Código Data Matrix: qué es, en qué se diferencia del código QR y cómo marcarlo en 7 metales

Por Rex Hang,Director Consultor Experto, HeatSign · Más de 10 años en marcado industrial · LinkedIn

Un operario escanea el pequeño código Data Matrix cuadrado de una pieza de acero. El escáner de la tienda lo lee en un segundo. A continuación, el cliente comprueba la misma pieza con un verificador, un dispositivo que califica los códigos de barras de la A a la F. Obtiene una D.

Un código Data Matrix es un pequeño código de barras cuadrado, similar a un código QR, diseñado para piezas. Puede medir tan solo 2-3 mm de diámetro. Aún se puede leer incluso con un 30 % de su superficie dañada.

Sin embargo, un código que se escanea en línea aún puede fallar en una auditoría. Tres factores determinan esto: el material, el tamaño del código y la herramienta utilizada para verificarlo. Esta guía abarca los tres, además de cómo marcar un código Data Matrix en siete metales comunes.

¿Qué es un código Data Matrix?

Un Data Matrix es un código bidimensional cuadrado o rectangular. Almacena hasta 2335 letras o 3116 dígitos en una cuadrícula de pequeños cuadrados blancos y negros. Aún se puede leer incluso con aproximadamente el 30 % del código dañado. Casi todos los componentes actuales utilizan la versión ECC 200.

Data Matrix vs. Código QR: ¿Cuál corresponde a una pieza?

Utilice Data Matrix en las piezas. Se lee a 2-3 mm de ancho, solo necesita un borde en blanco de una celda y es el código utilizado en las normas militares (MIL-STD-130), aeroespaciales (AS9132) y de dispositivos médicos (UDI, identificador único del dispositivo). Utilice un código QR cuando el público lo escanee con un teléfono. Este requiere aproximadamente 20 mm.

El margen en blanco es más importante de lo que se piensa. Un código QR necesita cuatro celdas de espacio vacío a cada lado. En un soporte pequeño, ese margen por sí solo puede ocupar más espacio que un Data Matrix completo.

Un código QR almacena más datos a tamaño completo: hasta 4296 caracteres. Sin embargo, un número de pieza, una fecha y un número de serie requieren entre 20 y 40 caracteres. Un Data Matrix almacena esa información en un código del tamaño de un grano de arroz.

La regla es sencilla: si una máquina lo lee, usa Data Matrix; si una persona con un teléfono lo lee, usa QR.

¿Cómo se identifica una matriz de datos y se determina si es ECC 200?

Busque una “L” sólida a lo largo de dos bordes. Un código QR tiene tres cuadrados en las esquinas. Luego, revise la celda de la esquina superior derecha. En ECC 200, siempre es clara y las filas y columnas siempre tienen números pares. Los códigos ECC 000–140 más antiguos no superan ninguna de las dos comprobaciones.

Cada matriz de datos tiene cuatro partes:

¿Por qué es importante ECC 200? Porque todas las normativas modernas se refieren a ECC 200 cuando hablan de "Data Matrix". Esto incluye MIL-STD-130, AS9132, FDA UDI y GS1 (el organismo global de estandarización de códigos de barras). Las versiones anteriores solo se conservan en sistemas antiguos.

¿Cuántos datos caben y qué tamaño debe tener el código de la matriz de datos en una pieza?

Un número de serie de 14 caracteres cabe en un código Data Matrix de aproximadamente 16 × 16 celdas. Multiplique por el tamaño de la celda para obtener el tamaño del código: con celdas de 0,25 mm, el código tiene aproximadamente 4 mm de ancho. La norma MIL-STD-130 permite celdas de 0,19 a 0,635 mm. En piezas fundidas en bruto, utilice 0,4 mm o más.

La memoria ECC 200 viene en tamaños fijos. Hay 24 tamaños cuadrados, desde 10 × 10 hasta 144 × 144 celdas. También hay 6 tamaños largos y delgados, desde 8 × 18 hasta 16 × 48 celdas, para espacios reducidos como un eje o un cable. El software selecciona el tamaño más pequeño que se ajusta a sus datos.

La cuestión más importante es el tamaño de las células. La regla es la siguiente: cada célula debe ser más grande que las protuberancias de la superficie. Si la superficie es rugosa, el lector no podrá distinguir una célula de una protuberancia.

Para piezas militares, manténgase dentro del MIL-STD-130 : celdas de 0,19–0,635 mm (0,0075–0,025 pulgadas) y el código completo no mayor de 25 mm (1 pulgada) cuadrado.

Un ejemplo rápido: una carcasa de fundición a presión necesita contener 20 caracteres. Esto cabe en un código de 16 × 16 celdas. A 0,45 mm por celda, tiene aproximadamente 7 mm de ancho, más un pequeño borde en blanco. La mayoría de las carcasas tienen esa cantidad de espacio plano si se planifica antes de fabricar el molde.

¿Cómo se marca una matriz de datos en piezas de acero, aluminio, latón y fundición?

Seleccione el método adecuado para la superficie. Un láser de fibra es ideal para acero mecanizado, acero inoxidable y aluminio sin tratar. Un láser MOPA oscurece el aluminio anodizado. El granallado por puntos es adecuado para piezas fundidas, con cascarilla o aceitosas, y para piezas que posteriormente se someten a temperaturas superiores a 200 °C. Las piezas fundidas en bruto requieren una pasada de limpieza o celdas más grandes.

