서킷 브레이커 마킹용 레이저 기계는 어떤 것을 선택해야 할까요?

올바른 선택 레이저 마킹기 회로 차단기 생산을 위한 선택은 플라스틱에 마킹한다고 주장하는 두 가지 매우 다른 기계 앞에 서기 전까지는 간단해 보입니다. 미니어처 회로 차단기(MCB), 몰드 케이스 회로 차단기(MCCB) 또는 잔류 전류 장치에서는 마킹이 인쇄된 기술 데이터 — 정격 전류, 차단 용량, 배선도, 표준 참조, 배치 또는 날짜 코드 및 브랜드 로고 — 그리고 핸들에 있는 ON 및 OFF 표시를 포함합니다. 잘못된 기술을 선택하면 마크가 희미하고 회색빛이며 반쯤 녹거나 1년 내에 사라집니다. 올바른 기술을 선택하면 차단기의 작동 수명 동안 선명하게 유지됩니다. 이 가이드는 저전압 스위치기어에 실제로 중요한 두 가지 기술인 파이버 레이저 마킹 기계 and the UV 레이저 마킹 기계, 를 비교하고, 어느 것이 귀하의 생산 라인에 적합한지 실용적인 방법을 제공합니다.

회로 차단기에 무엇이 마킹되며, 왜 레이저인가

회로 차단기에 있는 모든 마킹은 차단기의 안전과 관련된 데이터를 전달합니다. 정격 전류는 설치자가 차단기에 적합한 도체를 식별하는 데 도움을 줍니다. 차단 용량은 고장을 차단할 수 있는지 여부를 보여줍니다. 표준 정보는 인증 기관이 차단기가 거친 시험을 알 수 있도록 합니다. 마킹의 열화는 미적 가치의 손실이 아니라 준수할 수 없음을 의미합니다. IEC 60898-1 및 IEC 60947-2에 따른 국제 전기 기술 위원회 표준은 모든 마킹이 오래 지속되어야 한다고 요구합니다.

오랫동안 패드 인쇄 또는 잉크젯 기술이 마킹에 사용되어 왔습니다. 잉크는 좋지만 수명이 제한적이고 유지보수가 필요하며 공장 공정을 늦춥니다. 레이저 마킹의 경우 잉크 없이 수행되며, 레이저 마크가 재료 자체에 태워지기 때문에 사라지지 않습니다. 따라서 주요 제조업체들은 레이저 마킹 기술을 사용합니다.

두 레이저가 실제로 마크를 만드는 방법

두 기계는 공장에서 동일하게 보이지만 기능은 다릅니다. 파이버 레이저 마킹 기계 은 1064nm 파장의 적외선 복사에 기반합니다. 본질적으로 이것은 표면 영역이 에너지를 흡수하여 폴리머를 가열하고 탄화, 발포 또는 재료의 용융을 일으키는 열적 과정입니다. 검은색 충전 플라스틱 기판을 분석할 때, 적외선 에너지가 카본 블랙을 통해 흡수되어 표면 영역이 발포되고 연한 회색 또는 희끄무레한 돌출 마크가 나타나는 것을 볼 수 있습니다.

장치용 UV 레이저 마킹 기계 반면에, 이 기술은 약 355nm의 UV 범위 파장에서 완전히 다른 접근 방식을 통해 작동합니다. 이 기술은 열과 무관하게 작동하기 때문에 종종 냉각 마킹이라고 불립니다. 고에너지 광자의 도움으로 이 레이저는 연소, 용융 또는 변형 없이 얇은 표면층에서 폴리머의 색상을 변화시키는 광화학적 과정을 통해 작동합니다. 이 과정은 기판에 의한 적외선 에너지 흡수와 관련이 없기 때문에, UV 광원은 표면 색상에 무관하게 작용하여 흰색과 어두운 플라스틱 모두에 선명한 검은색 마킹을 생성합니다.

진정한 결정 요인은 색상이 아니라 흡수입니다.

