Explicación del marcado de piezas CNC:grabado láser, serigrafía y más:consejos y técnicas de expertos

¿Cómo se agregan logotipos, letras, números de serie y otros diseños personalizados a sus piezas personalizadas? El marcado de piezas es una forma rentable de darles a las piezas esos detalles de identificación y/o cosméticos adicionales. Conozca las técnicas de marcado de piezas comunes en el mercado actual, incluido el grabado láser y la serigrafía.

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

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

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

¿Qué es el grabado láser? Agregar 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 fina capa de material para crear un código de seguimiento, enviando un pulso láser altamente localizado a su pieza. 

En lugar de agregar una microsuperficie elevada al material de su pieza, el grabado láser excava en el material. En general, el grabado láser puede alcanzar una profundidad de 500 micras. Las aplicaciones comunes del grabado láser incluyen piezas de acero y aluminio.

Beneficios

El grabado láser no marca las piezas por la fuerza en la pieza de trabajo

Las marcas grabadas son muy duraderas

Bajos costos operativos (no se utilizan consumibles)

Calidad consistente y duradera

Inconvenientes

El grabado láser puede causar daños térmicos a los materiales

Las marcas son permanentes

No se puede grabar ni grabar con láser acero inoxidable

Es más complicado grabar materiales reflectantes, quebradizos y transparentes

¿Qué es la serigrafía? También conocido como serigrafía 

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

Las máquinas de serigrafía mueven una escobilla de goma a través de una malla de pantalla para llenar con tinta la malla abierta y las áreas gráficas. La malla de la pantalla utiliza una plantilla de bloqueo o una emulsión equipada con una imagen. Después de esto, se utiliza un trazo de impresión similar, lo que hace que la pantalla toque el sustrato rápidamente, empujando la 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 posprocesamiento de metal. Es más versátil que los métodos de impresión tradicionales, como la litografía o el grabado, ya que no requiere impresión bajo presión. Puede utilizar 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 se puede aplicar a una amplia gama de materiales y objetos

El depósito de tinta se puede cambiar para producir espesores de película de color que superan a otros procesos

La serigrafía es la más versátil en su gama de aplicaciones y capacidades de rendimiento

Inconvenientes

La serigrafía no es un proceso rápido, ya que se produce a velocidades mucho más bajas que el grabado

¿Qué es el marcado con micropercusión? También conocido como marcado con alfiler o marcado con impresión

El marcado por micropercusión permite a los fabricantes realizar impresiones permanentes en una impresionante variedad de materiales. Esto generalmente se hace con fines de identificación y trazabilidad. Las máquinas de granallado por puntos utilizan una herramienta vibratoria para producir una serie de pequeñas hendiduras espaciadas uniformemente en la superficie de una pieza. 

Con el granallado por puntos, el material de su pieza se empuja hacia un hueco y no se quema ni se fresa, por lo que no queda exceso de virutas de material.

Beneficios

El marcado por micropercusión se puede utilizar en tornos y centros de mecanizado CNC verticales y horizontales

Puede montarse en varios portaherramientas y programarse directamente mediante un control CNC

Rentable y eficiente en cuanto a materiales

Ideal para serialización y trazabilidad

Ideal para piezas pequeñas de chapa

Inconvenientes

Las marcas son permanentes

Puede requerir diferentes tamaños de lápiz dependiendo del tamaño deseado de las marcas

Requiere alimentación externa (baterías o actuadores neumáticos)

¿Qué es la tampografía?

La tampografía utiliza 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, incluidas superficies planas esféricas, cilíndricas, texturizadas, cóncavas y convexas. 

Este proceso consigue un resultado similar al de la serigrafía, por lo que muchas veces optamos por este último.

Beneficios

Marcado permanente apto para aplicaciones interiores y exteriores

Puede imprimir en una amplia variedad de superficies y acabados

Producción rentable (no es necesario aplicar etiquetas separadas)

Viable para la creación rápida de prototipos

Volumen bajo a alto)

Producción de uno a todo color

Inconvenientes

Las imágenes de más de 150 mm de diámetro son difíciles de imprimir

Número limitado de colores disponibles

¿Qué es el grabado con láser?

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

Para grabar una pieza, se utiliza un láser para calentar y distorsionar la microsuperficie del material que se está marcando. Esto se expande y crea una textura en la superficie grabada. El grabado con láser funciona con prácticamente cualquier material metálico, excepto SS. 

Beneficios

Imágenes claras y detalladas

Versátil y relativamente económico

No altera la superficie de la pieza como lo hace el granallado

Más rápido que otros procesos basados en láser

Inconvenientes

Debe integrar el marcado láser antes de los tratamientos no abrasivos, como el recubrimiento en polvo, el recubrimiento electrónico y los tratamientos térmicos.

El acero inoxidable no se puede grabar ni grabar

¿Qué es el recocido por láser?

Una técnica de marcado de piezas menos común, el recocido por láser, es la única solución para marcar componentes de acero inoxidable y cromados. Esto se debe a que es el único proceso que crea marcas permanentes y al mismo tiempo mantiene la resistencia natural de la pieza a la corrosión. 

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

Para ello, el recocido por láser calienta la superficie hasta que se derrite temporalmente. En este corto lapso de tiempo (estamos hablando de milisegundos), el oxígeno viaja debajo de la superficie, creando una forma controlada de oxidación debajo de 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 es que el recocido con láser no elimina ningún material de la superficie de la pieza, a diferencia del grabado con láser, que elimina el material. Esto significa que las capas protectoras no se ven afectadas. 

La diferencia entre recocido y grabado es que el recocido es una reacción química y no derrite la superficie del material. La diferencia es sutil a la vista. Las aplicaciones comunes incluyen acero inoxidable y metales cromados.

Beneficios

La marca será permanente en la superficie del material

La superficie metálica se dejará intacta para evitar la degradación por oxidación

A diferencia del grabado láser, el grabado láser y el granallado por puntos, el recocido láser no provoca oxidación

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

Inconvenientes

No tan rápido como el proceso de grabado

¿Qué es el estampado con tinta?

El estampado con tinta, un proceso relativamente simple para personalizar piezas, consiste en presionar un sello de tinta 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

Es posible que las marcas no sean perfectas

Preguntas frecuentes

¿Qué opciones de marcado de piezas están disponibles a través de Protolabs Network?

Actualmente ofrecemos grabado láser y serigrafía para sus piezas personalizadas.

¿Cuánto cuesta el marcado de piezas?

En general, el grabado láser agregará aproximadamente un 6% al costo final de sus piezas, mientras que la serigrafía aumentará el precio alrededor de un 15%.

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

La principal diferencia entre el grabado con láser y el grabado con láser es que el grabado con láser funde la microsuperficie de una pieza para crear marcas elevadas, mientras que el grabado con láser elimina material para crear huecos en la superficie. Tanto el grabado como el grabado con láser utilizan altas temperaturas para dejar marcas permanentes en las superficies metálicas.

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

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

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

Para el marcado de piezas, deberá proporcionar un archivo vectorial (archivos AI, Autocad (DWG) y DXF), así como un PDF que indique la posición exacta del marcado.

¿El marcado de piezas afecta los tiempos de entrega?

El marcado de piezas ampliará el plazo de entrega de sus pedidos de piezas personalizadas. El grabado láser agregará un mínimo de 1 día a sus plazos de entrega, mientras que la serigrafía tardará entre 1 y 3 días adicionales o más.

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