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121年前，世界上第一輛汽車”奔馳1號(hào)”誕生以 來(lái)，汽車產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。伴隨著汽車速度的不斷提升，安全性問(wèn)題也日益得到重視。

上世紀(jì)六十年代，美國(guó)頒布了第一部有關(guān)汽車召回制度的《國(guó)家交通及機(jī)動(dòng)車安全法》，對(duì)汽車零部件可追溯性提出了嚴(yán)格要求，汽車零部件標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展也由此揭開(kāi)了序幕。

目前常見(jiàn)的汽車零部件標(biāo)記方式有：模具鑄造、電腐蝕標(biāo)記、不干膠、絲網(wǎng)印刷、氣動(dòng)標(biāo)記和激光標(biāo)記。其中激光標(biāo)記技術(shù)雖然誕生最晚，但從誕生以來(lái)就以其標(biāo)記的永不磨滅性收到廣泛的關(guān)注。

將激光用于汽車零部件標(biāo)記的主要優(yōu)點(diǎn)在于，這是一種快速的、可編程的、非接觸的工藝，其工藝持久，通常不受生產(chǎn)過(guò)程中所需步驟的影響，也不受所經(jīng)受的惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響。當(dāng)然，它也有缺點(diǎn)，如激光標(biāo)記設(shè)備的最初成本較高，在某些應(yīng)用（如標(biāo)記塑料產(chǎn)品）中標(biāo)記的對(duì)比度不足等問(wèn)題。

激光器的選擇

通常，在標(biāo)記汽車零部件時(shí)主要使用兩種類型的激光：

1.CO2激光，如其名稱，這是使用二氧化碳?xì)怏w生成單色光，以10640nm波長(zhǎng)形成標(biāo)記。適用于非金屬材料和金屬表面漆層的標(biāo)記。

2.Nd3+:YAG激光，把摻雜金剛砂的晶體材料用作介質(zhì)，從而以1064nm波長(zhǎng)生成近遠(yuǎn)紅外光束。適用于金屬材料和部分非金屬材料的標(biāo)記。

3.Nd3+:YAG激光領(lǐng)域的新研發(fā)，用于激光標(biāo)記的塑料添加劑的使用，基本上根除了對(duì)比度的問(wèn)題。即使在一些對(duì)1064nm波長(zhǎng)很難吸收的塑料材料表面，也可以通過(guò)Nd3+:YAG激光獲得非常清晰的標(biāo)記（如圖一）。

激光、條碼及二維碼

條碼及二維碼是當(dāng)今各種形式的產(chǎn)品可追溯性的熱門技術(shù)，完全適用于各類汽車零部件。

早期的汽車零部件標(biāo)記主要靠在產(chǎn)品上標(biāo)記序列號(hào)來(lái)滿足可追溯性要求，條碼誕生被迅速應(yīng)用到汽車零部件的標(biāo)識(shí)中（如圖二），不過(guò)其信息量少，容錯(cuò)性差使其并沒(méi)有得到全面的普及。這個(gè)問(wèn)題直到二維碼技術(shù)的誕生才得到解決。

二維碼是一個(gè)類似棋盤形的2D圖形，可以在非常小的區(qū)域內(nèi)容納大量信息。因?yàn)槎S碼2D圖形只要求讀出性能在50％甚至更低的對(duì)比率，所以采用二維碼圖形，大大增加了激光應(yīng)用的數(shù)量。

二維碼的編碼還具有內(nèi)置的校正功能，即使由于某種原因部分代碼被損壞，代碼仍是可以讀出的。二維碼還可以采用幾種不同形式的譯碼加密，在數(shù)據(jù)中置入保護(hù)器件，使得這種類型的標(biāo)記對(duì)擁有專利權(quán)的組件價(jià)值更大。以“華工激光”的LSY50F激光標(biāo)記系統(tǒng)為例，標(biāo)記軟件除了具備自動(dòng)生成條碼外，還支持 DataMatrix、PDF417、QR Code等二維碼技術(shù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)支持的重要性

汽車零部件的可追溯性是通過(guò)產(chǎn)品標(biāo)記數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在計(jì)算機(jī)誕生以前，該數(shù)據(jù)庫(kù)采用人工錄入和檢索的方式，需要耗費(fèi)大量的人力，日益龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)也對(duì)檢索工作帶來(lái)巨大的考驗(yàn)。計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的誕生為這一工作帶來(lái)了全新的模式。

激光標(biāo)記系統(tǒng)由于采用了計(jì)算機(jī)控制方式，使得數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)生成與檢索成為一件非常輕松的事。做為國(guó)內(nèi)最早關(guān)注汽車行業(yè)的激光公司——“華工激光”，針對(duì)汽車零部件企業(yè)的這一需求，很早就在標(biāo)記軟件中植入強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持和聯(lián)網(wǎng)功能，可以和汽車整車機(jī)及零部件廠家的數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接，可自動(dòng)完成標(biāo)記信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，與上下游數(shù)據(jù)庫(kù)通訊等功能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全過(guò)程跟蹤。

