Un ouvrier scanne le petit code carré Data Matrix apposé sur une pièce en acier. Le lecteur de l'atelier le lit en une seconde. Ensuite, le client vérifie la même pièce avec un vérificateur, un appareil qui attribue une note aux codes-barres de A à F. Il obtient la note D.
Un code Data Matrix est un petit code-barres carré, semblable à un code QR, conçu pour les pièces détachées. Il peut mesurer seulement 2 à 3 mm de côté. Il reste lisible même si environ 30 % de sa surface est endommagée.
Un code scanné correctement peut néanmoins échouer à un audit. Trois facteurs déterminent cet échec : le matériau, la taille du code et l’outil de lecture. Ce guide aborde ces trois points et explique comment marquer un code Data Matrix sur sept métaux courants.
La version courte
- Les composants électroniques utilisent la matrice Data Matrix, les téléphones utilisent le code QR. La matrice Data Matrix se lit à 2–3 mm. Un code QR sur téléphone nécessite environ 20 mm.
- Dimensionnez les cellules en fonction de la surface. 0,2 à 0,3 mm sur les faces lisses, 0,4 mm ou plus sur les pièces moulées.
- Choisissez la méthode en fonction du matériau. Laser à fibre pour les métaux lisses, grenaillage pour les pièces rugueuses, huileuses ou chaudes.
- « Cela fonctionne » ne signifie pas « c’est conforme ». Les audits attribuent une note de A à F aux codes Data Matrix selon la norme ISO/IEC 29158.
Mots utilisés dans ce guide
- Cellule
- Un petit carré de code Data Matrix. Également appelé module.
- Zone calme
- La bordure blanche autour du code Data Matrix.
- ECC 200
- La version de Data Matrix utilisée par toutes les règles modernes.
- Dot peen
- Une goupille dure frappe la pièce et y laisse de petites marques. Chaque marque correspond à une cellule.
- Vérificateur
- Un lecteur qui attribue une note à un code-barres de A à F, et non pas qui se contente de le lire.
Qu'est-ce qu'un code Data Matrix ?
Un code Data Matrix est un code 2D carré ou rectangulaire. Il stocke jusqu'à 2 335 lettres ou 3 116 chiffres dans une grille de petits carrés noirs et blancs. Il reste lisible même avec environ 30 % du code endommagé. La quasi-totalité des composants actuels utilise la version ECC 200.
Les règles de ce code sont définies dans la norme ISO/IEC 16022.Chaque petit carré est appelé une cellule. Une cellule foncée représente 1, une cellule claire représente 0.
Un code-barres classique stocke les données sur une seule ligne, et sa longueur augmente donc avec l'ajout de caractères. Le code Data Matrix, quant à lui, stocke les données en lignes et en colonnes, ce qui lui permet de rester compact. C'est pourquoi il a été créé à la fin des années 1980 : pour les pièces trop petites pour un code-barres classique.
Aujourd'hui, on le trouve sur des pièces de moteurs, des cartes de circuits imprimés, des instruments chirurgicaux et des pièces d'aéronefs. Bref, partout où une pièce nécessite une identification permanente et dispose de très peu d'espace pour cela.
DMC est l'abréviation de Data Matrix Code. Cela signifie la même chose.
Data Matrix ou code QR : lequel utiliser ?
Utilisez le code Data Matrix pour les pièces. Il est lisible sur une largeur de 2 à 3 mm, ne nécessite qu'une marge blanche d'une seule cellule et correspond au code utilisé dans les normes militaires (MIL-STD-130), aérospatiales (AS9132) et relatives aux dispositifs médicaux (UDI, identifiant unique du dispositif). Utilisez un code QR lorsque le public est susceptible de scanner le produit avec un téléphone. Dans ce cas, une marge d'environ 20 mm est nécessaire.
