Marcado de Piezas CNC: Grabado Láser, Serigrafía y Más – Consejos y Técnicas de Expertos

¿Cómo añadir logotipos, letras, números de serie y otros diseños personalizados a sus piezas a medida? El marcado de piezas es una forma rentable de dar a las piezas esos detalles identificativos y/o cosméticos adicionales. Conozca las técnicas comunes de marcado de piezas en el mercado actual, incluyendo grabado láser y serigrafía.

El marcado de piezas, también conocido como marcado directo de piezas (DPM), es un proceso de fabricación secundario para añadir logotipos, letras u otros diseños personalizados a sus piezas mecanizadas por CNC. Dos de los métodos más comunes para marcado de piezas son el grabado láser y la serigrafía.

Típicamente, el marcado de piezas es un paso requerido en fabricación de piezas de producción a gran escala (si tiene muchas piezas, probablemente está añadiendo números de serie u otros identificadores). Por supuesto, es probable que encuentre esta personalización en todo el espectro de proyectos CNC, especialmente con la facilidad relativa y rentabilidad de la mayoría de procesos de marcado.

Este artículo cubre formas comunes de marcar piezas y también proporciona consejos prácticos sobre cómo sacar el máximo partido a las técnicas de marcado. Para conocimiento más profundo sobre mecanizado CNC, vaya a nuestra guía completa, perfecta para ingenieros noveles y experimentados que buscan un repaso útil.

¿Qué es el grabado láser? Añadiendo logotipos, serialización y números de pieza

El grabado láser es uno de los métodos más comunes de marcado de piezas. Con el grabado láser, un láser vaporiza una capa fina de material para crear un código de seguimiento, enviando un pulso láser altamente localizado sobre su pieza.

En lugar de añadir una micro-superficie elevada en el material de su pieza, el grabado láser penetra en el material. En general, el grabado láser puede alcanzar una profundidad de 500 micras. Aplicaciones comunes incluyen piezas de acero y aluminio.

Beneficios

• El grabado láser no marca piezas por fuerza sobre la pieza de trabajo

• Las marcas grabadas son muy duraderas

• Costes operativos bajos (sin consumibles usados)

• Calidad consistente y duradera

Inconvenientes

• El grabado láser puede causar daño térmico a los materiales

• Las marcas son permanentes

• No se puede grabar ni grabar con láser acero inoxidable

• Es más difícil grabar materiales reflectantes, frágiles y transparentes

¿Qué es la serigrafía? También conocida como impresión en pantalla

La serigrafía usa una malla para transferir tinta sobre un sustrato. El proceso cumple muchos requisitos Mil-Spec para métodos de marcado industrial.

Las máquinas de serigrafía mueven una racleta a través de una malla para rellenar las áreas abiertas y gráficas con tinta. La malla usa una plantilla de bloqueo o emulsión equipada con una imagen. Después, se usa un golpe de impresión similar, que hace que la malla toque el sustrato rápidamente, empujando tinta a través de las aberturas de la malla y transfiriendo la imagen al sustrato.

Este método se ve más comúnmente en piezas que ya han pasado por varias rondas de post-procesado de metal. Es más versátil que métodos de impresión tradicionales como litografía o aguafuerte, ya que no requiere imprimir bajo presión. Puede usar una variedad de tintas diferentes para serigrafiar casi cualquier material u objeto. La serigrafía funciona bien en muchos materiales plásticos y metálicos.

Beneficios

• La serigrafía puede aplicarse a una amplia gama de materiales y objetos

• El depósito de tinta puede cambiarse para producir espesores de película de color que superan a otros procesos

• La serigrafía es la más versátil en su rango de aplicación y capacidades de rendimiento

Inconvenientes

• La serigrafía no es un proceso rápido, con velocidades mucho menores que el grabado

¿Qué es el marcado por micropercusión? También conocido como marcado por punzón o marcado por impresión

El marcado por micropercusión permite a fabricantes hacer impresiones permanentes en una impresionante gama de materiales. Generalmente es para fines de identificación y trazabilidad. Las máquinas de micropercusión usan una herramienta vibratoria para producir una serie de pequeñas indentaciones espaciadas uniformemente en la superficie de una pieza.

Con micropercusión, el material de su pieza se empuja hacia atrás en un hueco y no se quema ni fresa, así que no quedan virutas de material sobrante.

Beneficios

• El marcado por micropercusión puede usarse en centros de mecanizado CNC verticales y horizontales y tornos

• Puede montarse en varios portaherramientas y programarse directamente por un control CNC

• Rentable y eficiente en material

• Ideal para serialización y trazabilidad

• Ideal para piezas de chapa delgadas

Inconvenientes

• Las marcas son permanentes

• Puede requerir diferentes tamaños de punzón según el tamaño deseado de las marcas

• Requiere alimentación externa (baterías o actuadores neumáticos)

¿Qué es la tampografía?

La tampografía usa una almohadilla de silicona para transferir una imagen 2D a un objeto 3D. La almohadilla de silicona puede recoger la imagen de una superficie plana y transferirla a una variedad de superficies incluyendo planas, esféricas, cilíndricas, texturizadas, cóncavas y convexas.

