La gravure au laser et la gravure au laser utilisent une chaleur élevée pour laisser des marques permanentes sur les surfaces métalliques.

Quelle est la technologie la plus couramment utilisée pour le marquage des pièces ?

La technologie la plus couramment utilisée pour le marquage des pièces est la gravure laser, que nous proposons sur Protolabs Network.

Quel type de documentation devez-vous fournir à Protolabs Network pour le marquage des pièces ?

Pour le marquage des pièces, vous devez fournir un fichier vectoriel (fichiers AI, Autocad (DWG) et DXF) ainsi qu'un PDF qui indique le positionnement exact du marquage.

Le marquage des pièces affecte-t-il les délais de livraison ?

Le marquage des pièces prolongera le délai de livraison de vos commandes de pièces personnalisées. La gravure laser ajoutera au minimum 1 jour à vos délais, tandis que la sérigraphie prendra 1 à 3 jours supplémentaires, voire plus.

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