Matrice de données | code QR | |
|---|---|---|
Comment le repérer | Un « L » solide sur deux bords | Trois grands carrés dans trois coins |
Il a besoin d'une bordure blanche | 1 cellule de large | 4 cellules de large |
La plus petite taille qui soit lisible | 2 à 3 mm, avec un lecteur industriel | Environ 20 mm, avec un téléphone |
Il peut survivre aux dommages | Environ 30 %, fixe | 7 %, 15 %, 25 % ou 30 %. À vous de choisir ; plus c'est élevé, moins il y a de données. |
Qui le scanne ? | Lecteurs en ligne, auditeurs | Clients avec téléphones |
Là où les règles l'exigent | Pièces militaires, aérospatiales, médicales UDI, automobiles | Marketing, menus, emballage |
L'espace vide autour du code QR est plus important qu'on ne le pense. Ce code nécessite quatre cases vides de chaque côté. Sur un petit support, cet espace peut à lui seul occuper plus de place qu'un code Data Matrix entier.
Un code QR peut contenir davantage de données en pleine résolution : jusqu’à 4 296 caractères. Cependant, une référence, une date et un numéro de série nécessitent entre 20 et 40 caractères. Un code Data Matrix, quant à lui, contient ces informations dans un format de la taille d’un grain de riz.
La règle est donc simple : si une machine lit le code, utilisez Data Matrix ; si une personne avec un téléphone le lit, utilisez QR.
Vous devez marquer les codes Data Matrix sur vos pièces ?
Indiquez-nous le matériau, les dimensions de la pièce et le contenu de la matrice de données. HeatSign vous proposera une machine de marquage et une taille de cellule adaptée.
Comment repérer une matrice de données et déterminer s'il s'agit d'une ECC 200 ?
Recherchez un « L » plein sur deux côtés. Un code QR possède trois carrés aux coins. Vérifiez ensuite la cellule en haut à droite. Sur les codes ECC 200, elle est toujours claire et le nombre de lignes et de colonnes est toujours pair. Les anciens codes ECC 000 à 140 échouent à ces deux vérifications.
Chaque matrice de données comporte quatre parties :
Partie | À quoi ça ressemble | Ce que cela fait |
|---|---|---|
Modèle de recherche | Le « L » solide sur deux bords | Indique au lecteur où se trouve le code et dans quel sens il est orienté |
Modèle de synchronisation | Ligne pointillée claire-foncée sur les deux autres bords | Indique au lecteur le nombre de lignes et de colonnes |
Zone de données | Les cellules du milieu | Contient vos données ainsi que des données de sauvegarde pour les réparations |
Zone calme | Espace vide, d'une largeur d'une cellule, tout autour | Sépare le code de la partie qui l'entoure |
Pourquoi s'intéresser à la norme ECC 200 ? Parce que toute norme moderne fait référence à l'ECC 200 lorsqu'elle mentionne « Data Matrix ». Cela inclut les normes MIL-STD-130, AS9132, FDA UDI et GS1 (l'organisme international de normalisation des codes-barres). Les versions plus anciennes ne sont plus utilisées que dans les anciens systèmes.
Attention ! La règle des 30 % de dommages ne concerne que la zone de données. Elle ne s’applique pas au « L » ni à la zone de silence. Une rayure au milieu du code est généralement sans conséquence. En revanche, une rayure le long du « L » rend souvent le code illisible, car le lecteur ne peut plus le localiser.
Quelle quantité de données peut-on intégrer, et quelle doit être la taille du code Data Matrix sur une pièce ?
Un numéro de série de 14 caractères tient dans un code Data Matrix d'environ 16 × 16 cellules. Multipliez par la taille d'une cellule pour obtenir la taille du code : avec des cellules de 0,25 mm, le code mesure environ 4 mm de large. La norme MIL-STD-130 autorise des cellules de 0,19 à 0,635 mm. Pour les pièces brutes de fonderie, utilisez 0,4 mm ou plus.
L'ECC 200 est disponible en formats fixes. Il existe 24 formats carrés, de 10 × 10 à 144 × 144 cellules. Six formats longs et étroits sont également proposés, de 8 × 18 à 16 × 48 cellules, pour les espaces restreints comme un arbre ou un câble. Le logiciel sélectionne automatiquement le format le plus adapté à vos données.
