Um número de série que pareça perfeito na bancada pode desaparecer após a galvanização. Um código Data Matrix gravado a laser que é lido corretamente pode ficar cinzento após o tratamento térmico. A maioria dos problemas de marcação começa depois de a marcação ser feita.
Para marcar metal de forma permanente, corte ou pressione a marca na superfície com uma máquina de marcação a laser de fibra, um marcador de micropuncionamento, um punção de aço ou um gravador eletroquímico. Depois, escolha de acordo com o que acontece depois: a tinta e o zinco cobrem as marcas superficiais, e o calor desbota as marcas coloridas feitas a laser.
Este guia compara sete métodos em termos de profundidade, velocidade e custo. Mostra quais as marcas que resistem à pintura, galvanização, jato de areia e calor, e quais os métodos adequados para peças ásperas, duras ou finas. Termina com um teste simples para determinar o momento ideal para comprar uma máquina.
Não tem a certeza de qual a opção mais adequada? Envie-nos a sua peça e descreva o que acontecerá com ela em seguida, e nós sugeriremos um método.
Nota sobre a parcialidade: Trabalho para a HeatSign. Fabricamos máquinas de marcação a laser de fibra e máquinas de marcação por micropuncionamento, pelo que não temos motivos para favorecer uma delas. Os dados sobre revestimentos, normas e ensaios provêm de fontes públicas listadas no final.
Quais são as formas de marcar metal permanentemente?
Existem sete métodos comuns: marcação a laser de fibra, marcação por micropuncionamento, estampagem em aço, corrosão eletroquímica, riscagem, marcadores de jato de tinta ou tinta metálica e etiquetas metálicas. Os cinco primeiros alteram o próprio metal. A tinta e a tinta metálica são temporárias e as etiquetas podem soltar-se.
Método | Como isso marca | Profundidade típica | Custo do equipamento |
|---|---|---|---|
Máquina de marcação a laser de fibra | Um feixe de laser escurece ou remove uma camada fina. Nada toca na peça. | Marcas superficiais de aproximadamente 0,025 a 0,08 mm; a gravação aprofunda-se com mais passagens | Os nossos computadores de secretária: US$ 1.950 a US$ 5.000 |
Máquina de marcação por micropuncionamento | Um alfinete duro deixa uma linha de pontos na superfície | Aproximadamente 0,03–0,5 mm; mais de 0,5 mm já é considerado profundo. Os nossos marcadores pneumáticos atingem, no máximo, 1 mm. | As nossas máquinas: US$ 1.500–2.850 |
Carimbos de aço (manuais ou de prensa) | Um martelo ou prensa insere letras de aço | Aproximadamente 0,3–0,5 mm à mão | Um conjunto de 36 peças com letras e números: aproximadamente 150 dólares |
ataque eletroquímico | Uma corrente elétrica e um líquido salino (eletrólito) corroem o metal através de um stencil | Até cerca de 0,05 mm | Kits: aproximadamente 130–350 dólares |
Escrita | Uma caneta rígida (com ponta afiada) risca o formato na superfície | Até cerca de 0,25 mm | É geralmente uma opção em máquinas de micropuncionamento ou CNC (controladas por computador) |
Marcador de jato de tinta ou de tinta | A tinta ou a pintura fica sobre o metal | Nenhum | As canetas custam alguns dólares |
Etiqueta ou placa de identificação em metal | Uma placa separada é rebitada, fixada com arame ou soldada | Depende de como a etiqueta está marcada | Por etiqueta |
Profundidades: NASA-STD-6002D, uma nota de orientação para a construção em aço do Reino Unido e dados do fabricante. Preços: as nossas páginas de produtos públicas e revendedores de ferramentas dos EUA.
Quatro termos utilizados nesta página
- Marcação direta de peças (DPM)
- A marcação deve ser feita na própria peça, e não numa etiqueta colada à mesma.
- Código Data Matrix
- Um pequeno código de barras quadrado, semelhante a um código QR, utilizado para rastrear peças.
- Marca de recozimento
- Uma marca escura produzida pelo calor do laser. Quase não remove metal.
- Marca intrusiva
- Qualquer marca que corte, amasse ou dissolva a superfície. A marcação por micropuncionamento, a estampagem, a corrosão e a gravação a laser são todas invasivas.
Onde uma máquina de marcação a laser de fibra se destaca
Um marcador laser nunca toca na peça. Escreve textos e códigos de barras minúsculos, não precisa de pins ou stencils e tem um custo operacional quase nulo. Num estudo alemão sobre peças fundidas, um código Data Matrix demorou cerca de 4 segundos a ser gravado a laser e cerca de 10 segundos por micropuncionamento.
O mesmo estudo classificou as marcações a laser como as melhores em todas as superfícies fundidas testadas. Para peças acabadas, maquinadas ou endurecidas, o laser é geralmente a primeira opção. Veja as nossas máquinas de marcação a laser de fibra.
Onde uma máquina de marcação por micropuncionamento se destaca
Um marcador de micropercussão cria uma marca física. As marcas profundas resistem a revestimentos espessos e a um manuseamento brusco, e a máquina tem um custo de aquisição mais baixo. Os pinos desgastam-se e precisam de ser trocados a cada poucos meses, mas são baratos.
Ambos são métodos preferenciais na norma de marcação militar dos EUA (MIL-STD-130), que considera a marcação automatizada, como a marcação por micropuncionamento e a marcação a laser, como "o método preferencial".
Que marcas resistem à pintura, galvanização, jato de areia e calor?
