Bei der Auswahl eines Kennzeichnungssystems geht es häufig zuerst um Druckhöhe, Geschwindigkeit und Auflösung. In der Praxis ist jedoch eine weitere Frage entscheidend: Wie nah lässt sich das Drucksystem am Produkt positionieren und bleibt dieser Abstand während der Kennzeichnung konstant?
Ein Kabel bewegt sich in der Produktionslinie anders als eine gerade Fußleiste. Bei einem komplex geformten Kunststoffbauteil steht möglicherweise nur eine kleine, exakt definierte Fläche für die Kennzeichnung zur Verfügung. Die Produktform und die Produktführung beeinflussen deshalb maßgeblich, welches Kennzeichnungssystem sich für eine Anwendung eignet.
Was ist mit Druckabstand gemeint?
Der Druckabstand bezeichnet die Entfernung zwischen dem Drucksystem und der zu kennzeichnenden Oberfläche. Je nach Technologie wird er beispielsweise von der Düse, der Druckkopfkante oder der Laseroptik aus betrachtet.
Nicht nur die Entfernung selbst ist wichtig. Entscheidend ist auch, wie stark sie während der Produktion schwankt. Schon kleine Veränderungen können die Druckqualität beeinflussen. Besonders deutlich zeigt sich das bei kleinen Schriften, Barcodes und 2D-Codes.
Die folgenden Beispiele zeigen, welche Rolle der Druckabstand bei unterschiedlichen Produkten spielt.
Kabel mit CIJ bedrucken: mehr Spielraum bei der Produktführung
Kabel werden häufig mit hoher Geschwindigkeit durch eine Produktionslinie geführt. Dabei laufen sie nicht immer vollkommen ruhig. Je nach Führung können sie sich leicht seitlich bewegen oder ihren Abstand zum Druckkopf verändern.
CIJ-Drucker eignen sich gut für solche Anwendungen. Der typische Druckabstand liegt hier häufig bei etwa 5 bis 15 Millimetern. Die Tintentropfen werden berührungslos auf das Kabel aufgebracht. Im Vergleich zu einem hochauflösenden TIJ-System lässt sich dadurch ein größerer Abstand zwischen Düse und Produktoberfläche überbrücken. Kleinere Schwankungen in der Kabelführung können besser ausgeglichen werden.
Das abgebildete Druckmuster zeigt eine CIJ-Kennzeichnung auf einem schwarzen Kabel. Der größere mögliche Abstand schafft den erforderlichen Spielraum, damit das Kabel den Druckkopf während der Produktion nicht berührt.
Trotzdem sollte der Abstand möglichst gleichmäßig bleiben. Wird er zu groß, fächern sich die Tintentropfen stärker auf. Die Schrift kann dadurch breiter, unschärfer oder ungleichmäßiger erscheinen.
Für technische Angaben, Chargennummern oder fortlaufende Kennzeichnungen auf schnell laufenden Kabeln ist CIJ häufig die geeignete Lösung.
Fußleisten mit TIJ bedrucken: kurze Abstände für scharfe Druckbilder
Die glatte Rückseite einer Fußleiste bietet gute Voraussetzungen für den hochauflösenden TIJ-Druck. Wird die Leiste gerade und gleichmäßig geführt, kann der Druckkopf sehr nah an der Oberfläche montiert werden.
Je nach System, Tinte und Produktionsgeschwindigkeit liegt der mögliche Druckabstand ungefähr zwischen 0,5 und 5 Millimetern. Für ein besonders scharfes und gleichmäßiges Druckbild sind in der Praxis häufig etwa 1 bis 3 Millimeter empfehlenswert.
Das gezeigte Druckmuster wurde auf der ebenen Rückseite einer Fußleiste erstellt. Neben Produktinformationen und einem Logo konnte auch ein Barcode aufgebracht werden. Die gleichmäßige Fläche ermöglicht einen kurzen und konstanten Abstand von ca 0,5 mm zum Druckkopf.
Vergrößert sich der Abstand, verteilen sich die feinen Tintentröpfchen stärker. Besonders kleine Zeichen, Barcodes und 2D-Codes verlieren dadurch an Schärfe. Im ungünstigsten Fall verschlechtert sich ihre maschinelle Lesbarkeit.