많은 작업자들이 이 규칙을 따릅니다: 어두운 표면에는 파이버 레이저를, 밝은 표면에는 UV 레이저를 사용합니다. 이는 시작하기에 좋은 규칙이지만, 색상만으로 판단하면 문제가 발생할 수 있다는 복잡한 과학이 뒤에 있음을 알아야 합니다. 여기서 진짜 중요한 것은 특정 폴리머가 포함된 안료와 충전제 때문에 파장의 빛을 어떻게 흡수하는가입니다. 사실, 색상은 기본 화학의 가장 명백한 반영일 뿐입니다.

예를 들어, 어두운 케이싱이나 검정색 또는 회색 핸들에서는 안료가 일반적으로 카본 블랙이며, 1064nm 적외선을 가장 잘 흡수합니다. 파이버 레이저는 안료를 제거하여 밝은 색상의 가시 영역을 만듭니다. 이것이 바로 Benlong의 자체 MCB 노브 레이저 마킹기 가 어두운 핸들에 분당 60~80개 속도로 영구적인 ON 및 OFF 표시를 새기기 위해 파이버 광원을 사용하는 이유입니다.

밝은 색상의 요소는 경험 법칙이 적용되는 곳입니다. 흰색 플라스틱은 종종 적외선 복사를 반사하기 위해 이산화티타늄을 안료로 사용하므로, 파이버 레이저는 흰색, 자연색 또는 투명한 품목에 희미하고 일관성 없는 마킹을 생성하며, 시도하는 과정에서 표면을 태울 수도 있습니다. 색상과 열에 독립적인 UV 레이저는 바로 이러한 품목에 선명하고 뚜렷한 검은색 마킹을 만듭니다. 따라서 UV 레이저는 모든 흰색 또는 연회색 품목, 모든 마킹이 동일한 형태를 유지해야 하는 명판 영역, 그리고 프리미엄 플러시 마감에 좋은 선택입니다.

두 가지 제한 사항이 필요합니다. 첫째, 화학 공학은 화학 조성 변경을 허용합니다: 레이저 감응 첨가제를 혼합물에 추가하면 적외선을 흡수하는 폴리머를 만들어 파이버 레이저를 다른 방법으로는 마킹할 수 없는 품목에 사용할 수 있습니다. 둘째, 차단기에 사용되는 거의 모든 플라스틱 재료는 난연성입니다. 할로겐화 난연성 재료는 UV 레이저에 의해 가열될 때 독성이 있으므로, 이를 위해 특별히 설계된 장비를 사용하여 취급해야 합니다.

파이버 레이저 마킹 기계: 강점과 한계

그만큼 파이버 레이저 마킹 기계 은 마킹 세계의 일꾼이며, 그럴 만한 이유가 있습니다. 소스는 공랭식이며 다이오드 수명이 수만 시간으로 추정되어 유지보수가 거의 필요 없고, 운영 비용은 전기 요금과 거의 같습니다. 게다가 빠르고 연속 3교대 생산이 가능하며 금속과 어두운 충전 플라스틱에 가장 깊고 내구성 있는 마크를 동시에 만들 수 있습니다. 차단기의 가시 표면을 구성하는 검정/회색 부품에 마크를 만드는 측면에서 단위당 비용 면에서는 어떤 시스템도 이를 능가할 수 없습니다.

그러나 이 기술의 단점은 열 기술이라는 사실에서 비롯됩니다. 간단히 말해 레이저가 표면 가열을 기반으로 작동하기 때문에 한계까지 밀어붙이면 얇고 열에 민감한 플라스틱이 녹거나 손상될 수 있습니다. 또한 이 기술은 일부 적외선 흡수에 의존하기 때문에 빛을 반사하거나 통과시키는 흰색, 자연색 및 투명 재료에는 잘 작동하지 않습니다. 게다가 레이저 스폿 크기가 UV 레이저보다 커서 시끄러운 명판에 매우 작은 데이터 매트릭스 코드를 새길 때 해상도가 충분하지 않을 수 있습니다. 대부분 검정 부품과 빠른 처리 속도를 다루는 회사에는 큰 문제가 아니지만, 흰색 부품이 많은 공장에는 문제가 됩니다.

