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產品一成不變的時代已經過去了，消費者需求正在推動食品和飲料行業(yè)的多元化 – 更多的口味，更多的尺寸，更多的包裝選擇。隨著產品種類的激增，制造商需要頻繁更換生產線。這意味著每次更換時，將會帶來更長的停機時間和潛在的人為操作錯誤。

現(xiàn)代賦碼系統(tǒng)，包括集成到您的系統(tǒng)中的激光噴碼機（例如 MES、HMI、通過 EtherNet IP 的 PLC），僅需按下按鈕就可以轉換生產線，并支持更大的自動化工作。

激光賦碼并不是一項新技術，但在過去幾年中，該技術取得了幾個關鍵進步，解決了以前的限制，應用更加廣泛。在本白皮書中，我們將了解激光賦碼自問世以來在質量、可靠性和通用性方面是如何演變的。

早期的激光噴碼機技術

第一個激光打標系統(tǒng)在大約30年前投入使用。這些早期的先驅者看到了激光在無需油墨和溶劑情況下，能夠靈活賦碼的潛力。許多早期的系統(tǒng)都是手工打造的，這些激光并不特別適合食品工業(yè)的惡劣環(huán)境。他們也不能全天候運行。賦碼速度也不是非常快，也不能能夠快速、準確地控制激光的路徑。

隨著技術的進步和完善，激光打碼開始在一些領域得到普及。早期使用者包括產量較大的大型飲料公司。之后，醫(yī)藥和生命科學領域制造商在滿足序列化和可追溯性要求上看到了激光噴碼機的潛力。但是，這些早期的系統(tǒng)仍然有一些重大的限制，在大多數(shù)情況下，激光噴碼機只適用于特定領域。

易拉罐激光噴碼機

成本– 當激光產品首次問世時，其成本通常高于其他賦碼技術（有時是兩倍多），這使得低利潤行業(yè)難以進行投資。

尺寸– 當時產品尺寸大，這意味著將激光發(fā)生器和打碼頭（以及煙霧吸收凈化器和防護罩）安裝到包裝生產線中需要仔細規(guī)劃。

速度– 早期激光噴碼機無法在產品快速移動下獲得穩(wěn)定的標識質量。

標刻能力– 激光可以標刻一行或兩行碼，但多行或更復雜時，標識質量可能會受到影響。

基材兼容性– 早期用戶發(fā)現(xiàn)激光在某些材料上標刻的效果很好，而另一些卻不盡如人意。材料供應商并不特別關心產品的激光兼容性，因此，在實際生產中會出現(xiàn)一些問題。

壽命– 早期激光噴碼機的壽命一般為四至五年，這使得投資激光的性價比不高。

激光噴碼機的功率很重要

自激光噴碼機問世以來，一直通過激光功率（10W、30W、60W等）來進行衡量。理論上，無論制造商如何，兩個10W的激光機都應在同一基材上有同樣的表現(xiàn)。但實際上，結果可能有很大差異。這完全取決于實際多大功率被作用于材質上。打個比方，兩輛具有相同 350HP 引擎的汽車的性能可能不同，具體取決于發(fā)動機和車輪之間的變速器和差速齒輪。

激光噴碼機功率

近年來激光賦碼技術的最大進步之一是在功率集中方面。能夠更精確地控制光束如何擊中基材。這包括減小激光的光斑，提升激光的強度。例如，激光點尺寸減少 25% 意味著所傳遞的能量增加 100%。

激光噴碼機能量更大，會帶來以下好處：

1.更可靠，并持續(xù)更長時間

2.低功率（即更小、更低成本）的激光機可以應用在特定的領域

3.更快的賦碼和更多的賦碼內容

4.可以標記更難標刻的材質

找到合適的選擇

激光標刻是使用以下三種方法之一完成的，來創(chuàng)建人或機器可讀碼所需的對比度：

從表面去除涂層，以露出下面的基材

去除一些基材本身（例如蝕刻）

通過熱力變化來獲得對比度

所有這些方法都取決于激光向基材提供足夠的能量，從而在不損壞包裝或內裝物的情況下提高溫度，從而影響變化。由此產生的溫度是兩個因素的產物：功率集中和基材的吸收特性。
每種材料都有獨特的吸收光譜，即它更容易吸收的光波長，以及它傾向于反射的光波長。此圖表顯示了 PET 瓶的吸收光譜。

圖中的峰值顯示了特定波長更容易被吸收的”熱點”，因此將激光噴碼機與這些頻率相匹配，將會產生更好的標記，使用更少的能量。

由于吸收光譜區(qū)別很大，因此了解賦碼材料的特性非常重要。

材料之間也存在差異，看起來與肉眼相同。此圖表顯示了不同類型的紙板之間可能發(fā)生的變化。

因此，這不只是簡單的說”激光對X有用，對Y沒用”，而是理解為什么激光會對一種材料起作用，并調整激光或材料以找到匹配項。

在賦碼領域引入光纖激光機增加了可用的波長，這意味著激光適用于更多基材。

而且，隨著激光賦碼的日益普及，制造商正在推動材料供應商創(chuàng)造更有利于激光的選擇，特別是在快消品領域越來越受歡迎的薄膜包裝材料。

一些可用于激光賦碼的材料類型包括：

●PET

●聚丙烯

●紙板

●鋁材

●玻璃

激光的優(yōu)勢

隨著功率集中的發(fā)展應用和基材可用性的提高，激光賦碼很多限制已經消除，一些優(yōu)勢正在顯現(xiàn)。與幾年前的系統(tǒng)相比，激光賦碼已經走過了漫長的道路。以下是今天需要關注激光賦碼的幾個原因。

標識質量

激光賦碼可生成清晰、銳利、一致且永久的標識。沒有墨水或溶劑需要維護，因此標刻質量始終如一。這意味著更少的準備工作。此外，隨著機器可讀標識的需求越來越廣泛，標識質量在未來幾年將變得越來越重要。

藥品激光噴碼機

集成和自動轉換

制造和包裝生產線上的設備集成正在為運營數(shù)據(jù)帶來新的生產力和可視性。最基礎的，激光賦碼可與讀取器/視覺系統(tǒng)配對，以確保標識的完整性，從而有助于確保高質量并減少重復工作。

在更高級的方面，激光噴碼機可以通過行業(yè)標準協(xié)議（如以太網 IP）連接到更大的 ERP、MES 或 SCADA 系統(tǒng)。此集成級別可支持實現(xiàn)生產線轉換自動化、提高工作效率和減少人為操作失誤，同時提供實時數(shù)據(jù)，推動日常決策和長期資源規(guī)劃。
事實上，集成能力本身是升級賦碼設備的好理由，因為好處是立竿見影的。

可追溯性/序列化

制藥和生命科學行業(yè)多年來一直在研究可追溯性和序列化過程?，F(xiàn)在，面對召回和加強食品安全舉措，越來越多食品行業(yè)也關注起這方面的信息。制造商必須考慮在他們的產品上賦更多可變信息，并且該信息可能需要機器可讀。如今的激光噴碼機已經能夠滿足這些需求，這要歸功于光束控制的進步，能夠輕松打印多行和二維碼。