SIC Marking desenvolve solução que preserva a legibilidade dos códigos após tratamento químico

A Rotarex, fabricante luxemburguês de válvulas e reguladores de pressão para os setores médico, químico e laboratorial, necessitava de garantir a rastreabilidade dos seus componentes em aço inoxidável 316L e níquel, mesmo após o processo de eletropolimento. Para responder a este desafio, a SIC Marking desenvolveu uma estação de marcação a laser personalizada, capaz de assegurar a legibilidade dos códigos Data Matrix e dos números de série ao longo de todo o ciclo de vida das peças, sem comprometer o ritmo de produção.

As válvulas e os reguladores de gases médicos fabricados pela Rotarex devem apresentar um número de série e um código Data Matrix para garantir a sua rastreabilidade ao longo de toda a vida útil. A marcação é efetuada antes do eletropolimento, um tratamento químico que atua diretamente sobre a superfície metálica. Em componentes de aço inoxidável 316L ou de níquel, este processo pode comprometer marcações pouco profundas, reduzindo o contraste e tornando os códigos Data Matrix ilegíveis para sistemas automáticos de leitura.

Além deste desafio, existia um requisito exigente em termos de produtividade: o tempo de ciclo é de apenas dez segundos por peça, incluindo a indexação da mesa rotativa e a operação de marcação. A solução teria, por isso, de integrar-se plenamente neste ritmo de produção, sem causar interrupções. Qualquer variação no posicionamento da peça ou na profundidade da marcação comprometeria a legibilidade dos códigos após o tratamento químico, tornando a repetibilidade do processo tão importante como a correta parametrização do laser.

As peças apresentam ainda diferentes geometrias e dimensões, consoante a referência do produto, nomeadamente reguladores de pressão e válvulas. Por esse motivo, o sistema tinha de se adaptar rapidamente às diferentes configurações de ferramenta, sem exigir operações de reconfiguração demoradas entre séries de produção.

Para responder a estes requisitos, a SIC Marking desenvolveu uma estação de marcação a laser personalizada com carregamento manual, baseada numa mesa rotativa automática de duas posições. Esta configuração permite que uma peça seja carregada e descarregada enquanto a seguinte está a ser marcada, absorvendo o tempo de manuseamento durante o ciclo de marcação e assegurando um ritmo contínuo de dez segundos por peça.

A estação integra vários dispositivos especificamente concebidos para responder às limitações identificadas durante o desenvolvimento da solução.

Um eixo Z motorizado ajusta automaticamente a distância focal, sem necessidade de intervenção do operador, garantindo uma profundidade de marcação constante, independentemente da referência da peça. Um sensor de deteção verifica o correto posicionamento da peça antes da marcação, evitando falhas ou gravações desalinhadas. A segurança do operador é assegurada por uma cortina de segurança fotoelétrica, que interrompe imediatamente a indexação da mesa rotativa sempre que é acionada.

As ferramentas são totalmente intercambiáveis, permitindo alternar entre diferentes geometrias de peças sem necessidade de alterar a configuração da estação. Além disso, pode ser instalada uma mesa fixa para responder a necessidades pontuais de marcação fora do ciclo normal de produção.

O laser de fibra foi configurado para gravar códigos Data Matrix e números de série com uma profundidade de marcação suficiente para resistirem ao eletropolimento. No aço inoxidável 316L, este tratamento pode degradar marcações pouco profundas, reduzindo o contraste e comprometendo tanto a precisão como a legibilidade dos códigos Data Matrix.

Antes da implementação da solução foram realizados ensaios para definir os parâmetros ideais de funcionamento do laser. A potência, a frequência, a velocidade e a estratégia de preenchimento foram ajustadas até se obter uma marcação capaz de resistir ao tratamento químico sem perda de legibilidade.

Os parâmetros foram posteriormente validados através da verificação da legibilidade dos códigos Data Matrix após a conclusão de todo o processo – marcação seguida de eletropolimento –, confirmando a conformidade com os critérios de qualidade habitualmente exigidos para dispositivos médicos.

Em condições reais de produção, os códigos Data Matrix e os números de série gravados pela estação e.L-BOX mantêm-se legíveis após o eletropolimento aplicado às válvulas e aos reguladores de pressão. Após o tratamento químico, os códigos permanecem nítidos e podem ser lidos de forma fiável por sistemas automáticos de leitura.

O tempo de ciclo de dez segundos por peça é mantido de forma consistente, assegurando uma repetibilidade da marcação que responde aos exigentes requisitos de rastreabilidade individual dos componentes utilizados neste setor.

A solução desenvolvida pela SIC Marking permitiu à Rotarex responder simultaneamente a três desafios fundamentais na marcação a laser de fibra de válvulas e reguladores em aço inoxidável 316L e níquel:

• Legibilidade: os códigos Data Matrix marcados a laser mantêm-se legíveis após a etapa de eletropolimento realizada posteriormente, assegurando a rastreabilidade das peças desde a primeira série de produção e ao longo de todo o processo.
• Produtividade: a mesa rotativa automática e o eixo Z motorizado permitem cumprir, de forma consistente, o tempo de ciclo de 10 segundos por peça, sem penalizar a produtividade da linha de produção.
• Flexibilidade: as mudanças entre diferentes referências e geometrias de válvulas e reguladores são efetuadas através da substituição das ferramentas intercambiáveis, sem necessidade de reconfigurar a estação e sem comprometer a repetibilidade da marcação entre séries de produção.
• Para responder a estes requisitos, a SIC Marking desenvolveu uma estação de marcação a laser personalizada - a e.L-BOX - concebida e configurada especificamente para esta aplicação, garantindo simultaneamente a legibilidade dos códigos após o tratamento químico, a produtividade da linha e a flexibilidade necessária para processar diferentes tipos de componentes.