이 문제를 개선하는 데 도움이 되는 기술이 하나 있습니다. MOPA 파이버 레이저는 펄스 길이를 제어할 수 있는 파이버 레이저로, 작업자가 표면에 도달하는 열량을 조절할 수 있습니다. 얇고 민감한 플라스틱의 경우 플라스틱이 녹거나 타는 것을 방지하면서 필요한 색상이나 더 나은 검정 결과를 제공할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 이것이 파이버 레이저를 UV 레이저와 비교할 만하게 만든다는 의미는 아니며, 밝은 색상과 투명 플라스틱의 신뢰할 수 있는 각인을 보장하지는 못합니다. 그러나 공장에 대부분 검정 부품이 있고 일부 원치 않는 재료가 있다면 MOPA 소스는 UV 레이저와 파이버 레이저 사이의 합리적인 타협점이 될 수 있습니다.

UV 레이저 마킹 기계: 강점과 한계

그만큼 UV 레이저 마킹 기계 은 전문가입니다. 냉각 마킹 기능 덕분에 열 영향 영역이 거의 없어 섬세한 부품에 적합한 온전한 표면 보존이 가능합니다. 또한 UV 마킹 공정은 사실상 색상을 적용하지 않아 여러 색상의 플라스틱을 같은 작업장에서 다룰 때 편리합니다. 게다가 매우 작은 초점 크기로 인해 라벨의 작은 공간에 마이크로 2D 코드와 일련 번호를 쓰기에 완벽합니다.

단점은 비용이 높고 생산성이 그리 높지 않다는 점입니다. UV 광원은 구조가 훨씬 복잡하고 냉각이 필요하며, 섬유 레이저 기계보다 훨씬 비쌉니다. 섬유 레이저 기계는 UV 레이저보다 몇 배 저렴할 수 있습니다. UV 기계의 수명은 섬유 기계에 비해 상당히 짧습니다. 특정 경우에 UV 공정의 원시 마킹 속도는 부품이 검은색일 경우 섬유 마킹 속도보다 훨씬 느립니다.

섬유 레이저와 UV 레이저 비교

차단기 마킹에 적합한 레이저

스위치기어를 논할 때, 결정은 보통 전체 차단기보다 표면을 보면 명확해집니다. ON 및 OFF 표시기와 어두운 손잡이에 인쇄된 로고(이는 MCB 시설에서 가장 일반적인 작업임) 측면에서 섬유 레이저 사용이 올바른 선택이며, 보통 손잡이 마킹 유닛이 이에 맞춰 설계됩니다. 어두운 하우징에 찍어야 하는 기술 정보도 섬유 레이저를 사용합니다. 그 이유는 섬유 레이저가 검정색 또는 회색 플라스틱에 선명한 마크를 생성하며, 열과 용제에 강하기 때문입니다.

그러나 이 결론은 밝은 표면에는 적용되지 않습니다. 흰색 또는 연회색 케이스, 케이스에 형성된 밝은 라벨, 표면을 손상시키지 않고 어두운 마크를 생성해야 하는 제품의 경우 UV 레이저를 사용합니다. 다색 플라스틱이 한 인쇄 스테이션을 통해 처리되는 고혼합 라인에서도 색상 구분이 필요 없는 UV 레이저가 실수를 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한 추적용 데이터 매트릭스 코드가 몇 밀리미터 크기로 인쇄되어야 하는 경우도 언급할 필요가 있는데, 이는 UV 레이저의 우수한 성능을 의미합니다.

패드 인쇄 및 잉크젯 대비 레이저 마킹 기계의 장점

어떤 광원을 선택하든, 레이저 마킹 기계의 장점은 기존 잉크 방식에 비해 장점은 동일하며, 이것이 업계 전반에 걸쳐 전환이 계속되는 이유입니다. 첫 번째는 내구성입니다: 마킹이 표면에 적용되는 것이 아니라 폴리머 내부에서 이루어지기 때문에, 퇴색, 번짐 또는 지워짐에 강하며 – 이는 판독 불가능한 식별 마크로 인한 고객 불만 및 보증 요청을 크게 줄여줍니다. 두 번째 측면은 경제성입니다: 공정에 페이스트나 화학 용액이 필요 없기 때문에, 유일한 자원인 전기만으로 총 비용이 크게 절감됩니다.