La question principale concerne la taille des cellules. Voici la règle : chaque cellule doit être plus grande que les aspérités de la surface. Si la surface est rugueuse, il est impossible de distinguer une cellule d’une aspérité.
Surface | Taille de la cellule pour commencer | Pourquoi |
|---|---|---|
Face usinée ou rectifiée lisse | 0,2–0,3 mm | Peu de texture, donc les petites cellules sont bien lisibles |
Pièce usinée normale | 0,3–0,4 mm | Les marques d'outils commencent à concurrencer les petites cellules |
Visage moulé sous pression ou moulé au sable | 0,4 mm ou plus (d'après notre expérience) | Les pores et la texture absorbent les petites cellules |
Grenaillé après marquage | Environ 0,6 mm | Le sablage endommage les petites cellules. Les tests effectués par un fabricant de lasers ont montré que les cellules de 0,6 mm étaient les plus résistantes. |
Pour les pièces militaires, restez dans la MIL-STD-130 : cellules de 0,19 à 0,635 mm (0,0075 à 0,025 po) et le code entier ne doit pas dépasser 25 mm (1 po) de côté.
Prenons un exemple rapide. Un boîtier moulé sous pression doit contenir 20 caractères. Cela tient dans un code de 16 × 16 cellules. Avec 0,45 mm par cellule, cela représente environ 7 mm de large, plus une fine bordure vierge. La plupart des boîtiers offrent cet espace plat si on le planifie avant la fabrication du moule.
Comment marquer une matrice de données sur des pièces en acier, en aluminium, en laiton et en fonte ?
Adaptez la méthode au type de surface. Un laser à fibre convient à l'acier usiné, à l'acier inoxydable et à l'aluminium nu. Un laser MOPA noircit l'aluminium anodisé. Le microbillage est adapté aux pièces moulées, calaminées ou huileuses, ainsi qu'aux pièces exposées ultérieurement à des températures supérieures à 200 °C. Les pièces moulées brutes nécessitent un nettoyage ou des alvéoles plus larges.
Laser à fibre ou microbillage : quelle est la différence ?
- Marquage laser à fibre. Un faisceau laser modifie la couche superficielle du métal. Il peut la chauffer jusqu'à ce qu'elle noircisse (recuit) ou en brûler une petite partie (gravure). Il produit des cellules nettes et contrastées. Ce procédé est optimal sur un métal propre et lisse.
- Marquage par micro-percussion. Un poinçon en carbure dur frappe la pièce et y laisse une rangée de petites marques. Chaque marque constitue une alvéole. Les marques sont profondes et résistent donc à la peinture, aux abrasifs et à la chaleur. Elles se repèrent par l'ombre portée, et non par la couleur.
Quelle méthode fonctionne sur quel métal ?