成本如何

獨(dú)立的或在線的激光標(biāo)記系統(tǒng)的最初投資一般會(huì)高于多數(shù)傳統(tǒng)標(biāo)記系統(tǒng)的投資。

重要的是，如果以擁有成本的方式來(lái)進(jìn)行比較的話，隨著時(shí)間的推移，激光標(biāo)記系統(tǒng)實(shí)際上是一種更好的投資，因?yàn)樗鼪](méi)有太重要的消耗品，沒(méi)有重復(fù)發(fā)生的工藝成本，或根據(jù)訂單供貨、庫(kù)存或新增產(chǎn)品的成本。壽命長(zhǎng)、氣密的CO2配置和二極管、固態(tài)激光標(biāo)記系統(tǒng)很少需要保養(yǎng)維護(hù)。還有，在大多數(shù)汽車零部件生產(chǎn)過(guò)程中，激光標(biāo)記系統(tǒng)已朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展，其操作無(wú)需特別關(guān)顧，而且很少或基本上不受操作人員的影響。

結(jié)論

2004 年10月1日起我國(guó)開(kāi)始實(shí)施汽車召回制度，意味著汽車零部件的可追溯性要求進(jìn)一步提高。汽車零部件質(zhì)量一旦出現(xiàn)批次問(wèn)題，公司的聲譽(yù)、責(zé)任和將來(lái)的業(yè)務(wù)都取決于故障的解決和校正措施。采用基于二維碼技術(shù)的激光標(biāo)識(shí)可方便的實(shí)現(xiàn)整個(gè)生命周期中產(chǎn)品的追溯能力。

柔性標(biāo)簽激光標(biāo)記系統(tǒng)

標(biāo)簽在現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)上的運(yùn)用是無(wú)處不在的。在各個(gè)產(chǎn)業(yè)中，對(duì)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)改善的要求也從來(lái)不曾間斷。整個(gè)標(biāo)記產(chǎn)業(yè)都在向著信息的可追溯性發(fā)展，采用工業(yè)PC控制的柔性標(biāo)簽激光標(biāo)記系統(tǒng)由于標(biāo)記軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的廣泛支持，也必然受到越來(lái)越多的重視。

柔性標(biāo)簽主要指TESA、3M等公司生產(chǎn)的專用標(biāo)簽材料制作的標(biāo)簽。該類標(biāo)簽的典型材料有Tesa-6930和3M-7846。以Tesa- 6 9 3 0 為例， 該材料厚度大約為1.18mm，共有四層，其中：第一層是黑色PU亞克力，第二層是白色PU亞克力，第三層是特殊粘和劑，第四層是保護(hù)層。

該材料具有以下特性：

（1）使用溫度為－ 50℃ ～300℃。

（2）非可燃材料，防腐蝕、耐磨。

（3）使用年限為20年以上（在正常使用條件）。

一旦粘貼到物體表面，8h后就無(wú)法從粘貼位置上再取下。若強(qiáng)行移去標(biāo)簽，則被移動(dòng)的標(biāo)簽將成為碎片，無(wú)法再次使用。此特性使標(biāo)簽難以被復(fù)制，從標(biāo)簽上很容易辨認(rèn)汽車和零部件的真?zhèn)巍?/p>

精確受控的激光束在上述特殊的四層標(biāo)簽材料上掃描，根據(jù)用戶需要的信息，通過(guò)精密控制激光能量的輸出和掃描速度，移去表面第一層顏色層（黑色），露出第二層（白色），從而完成用戶的圖案或文字信息的激光打標(biāo)工作。為了便于粘貼，通過(guò)精密控制激光束在所需標(biāo)簽圖案的封閉外圍，移去標(biāo)簽材料的一、二、三層，這樣便于所需標(biāo)簽從整卷的材料上剝離下來(lái)。因剝離的標(biāo)簽上面帶有膠，所以可非常容易地粘貼到汽車所需位置上。我們稱激光移去第一層的過(guò)程為激光在標(biāo)簽材料上的打標(biāo)過(guò)程，稱激光移去一、二、三層的過(guò)程為激光切割標(biāo)簽材料。

圖一：Nd3+:YAG激光也可以在塑料表面形成非常清晰的標(biāo)記

AC

圖二：基于激光標(biāo)記和條碼技術(shù)的汽車標(biāo)簽

圖三：通過(guò)在金屬零部件表面標(biāo)記二維碼實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可追溯性

圖四：常見(jiàn)二維碼標(biāo)記