Die Produktführung muss deshalb verhindern, dass sich die Fußleiste an der Druckposition deutlich hebt oder seitlich bewegt. Gleichzeitig darf der Druckkopf nicht so nah montiert werden, dass Unebenheiten zu einem direkten Kontakt führen.
Automobilstecker mit dem Laser kennzeichnen: exakt im Fokus positionieren
Komplex geformte Automobilbauteile besitzen häufig Rippen, Vertiefungen, Halterungen und unterschiedlich hohe Bereiche. Für Seriennummern oder DataMatrix-Codes steht dadurch oftmals nur eine kleine ebene Fläche zur Verfügung.
Bei der Laserkennzeichnung ist nicht der kürzestmögliche Abstand zur Optik entscheidend. Die zu kennzeichnende Fläche muss sich innerhalb des Fokusbereichs befinden. Der erforderliche Arbeitsabstand hängt dabei von der verwendeten Optik und der Größe des Markierfeldes ab. Hier lag der Abstand zur Linse bei ca. 200 Millimetern.
Liegt die Oberfläche außerhalb des zulässigen Fokusbereichs, wird der Laserstrahl breiter. Gleichzeitig verändert sich der Energieeintrag auf das Material. Kleine Zeichen oder Codes können dadurch an Schärfe und Kontrast verlieren.
Das abgebildete Automobilbauteil zeigt diese Herausforderung besonders deutlich. Trotz der komplexen Geometrie wurden eine Nummer und ein DataMatrix-Code auf kleinen, definierten tieferliegenden Flächen aufgebracht.
Damit jedes Bauteil an derselben Stelle und im richtigen Abstand zum Laser positioniert wird, ist in der Produktion eine passgenaue Aufnahme erforderlich. Sie fixiert das Bauteil in einer wiederholgenauen Position und sorgt dafür, dass sich die vorgesehene Markierfläche im Fokusbereich befindet.
Gerade bei kleinen maschinenlesbaren Codes entscheidet deshalb nicht nur die Leistungsfähigkeit des Lasers über das Ergebnis. Ebenso wichtig sind die Positionierung des Produkts und die Genauigkeit der verwendeten Aufnahme.
Was passiert bei einem falschen Druckabstand?
Ein falscher oder schwankender Abstand kann je nach Kennzeichnungstechnologie unterschiedliche Auswirkungen haben:
| Anwendung | Anforderung | Mögliche Folge bei falschem Abstand |
|---|---|---|
| Kabel mit CIJ | Ausreichender Spielraum bei bewegter Führung | Breitere oder unscharfe Schrift |
| Fußleiste mit TIJ | Kurzer und konstanter Abstand | Unscharfe Zeichen und schlechter lesbare Codes |
| Automobilstecker mit Laser | Markierfläche exakt im Fokus | Schwächere oder ungleichmäßige Kennzeichnung |
Ein größerer möglicher Druckabstand bietet mehr Freiheit bei der Integration. Für die Druckqualität ist jedoch nicht allein die Entfernung entscheidend. Besonders wichtig ist, wie konstant der Abstand während der gesamten Kennzeichnung bleibt.
Die Produktgeometrie entscheidet mit
Die drei Beispiele zeigen, dass es keinen allgemein richtigen Druckabstand gibt.
Ein schnell laufendes Kabel benötigt ausreichend Toleranz, um kleinere Bewegungen auszugleichen. Die glatte Rückseite einer Fußleiste ermöglicht dagegen einen sehr kurzen TIJ-Druckabstand und damit ein hochauflösendes Druckbild. Bei einem komplex geformten Automobilstecker muss eine kleine meist tiefergelegene Markierfläche exakt im Fokus des Lasers positioniert werden.
Deshalb sollten Produktform, Produktoberfläche und Produktführung bereits bei der Auswahl eines Kennzeichnungssystems berücksichtigt werden. Häufig lässt sich erst durch einen Musterdruck zuverlässig feststellen, welches Verfahren und welcher Abstand für die jeweilige Anwendung geeignet sind.
WOLF-Signiertechnik unterstützt Sie mit praktischen Druckversuchen und Musterdrucken dabei, das passende Kennzeichnungssystem für Ihr Produkt auszuwählen.