Voici comment nous les associons aux matériaux de notre salle d'échantillons :
Matériel | Meilleure méthode | Attention à |
|---|---|---|
Acier inoxydable (304 / 316) | Marquage noir au laser à fibre (recuit) ou gravure légère. Le micro-percussion est également possible. | Une marque noire de recuit disparaît au-dessus de 200 °C environ. Pour les pièces médicales, vérifiez d'abord votre processus de nettoyage. |
Acier au carbone usiné | Gravure laser à fibre ou marquage noir. Martelage par micro-percussion pour les pièces épaisses. | Les parties rouillées nécessitent un marquage plus profond pour que le code reste visible sous la rouille. |
Aluminium nu (6061, 5052) | Laser à fibre. Laisse une marque gris clair ou blanche. | Les métaux brillants réfléchissent la lumière. Utilisez une lampe de lecture à lumière diffuse (douce et uniforme). |
aluminium anodisé | Le laser à fibre enlève le revêtement et laisse une marque blanche. Un laser MOPA (laser à fibre à durée d'impulsion ajustable) peut le marquer en noir. | Ne brûlez pas trop profondément. Une marque superficielle offre le meilleur contraste. |
Aluminium moulé sous pression (A380, ADC12) | Nettoyage laser en premier, puis marquage avec des cellules de 0,4 mm et plus. Ou micro-percussion. | Les alliages à haute teneur en silicium présentent une coloration terne et grise. En cas de changement de fournisseur de métal, effectuez un nouveau test. |
Laiton, cuivre, bronze | Le grenaillage par points (le métal étant tendre, les bosses se forment facilement). Le laser à fibre fonctionne également avec les bons réglages. | Ces métaux réfléchissent beaucoup de lumière laser. Les pièces anciennes s'assombrissent, ce qui diminue le contraste. |
Fonte, pièces forgées avec calamine | Pointe de perçage. | Le revêtement dur use la goupille plus rapidement et offre un mauvais contraste entre les zones claires et foncées. |
Deux points ressortent de notre expérience. Premièrement, un même « aluminium » se comporte de manière très différente. D'après nos observations, les alliages 6061 et 5052 donnent un marquage net et brillant, tandis que les alliages moulés sous pression à haute teneur en silicium, comme l'A380, donnent un marquage terne. Par conséquent, si vous changez de fournisseur de métal, testez à nouveau le code. Ne présumez pas que les anciens paramètres sont toujours valides.
Deuxièmement, le seul véritable test, c'est votre propre pièce. Nous avons marqué des milliers de pièces de test dans notre salle d'échantillons : en acier inoxydable, en aluminium, en titane, en laiton et anodisées. Les résultats nous surprennent encore.
Vous ne savez pas quelle méthode convient à votre pièce ?
Indiquez-nous le matériau, les dimensions de la pièce et ce qui se passe après le marquage. Nous vous proposerons une méthode et une taille de cellule adaptées.
Qu'est-ce qui rend un code Data Matrix imprimé par points lisible ?
Les points doivent se toucher ou presque. Une bonne cible est un point dont la largeur représente environ 80 % de l'espace entre les centres des points. Si cet espace dépasse la moitié de la largeur d'un point, le code devient difficile à lire.
La force d'application de la pression est également importante. Une force excessive crée des marques qui s'étendent et fusionnent, rendant le comptage des cellules impossible. Pour les réglages sur acier, cuivre et fonte, consultez notre guide Data Matrix sur le grenaillage.
La norme aérospatiale AS9132 vérifie trois points sur les codes Data Matrix à micro-percussion :
Vérification AS9132 | Limite | Ce que cela signifie concrètement en magasin |
|---|---|---|
Taille du point | 65 à 105 % de la cellule | Trop grand : diminuez la force de la goupille. Trop petit : augmentez-la. |
Décalage du centre du point | Jusqu'à 20 % de la cellule | Des points mal alignés indiquent généralement une fixation desserrée ou une tête de marquage usée. |
Angle de distorsion | Jusqu'à 6° | Le « L » doit rester droit. Fixez la pièce à plat. |
Par quelle machine commencer ?
Pour la plupart des plantes, l'un de ces trois éléments suffit :
Laser à fibre de bureau, 20–50 W.Pour l'acier usiné, l'acier inoxydable et l'aluminium nu. Gravure précise des codes Data Matrix, même pour les cellules de petite taille. 1 950 $–5 000 $.Voir la machine →
Laser à fibre MOPA, 30–100 W.Pour le marquage noir sur l'aluminium anodisé et les pièces fines ne devant pas se déformer. 2 500 $–6 500 $.Voir la machine →
Machine de micro-percussion électrique de bureau. Aucun compresseur d'air nécessaire. Pour les pièces moulées, calcinées ou huileuses, avec écran tactile intégré. 1 900 $–2 900 $.Voir la machine →Comparez tous les modèles sur nos pages dédiées aux marqueurs laser à fibre et aux machines de micro-percussion
Le code Data Matrix résistera-t-il à la peinture, au sablage et à la chaleur ?