세 번째 긍정적인 측면은 속도와 노동력입니다. 바이브로 볼(vibro-bowl)로 공급되는 자동 레이저 설치는 분당 약 60~80개를 처리하며, 효율은 99.91%를 초과하여 수동 인쇄보다 몇 배 빠릅니다. 수동 인쇄는 한 대의 기계에 작업자의 지속적인 상주가 필요합니다. 네 번째 이점은 추적성입니다: 각 유닛에 고유한 일련 번호 또는 데이터 매트릭스를 마킹할 수 있으며, 이는 제조 관리 시스템에 입력될 수 있습니다.

자동화 차단기 라인에서 마킹의 위치

마킹은 거의 독립적인 작업이 아니며, 더 큰 자동화 흐름 내의 한 스테이션입니다. 이렇게 생각하면 선택하는 기술에 영향을 미칩니다. 완전한 MCB 자동 조립 라인, 라인에서는 부품이 성형, 조립, 테스트 및 마킹 순서로 진행되므로, 마킹 셀은 라인의 사이클 타임을 유지하고 동일한 제어 및 데이터 시스템과 통합되어야 합니다. 이는 빠르고 안정적인 소스, 보통 어두운 부품에 사용하는 파이버 레이저를 선호하게 하며, 일련화된 코드는 전체 라인의 추적성을 연결하는 실이 됩니다.

동일한 논리는 상류 및 하류에도 적용됩니다. 마킹 스테이션에 도착하는 하우징은 MCB 사출 금형, 에서 성형되며, 수지, 안료 및 난연 등급이 파이버 또는 UV 레이저 중 어떤 것이 잘 마킹되는지를 결정하는 변수입니다 – 이는 설계 단계에서 마킹 화학을 결정해야 하는 또 다른 이유입니다. 하류에서는 열 트립 세트 용접 라인에서 나오는 바이메탈 열 트립과 같은 용접된 하위 조립품이 점점 더 수명 주기 추적성을 위해 레이저 코딩되고 있으므로, 핸들에 적용하는 마킹 철학이 전체 제품에 전파되는 경향이 있습니다. 열 트립 세트 용접 라인.

짧은 결정 경로

체계적으로 선택하려면 다섯 가지 질문을 순서대로 수행하십시오. 첫 번째 질문은 어떤 표면—어떤 종류의 폴리머, 색상 및 난연 등급에 마크를 해야 하는지입니다(어떤 마크가 나올지 알고 싶을 것입니다). 두 번째 질문은 어떤 최종 마크가 될 것인지입니다: 어두운 플라스틱에는 밝은 마크, 밝은 플라스틱에는 어두운 마크, 그리고 마크의 정밀도는 어느 정도인지입니다. 세 번째 질문은 처리량과 예산 제약에 관한 것입니다. 네 번째 질문은 매우 중요합니다: 마크의 예시가 어떻게 생겼는지입니다. 마지막 다섯 번째 질문은 해당 작업장(스테이션)이 라인의 제어 및 추적 시스템과 어떻게 결합되는지입니다. 이 질문들에 대한 답을 아는 것은 보통 어떤 옵션을 선택할지(파이버 또는 UV 레이저)를 정의하는 데 도움이 됩니다.

결론

간단히 말하면, 아마도 이미 짐작했을 경험 법칙을 정확히 표현한 것입니다: 파이버 레이저 마킹 기계 는 대부분의 차단기 생산을 지배하는 어두운 손잡이, 어두운 하우징 및 금속 부품에 비용 효율적이고 고속인 선택입니다, 반면에 UV 레이저 마킹 기계 는 흰색, 밝은색, 투명 또는 열에 민감한 표면과 정밀 추적 코드에 사용하는 전문 장비입니다. 두 가지 모두 영구적이고 소모품이 없는 마크를 제공하므로 결정은 기판 화학, 필요한 마크, 처리량 및 예산에 달려 있으며, 가정이 아닌 샘플 테스트로 확인됩니다. 만약 MCB 손잡이에 마킹하고 파이버 소스를 중심으로 자동화 셀을 구축하고 싶다면, Benlong의 MCB 노브 레이저 마킹기 는 작동 예시이며, 엔지니어링 팀이 특정 부품에 적합한 소스를 조언할 수 있습니다. 실제 샘플 부품과 마킹 내용을 보내고 구매 전에 마킹된 샘플을 요청하십시오.