Marquage de pièces CNC expliqué : gravure laser, sérigraphie et plus — conseils et techniques d'experts

Comment ajouter logos, lettrage, numéros de série et autres designs personnalisés à vos pièces sur mesure ? Le marquage de pièces est un moyen rentable de donner ces détails identifiants et/ou cosmétiques supplémentaires. Apprenez les techniques courantes de marquage de pièces sur le marché aujourd'hui, incluant gravure laser et sérigraphie.

Le marquage de pièces, aussi appelé marquage direct de pièce (MDP), est un procédé de fabrication secondaire pour ajouter logos, lettrage ou autres designs personnalisés à vos pièces usinées CNC. Deux des méthodes les plus courantes pour le marquage de pièces sont la gravure laser et la sérigraphie.

Typiquement, le marquage de pièces est une étape requise dans la fabrication de pièces de production à grande échelle (si vous avez beaucoup de pièces, vous ajoutez probablement des numéros de série ou autres identifiants). Bien sûr, vous trouverez cette personnalisation sur tout le spectre des projets CNC, surtout vu la facilité relative et la rentabilité de la plupart des procédés de marquage.

Cet article couvre les façons courantes de marquer les pièces et fournit aussi des conseils pratiques pour tirer le meilleur parti des techniques de marquage. Pour plus de connaissances approfondies sur l'usinage CNC, consultez notre guide complet, parfait pour nouveaux ingénieurs et confirmés cherchant un rappel pratique.

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

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

Au lieu d'ajouter une micro-surface en relief sur le matériau de votre pièce, la gravure laser creuse dans le matériau. En général, la gravure laser peut atteindre une profondeur de 500 microns. Applications courantes pour la gravure laser incluent pièces en acier et aluminium.

Avantages

• La gravure laser ne marque pas les pièces par force sur la pièce

• Les marques gravées sont très durables

• Coûts opérationnels bas (pas de consommables utilisés)

• Qualité constante et durable

Inconvénients

• La gravure laser peut causer des dommages thermiques aux matériaux

• Les marques sont permanentes

• On ne peut pas graver ou graver l'acier inoxydable au laser

• C'est plus délicat de graver les matériaux réfléchissants, fragiles et transparents

Qu'est-ce que l'impression sérigraphique ? Aussi appelée sérigraphie

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

Les machines de sérigraphie déplacent une racle à travers un tamis pour remplir les zones ouvertes et graphiques d'encre. Le tamis utilise un pochoir bloquant ou une émulsion équipée d'une image. Après cela, une course d'impression similaire est utilisée, ce qui fait que le tamis touche le substrat rapidement, poussant l'encre à travers les ouvertures du tamis et transférant l'image sur le substrat.

Cette méthode est le plus souvent vue sur pièces qui ont déjà subi plusieurs tours de post-traitement métallique. Elle est plus polyvalente que les méthodes d'impression traditionnelles comme 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 beaucoup de matériaux plastiques et métalliques.

Avantages

• La sérigraphie peut s'appliquer à une large gamme de matériaux et objets

• Le dépôt d'encre peut être changé pour produire des épaisseurs de film de couleur qui surpassent d'autres procédés

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

Inconvénients

• La sérigraphie n'est pas un procédé rapide, bien plus lente que la gravure

Qu'est-ce que le marquage par micro-percussion ? Aussi appelé marquage par pointe ou marquage par impression

Le marquage par micro-percussion permet aux fabricants de faire des impressions permanentes dans une gamme impressionnante de matériaux. C'est généralement pour l'identification et la traçabilité. Les machines de micro-percussion utilisent un outil vibrant pour produire une série d'indentations petites et régulièrement espacées sur la surface d'une pièce.

Avec la micro-percussion, le matériau de votre pièce est repoussé dans un creux et non brûlé ou frais, donc vous n'avez pas de copeaux de matière en excès.

Avantages

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

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

• Rentable et efficace en matière

• Idéal pour sérialisation et traçabilité

• Idéal pour petites pièces en tôlerie

Inconvénients

• Les marques sont permanentes

• Peut nécessiter différentes tailles de pointe selon la taille désirée des marques

• Nécessite alimentation externe (batteries 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 peut récupérer l'image d'une surface plane et la transférer sur une variété de surfaces incluant plates, sphériques, cylindriques, texturées, concaves et convexes.

Ce procédé obtient un résultat similaire à la sérigraphie, donc on opte souvent pour cette dernière.