Este proceso logra un resultado similar a la serigrafía, por lo que a menudo optamos por esta última.

Beneficios

• Marcado permanente adecuado para aplicaciones interior y exterior

• Puede imprimir en una amplia variedad de superficies y acabados

• Producción rentable (no necesidad de aplicar etiquetas separadas)

• Viable para prototipado rápido

• Volumen bajo a alto

• Producción de uno a full-color

Inconvenientes

• Imágenes mayores de 150 mm de diámetro son difíciles de imprimir

• Número limitado de colores disponibles

¿Qué es el grabado láser (etching)?

El grabado láser (etching) crea marcas en blanco y negro en una pieza y es el proceso más eficiente para añadir permanentemente logotipos y otros diseños personalizados a la mayoría de materiales. El etching es más rápido que el grabado porque requiere menos energía del haz láser, aunque el resultado es bastante similar.

Para grabar una pieza, se usa un láser para calentar y distorsionar la micro-superficie del material que está marcando. Esto se expande y crea una textura en la superficie grabada. El grabado láser funciona con virtualmente cualquier material metálico, aparte del acero inoxidable.

Beneficios

• Imágenes claras y detalladas

• Versátil y relativamente económico

• No altera la superficie de la pieza como el micropercusión

• Más rápido que otros procesos basados en láser

Inconvenientes

• Necesita integrar marcado láser antes de tratamientos no abrasivos como recubrimiento en polvo, e-coating y tratamientos térmicos

• El acero inoxidable no puede ser grabado ni grabado

¿Qué es el recocido láser?

Una técnica de marcado de piezas menos común, el recocido láser es la única solución para marcar acero inoxidable y componentes cromados. Esto es porque es el único proceso que crea marcas permanentes manteniendo la resistencia natural de la pieza a la corrosión.

El recocido láser calienta el metal en lugar de grabarlo, modificando químicamente el acero ubicado bajo la capa inicial de óxido de cromo.

Para esto, el recocido láser calienta la superficie hasta que se funde temporalmente. En este corto lapso (hablamos de milisegundos), el oxígeno viaja bajo la superficie, creando una forma controlada de oxidación bajo esta capa superior. Cuando la superficie se enfría y solidifica, la oxidación ha modificado el color de la superficie de la pieza. El resultado es permanente, cromático y cosmético.

Lo más importante, el recocido láser no remueve material de la superficie de la pieza, a diferencia del grabado láser, que abla material. Esto significa que las capas protectoras permanecen inalteradas.

La diferencia entre recocido y etching es que el recocido es una reacción química y no funde la superficie del material. La diferencia es sutil a la vista. Aplicaciones comunes incluyen acero inoxidable y metales cromados.

Beneficios

• La marca será permanente en la superficie del material

• La superficie metálica quedará intacta para evitar degradación por oxidación

• A diferencia del grabado láser, etching y micropercusión, el recocido láser no conduce a oxidación

• Ofrece altos niveles de precisión (resolución de 200 micras)

Inconvenientes

• No es casi tan rápido como el proceso de grabado

¿Qué es el estampado de tinta?

Un proceso relativamente simple para personalizar piezas, el estampado de tinta consiste en presionar un sello entintado sobre la superficie de una pieza. Es la versión automatizada del estampado manual y funciona bien para una variedad de materiales plásticos y metálicos.

Beneficios

• Económico con consumibles baratos (solo recarga de tinta)

• Puede montarse en varios portaherramientas y programarse directamente desde el controlador CNC

• Las marcas se eliminan fácilmente limpiando o lijando ligeramente

Inconvenientes

• Funciona principalmente en superficies planas

• Las marcas pueden no ser perfectas

Preguntas frecuentes

¿Qué opciones de marcado de piezas están disponibles en Protolabs Network?

Actualmente ofrecemos grabado láser y serigrafía para sus piezas personalizadas.

¿Cuánto cuesta el marcado de piezas?

En general, el grabado láser añadirá aproximadamente un 6 % al coste final de sus piezas, mientras que la serigrafía subirá el precio alrededor de un 15 %.

¿Cuál es la diferencia entre etching láser y grabado láser?

La principal diferencia es que el etching láser funde la micro-superficie de una pieza para crear marcas elevadas, mientras que el grabado láser remueve material para crear huecos en la superficie. Ambos usan calor alto para dejar marcas permanentes en superficies metálicas.

¿Cuál es la tecnología más común para marcado de piezas?

La tecnología más común para marcado de piezas es el grabado láser, que ofrecemos en Protolabs Network.

¿Qué tipo de documentación debe proporcionar a Protolabs Network para marcado de piezas?

Para marcado de piezas, debe proporcionar un archivo vectorial (AI, AutoCAD DWG y archivos DXF) así como un PDF que indique el posicionamiento exacto del marcado.

¿Afecta el marcado de piezas a los plazos de entrega?

El marcado de piezas extenderá el plazo de entrega de sus pedidos de piezas personalizadas. El grabado láser añadirá un mínimo de 1 día a sus plazos, mientras que la serigrafía tomará 1 a 3 días extra o más.

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