Láser de fibra o micropigmentación por puntos: ¿Cuál es la diferencia?

• Marcado láser de fibra. Un rayo láser modifica la capa superficial del metal. Puede calentarla hasta que se vuelva negra (recocido) o quemarla parcialmente (grabado). Produce celdas nítidas y de alto contraste. Funciona mejor sobre metal limpio y liso.
• Marcado por micropuntos. Un punzón de carburo duro golpea la pieza y deja una hilera de pequeñas hendiduras. Cada hendidura corresponde a una celda. Las hendiduras son profundas, por lo que resisten la pintura, la abrasión y el calor. Se leen por su sombra, no por su color.

¿Qué método funciona en qué metal?

Así es como los combinamos con los materiales de nuestra sala de muestras:

¿Qué hace que un código Data Matrix generado por punción de puntos sea legible?

La norma aeroespacial AS9132 comprueba tres aspectos en los códigos Data Matrix impresos con micropuntos:

¿Con qué máquina debería empezar?

Para la mayoría de las plantas, una de estas tres opciones lo cubre:

Láser de fibra de sobremesa, 20–50 W.Para acero mecanizado, acero inoxidable y aluminio desnudo. Códigos Data Matrix nítidos hasta tamaños de celda pequeños. $1950–5000.Ver máquina →Láser de fibra MOPA, 30–100 W.Para marcas negras en aluminio anodizado y piezas delgadas que no deben deformarse. $2500–6500.Ver máquina →Microesfera eléctrica de sobremesa.No necesita compresor de aire. Para piezas fundidas, incrustadas o aceitosas, con pantalla táctil integrada. $1900–2900.Ver máquina →

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¿Sobrevivirá el código Data Matrix a la pintura, el chorro de arena y el calor?

Depende de cómo se haya creado el código. Una marca de recocido láser se desvanece por encima de los 200 °C. El granallado desgasta las celdas superficiales, por lo que las celdas más grandes de 0,6 mm resisten mejor. La pintura y el zinc rellenan las celdas pequeñas. El grabado láser profundo o el granallado por puntos resisten la mayoría de los procesos posteriores.

¿Por qué un código Data Matrix se escanea correctamente en la planta de producción pero no supera la auditoría del cliente?

Un escáner de taller solo necesita leer el código una vez. Un verificador de auditoría lo califica de A a F según la norma ISO/IEC 29158, y muchos clientes solicitan una calificación C o superior. Calificar una marca de pieza con la norma ISO/IEC 15415, el estándar para etiquetas impresas, puede resultar en códigos que no cumplen con los requisitos.

«Escanea» y «aprueba» son dos cosas distintas. Un escáner lo intenta muchas veces hasta que logra leer el código. Un verificador evalúa el código: contraste, tamaño de celda, si la cuadrícula es cuadrada, etc. La calificación final es la más baja de estas puntuaciones. Un solo punto débil es suficiente para reprobar.

La razón más común para obtener una calificación baja es marcar demasiado rápido. A alta velocidad, los espejos del láser se desvían ligeramente, lo que provoca que la cuadrícula se estire en una dirección. Los verificadores denominan a esto no uniformidad axial (NAA). Según nuestra experiencia, reducir la velocidad del láser entre un 10 % y un 20 % suele mejorar la calificación de C a B.

Si su cliente audita los códigos Data Matrix, puede agregar un verificador en línea después del láser. Este verifica cada pieza. Si un código obtiene una calificación C o inferior, la línea se detiene y la pieza se vuelve a marcar.

Para consultar las reglas de clasificación completas, lea cómo funciona la clasificación ISO 29158.Para ver qué máquinas admiten una clasificación en sus piezas, consulte la sección sobre cómo elegir una máquina de marcado Data Matrix.

¿Necesita un código Data Matrix que supere la auditoría de su cliente?

Indíquenos la pieza, el material y la calidad que solicita su cliente. Nuestro equipo de ventas le enviará la configuración de máquina adecuada y un presupuesto completo, con envío incluido.

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¿Cómo se lee un código Data Matrix?

Utilice la herramienta adecuada para cada tarea. Una aplicación móvil lee códigos de barras impresos y códigos QR. Un lector industrial con luz angular o suave lee códigos grabados en metal. Un verificador evalúa el código según la norma ISO/IEC 29158. Los códigos Data Matrix grabados en metal no tienen tinta, por lo que los teléfonos suelen fallar al leerlos.

¿Por qué fallan los teléfonos? Un código Data Matrix grabado con micropuntos no son más que pequeñas hendiduras en metal desnudo. Solo se aprecian cuando la luz incide lateralmente, creando sombras en las hendiduras. Un teléfono ilumina la pieza desde el frente, por lo que las hendiduras desaparecen. Los lectores industriales utilizan luz lateral o luz suave y uniforme precisamente por este motivo.

Preguntas frecuentes

Marcado Data Matrix: ¿Por dónde empezar?

La mayoría de los códigos Data Matrix que fallan no se deben al código en sí, sino a un problema de planificación. Alguien seleccionó la máquina primero, luego descubrió que la pieza era de fundición a presión, o que había sido sometida a un proceso de granallado, o que había sido calificada por un verificador.

Así que trabajen en este orden. Primero, el material y qué sucede con la pieza después del marcado. Luego, el tamaño de la celda. Después, el método. Por último, el grado que verifica el cliente.

Si ya conoce la pieza y el grado de su cliente, envíenos ambos datos. Le indicaremos qué método y tamaño de celda utilizar.