Cela dépend du procédé de fabrication. Une marque de recuit laser s'estompe au-delà de 200 °C environ. Le grenaillage use les cellules peu profondes ; les cellules plus grandes, de 0,6 mm, résistent donc mieux. La peinture et le zinc remplissent les petites cellules. La gravure laser profonde ou le micro-percussion résistent à la plupart des traitements ultérieurs.
Imaginez la finition comme une couche superposée à votre code. Une fine marque noire au laser est invisible, la peinture la recouvre et la chaleur l'efface. Une petite bosse de 0,3 mm de profondeur reste visible sous une couche de peinture.
- Traitement thermique (fonderie à chaud) à plus de 200 °C : ne pas utiliser de marque de recuit noire. Utiliser une gravure profonde ou un martelage.
- Grenaillage après marquage : utiliser des cellules plus grandes, d’environ 0,6 mm, et marquer plus profondément.
- Galvanisation ou peinture épaisse : marquer profondément et largement, ou marquer après la finition.
Nous avons testé cela en détail dans notre guide sur la profondeur du marquage avant la peinture, le sablage ou la galvanisation.
Pourquoi un code Data Matrix est-il scanné correctement en atelier mais refusé lors de l'audit client ?
Un lecteur de codes-barres n'a besoin de lire le code qu'une seule fois. Un auditeur le note de A à F selon la norme ISO/IEC 29158, et de nombreux clients exigent une note C ou supérieure. L'évaluation d'un marquage de pièce selon la norme ISO/IEC 15415, relative aux étiquettes imprimées, peut invalider des codes pourtant valides.
« Il scanne » et « il réussit » sont deux choses différentes. Un scanner effectue plusieurs tentatives avant d'obtenir une lecture. Un vérificateur évalue le code : contraste, taille des cellules, rectitude de la grille, etc. La note finale correspond à la plus basse de ces évaluations. Un seul point faible suffit à entraîner un échec.
La cause la plus fréquente d'une mauvaise note est une vitesse de marquage trop élevée. À haute vitesse, les miroirs du laser dérivent légèrement, ce qui étire la grille dans une direction. Les vérificateurs appellent cela une non-uniformité axiale (NUA). D'après notre expérience, ralentir le laser de 10 à 20 % permet souvent d'améliorer la note d'un code, passant de C à B.
Si votre client effectue des audits de codes Data Matrix, vous pouvez ajouter un vérificateur en ligne après le laser. Ce dernier contrôle chaque pièce. Si un code obtient la note C ou inférieure, la ligne s'arrête et la pièce est marquée à nouveau.
Ce que vous voulez | Que faut-il utiliser ? |
|---|---|
Il suffit de lire le code Data Matrix sur la ligne | Lecteur industriel (tout code décodable convient) |
Démontrer que le code répond aux exigences du client | Vérificateur configuré selon la norme ISO/IEC 29158 (pour le marquage des pièces) |
Vérifiez les étiquettes imprimées | Vérificateur configuré sur ISO/IEC 15415 (pour l'impression) |
Vérifier les codes Data Matrix par micro-percussion pour l'aérospatiale | Contrôles par points AS9132 et niveau ISO/IEC 29158 |
Pour connaître l'intégralité des règles de notation, consultez la section « Fonctionnement de la notation ISO 29158 ». Pour savoir quelles machines sont compatibles avec vos pièces, consultez la section « Choix d'une machine de marquage Data Matrix ».
Vous avez besoin d'un code Data Matrix conforme aux exigences d'audit de votre client ?
Indiquez-nous la pièce, le matériau et la qualité demandés par votre client. Notre équipe commerciale vous enverra la configuration machine adaptée et un devis complet, frais de port inclus.
Comment lire un code Data Matrix ?
Utilisez l'outil adapté. Une application mobile lit les codes-barres imprimés et les codes QR. Un lecteur industriel à lumière douce ou oblique lit les codes gravés sur métal. Un vérificateur contrôle la conformité du code à la norme ISO/IEC 29158. Les codes Data Matrix gravés sur métal ne contiennent pas d'encre ; les téléphones échouent donc souvent à les lire.