Avantages

• Marquage permanent adapté applications intérieures et extérieures

• Peut imprimer sur une grande variété de surfaces et finitions

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

• Viable pour prototypage rapide

• Faible à haut volume

• Production mono à pleine couleur

Inconvénients

• Images de plus de 150 mm de diamètre sont difficiles à imprimer

• Nombre limité de couleurs disponibles

Qu'est-ce que la gravure laser (laser etching) ?

La gravure laser crée des marques noires et blanches sur une pièce et est le procédé le plus efficace pour ajouter de façon permanente logos et autres designs personnalisés à la plupart des matériaux. La gravure est plus rapide que la gravure profonde car elle nécessite moins d'énergie du faisceau laser, bien que le résultat soit 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 laser fonctionne avec pratiquement tout matériau métallique, sauf l'acier inoxydable.

Avantages

• Images claires et détaillées

• Polyvalent et relativement peu coûteux

• N'altère pas la surface de la pièce comme le fait la micro-percussion

• Plus rapide que les autres procédés laser

Inconvénients

• Il faut intégrer le marquage laser avant traitements non abrasifs comme revêtement poudre, e-coating et traitements thermiques

• L'acier inoxydable ne peut pas être gravé ou gravé profondément

Qu'est-ce que le recuit laser ?

Une technique de marquage de pièces moins courante, le recuit laser est la seule solution pour marquer l'acier inoxydable et composants chromés. C'est car c'est le seul procédé qui crée des marquages permanents tout en maintenant 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. Dans ce laps de temps très court (millisecondes), l'oxygène voyage sous la surface, créant une forme contrôlée d'oxydation sous cette couche supérieure. Quand la surface refroidit et se solidifie, l'oxydation a modifié la couleur de la surface de la pièce. Le résultat est permanent, chromatique et cosmétique.

Surtout, le recuit laser n'enlève aucune matière de la surface de la pièce, contrairement à la gravure laser qui ablate la matière. Cela signifie que les couches protectrices restent intactes.

La différence entre recuit et gravure est que le recuit est une réaction chimique et qu'il ne fond pas la surface du matériau. La différence est subtile à l'œil. Applications courantes incluent acier inoxydable et métaux chromés.

Avantages

• La marque sera permanente sur la surface du matériau

• La surface métallique restera intacte pour éviter la dégradation par oxydation

• Contrairement à la gravure laser, la gravure laser et la micro-percussion, le recuit laser ne mène pas à la rouille

• Offre haute précision (résolution 200 microns)

Inconvénients

• Pas du tout aussi rapide que le procédé de gravure

Qu'est-ce que le marquage à l'encre (tampon encreur) ?

Un procédé relativement simple pour personnaliser les pièces, le marquage à l'encre consiste à presser un tampon encré sur la surface d'une pièce. C'est la version automatisée du tamponnage manuel et fonctionne bien pour une variété de matériaux plastiques et métalliques.

Avantages

• Économique avec consommables bon marché (juste recharge encre)

• Peut être monté dans divers porte-outils et programmé directement depuis la commande CNC

• Marques facilement enlevables par essuyage ou ponçage léger

Inconvénients

• Fonctionne sur surfaces mostly planes

• Les marques peuvent ne pas être parfaites

Questions fréquentes

Quelles options de marquage de pièces sont disponibles via le réseau Protolabs ?

Nous offrons actuellement la gravure laser et la sérigraphie pour vos pièces sur mesure.

Combien coûte le marquage de pièces ?

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

Quelle est la différence entre gravure laser et gravure laser (etching) ?

La principale différence est que la gravure laser (etching) fond la micro-surface d'une pièce pour créer des marques en relief, tandis que la gravure laser (engraving) enlève de la matière pour créer des creux dans la surface. Les deux utilisent une haute chaleur pour laisser des marquages permanents sur surfaces métalliques.

Quelle est la technologie la plus courante pour le marquage de pièces ?

La technologie la plus courante pour le marquage de pièces est la gravure laser, que nous offrons au réseau Protolabs.

Quel type de documentation fournir au réseau Protolabs pour le marquage de pièces ?

Pour le marquage de pièces, vous devez fournir un fichier vectoriel (AI, AutoCAD DWG et fichiers DXF) ainsi qu'un PDF indiquant le positionnement exact du marquage.

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

Le marquage de pièces rallongera le délai de vos commandes de pièces sur mesure. La gravure laser ajoutera au minimum 1 jour à vos délais, tandis que la sérigraphie prendra 1 à 3 jours supplémentaires ou plus.

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