Outil | Étiquettes imprimées | Codes Data Matrix gravés sur métal | Attribue une note |
|---|---|---|---|
Application mobile | Oui | Souvent non | Non |
Lecteur industriel | Oui | Oui | Non |
Vérificateur | Oui | Oui | Oui (A–F) |
Pourquoi les téléphones échouent-ils ? Un code Data Matrix par micro-percussion est simplement constitué de creux dans du métal nu. Il n'est visible que lorsqu'il est éclairé latéralement, ce qui crée des ombres dans les creux. Un téléphone éclaire la pièce de face, et les creux disparaissent. Les lecteurs industriels utilisent un éclairage latéral ou une lumière douce et uniforme précisément pour cette raison.
FAQ
Un code Data Matrix est-il la même chose qu'un code QR ?
Non. Les deux sont des codes 2D, mais un code Data Matrix possède une bordure en forme de « L » et une bordure vide d'une cellule. Un code QR possède trois carrés aux coins et une bordure de quatre cellules. Le code Data Matrix tient sur des surfaces plus petites. Le code QR contient plus de données et peut être scanné avec n'importe quel téléphone.
Que signifie DMC ?
DMC signifie Data Matrix Code. Il s'agit du même code. Dans les secteurs de l'automobile et de l'électronique, on utilise souvent l'abréviation.
Quelle est la plus petite matrice de données ?
Le plus petit code ECC 200 comporte 10 × 10 cellules. Sa taille réelle dépend de la taille des cellules. La norme MIL-STD-130 autorise des cellules de 0,19 mm, ce qui permet à un petit code d'avoir une largeur d'environ 2 mm.
Combien de caractères une matrice Data Matrix peut-elle contenir ?
Le format le plus grand (144 × 144) peut contenir jusqu'à 2 335 lettres et chiffres, soit 3 116 chiffres. La plupart des codes Data Matrix présents sur les pièces comportent de 15 à 40 caractères et utilisent une taille de cellules de 14 × 14 à 22 × 22.
Puis-je lire un tableau Data Matrix avec mon téléphone ?
Oui, si le code est imprimé sur une étiquette. Les codes Data Matrix gravés sur métal sont souvent illisibles sur un téléphone. Ils nécessitent un lecteur industriel avec éclairage latéral.
Quelle machine marque une matrice de données sur métal ?
Un laser à fibre pour obtenir des métaux propres et lisses. Une machine de microbillage pour les pièces brutes, moulées ou huileuses, ou celles qui seront soumises ultérieurement à un traitement thermique ou par sablage. Certaines usines utilisent les deux.
Notation Data Matrix : par où commencer ?
La plupart des codes Data Matrix défectueux que nous rencontrons ne sont pas dus au code lui-même, mais à une erreur de planification. Le choix de la machine a été initialisé, puis on s'est aperçu que la pièce était moulée sous pression, avait subi un sablage ou avait été évaluée par un vérificateur.
Procédez donc dans cet ordre : d’abord, le matériau et le traitement de la pièce après marquage ; ensuite, la taille des cellules ; puis, la méthode ; et enfin, le niveau de qualité contrôlé par votre client.
Si vous connaissez déjà votre pièce et la qualité requise par votre client, veuillez nous les communiquer. Nous vous indiquerons la méthode et la taille de cellule appropriées.
Sources
- Spécification de la symbologie des codes-barres Data Matrix selon la norme ISO/IEC 16022
- Norme ISO/IEC 29158, Ligne directrice de qualité pour le marquage direct des pièces (DPM)
- MIL-STD-130, Marquage d'identification du matériel militaire américain
- Exigences de qualité SAE AS9132 et Data Matrix pour le marquage des pièces
- Keyence, « Code Data Matrix vs code QR : quelle est la différence ? »
- Pryor, « Comment réussir la certification AS9132 »
- Vision Systems Design, « Le traçage par points garantit la lisibilité des codes-barres »
- Laserax, « Marquage laser par code Data Matrix » et tests de marquage de pièces moulées sous pression
- Trumpf, page d'application du recuit laser