Os amolgados resistem a revestimentos; marcas de cor, não. Uma marca por micropuncionamento ou estampagem permanece legível mesmo quando é várias vezes mais profunda do que o revestimento que a reveste. Uma marca de cor a laser desaparece na galvanização e desvanece com o calor, enquanto uma marca a laser gravada mantém a sua forma.
O que acontece a seguir? | Marcação a laser de fibra | marcação por micropercussão | Outros métodos |
|---|---|---|---|
Pintura, revestimento em pó ou e-coat (pintura eletrolítica) | Marque após pintar, queimando a tinta, ou marque códigos Data Matrix maiores antes de pintar. | Resiste mesmo quando a amassadura é várias vezes mais profunda que o revestimento | Os selos seguem a mesma regra. Canetas de tinta e de pintura também estão incluídas. |
Galvanização por imersão a quente | As marcas de cor desaparecem na limpeza ácida antes da galvanização. Marque o zinco posteriormente. | As marcas profundas de micropuncionamento pneumático permanecem legíveis | Os carimbos profundos permanecem legíveis. Os marcadores à base de óleo deixam falhas. |
jato de areia com granalha ou areia | Os códigos Data Matrix normais são apagados. Códigos maiores, gravados em várias passagens, mantêm-se. | Os amassados profundos resistem melhor do que os amassados superficiais | As marcas eletroquímicas foram praticamente eliminadas nos testes |
Tratamento térmico | As marcas de cor desbotam. As marcas gravadas mantêm a sua forma. | A marca mantém-se. O óxido térmico (uma película escura) reduz o contraste. | Os carimbos mantêm-se. A tinta queima. |
Ao ar livre | Em aço inoxidável, utilize a temperatura mais baixa que proporcione contraste; o calor excessivo pode causar ferrugem | Os amolgados em aço carbono podem enferrujar; proteja-os como se fossem a peça | Um torneiro mecânico relata que a corrosão "tende a provocar ferrugem na peça" |
A profundidade de cada camada, indicada pelos números, está descrita na secção sobre a profundidade a marcar antes da pintura ou galvanização.
A sua peça será pintada, jateada ou galvanizada?
Informe-nos o revestimento e a sua espessura. Sugeriremos uma profundidade de marcação ou definições de laser que sejam duradouras.
Os fabricantes divergem neste ponto. Alguns fabricantes de máquinas de micropuncionamento afirmam que as suas marcas resistem sempre à galvanização; outros, fabricantes de máquinas a laser, dizem que as marcas de micropuncionamento raramente resistem. Ambos têm razão em parte. Compare a profundidade da marca com a espessura do revestimento e terá a resposta.
Um soldador norte-americano explicou isto de forma clara num fórum de soldadura: uma marca de tinta à base de óleo deixada no aço "aparecerá como uma sombra sob a camada galvanizada".
O tipo de marcação a laser influencia diretamente a temperatura. Uma marca escura obtida por recozimento é apenas uma fina camada de cor, que desaparece com o calor intenso. Já uma marcação a laser gravada remove metal, como a marca profunda nesta peça de aço inoxidável, e mantém a sua forma mesmo sob altas temperaturas.
Assim, para peças que vão ser submetidas a tratamento térmico, solicite uma marcação a laser gravada, e não uma marcação a cores.
O que os testes publicados descobriram
- Peças de alumínio fundido (Fraunhofer IGCV, Alemanha): as técnicas de marcação a laser, microjateamento e eletroquímica foram testadas em 60 peças fundidas em areia, por gravidade e sob pressão. O laser obteve o melhor desempenho em todas as superfícies. O microjateamento apresentou resultados próximos em peças fundidas em areia com superfície rugosa. A marcação eletroquímica foi aprovada apenas em superfícies lisas de peças fundidas sob pressão.
- Após jato de areia e tratamento térmico T6, uma etapa comum de endurecimento (mesmo estudo): todos os três processos perderam qualidade. Dez segundos de jato de areia eliminaram a maioria das marcas eletroquímicas.
- Códigos Data Matrix gravados a laser após processamento (fabricante de laser norte-americano): os códigos normais não resistiram ao jato abrasivo. Os códigos maiores, gravados em várias passagens, resistiram, e os códigos gravados em alumínio fundido A356 permaneceram legíveis após os tratamentos térmicos T4 e T6.
- Pontes de aço (Instituto de Construção em Aço do Reino Unido): tinta e canetas marcadoras de oficina “só podem ser consideradas temporárias”. Cada peça necessita de uma marcação permanente antes de sair da oficina.
Como marcar peças metálicas ásperas, duras, curvas ou finas?
Utilize uma máquina de marcação a laser de fibra ou um marcador de micropuncionamento em superfícies fundidas rugosas; a corrosão eletroquímica requer uma superfície lisa. Utilize laser em aço temperado, paredes finas e peças curvas pequenas. Nas peças críticas para a segurança, mantenha as marcas superficiais, com uma profundidade máxima de um décimo da espessura da parede.
Superfície | Melhores métodos | Por que |
|---|---|---|
Fundidos e forjados em bruto | Marcador laser de fibra ou marcador de micropuncionamento | Ambos os métodos apresentaram bons resultados em fundições em areia no ensaio de Fraunhofer. A corrosão falhou em superfícies rugosas. |
Escama de laminação ou ferrugem | Ponto de martelo | O pino atravessa a camada de óxido. Um laser necessita primeiro de uma superfície mais limpa ou de uma camada de primário. |
Aço temperado, ferramentas, rolamentos | Marcador laser de fibra | O laser não entra em contacto com a peça, pelo que a dureza não importa. A NASA recomenda que os utilizadores observem atentamente o desgaste do perno acima de 35 HRC (aço bastante duro na escala de dureza Rockwell). |
Tubos, veios e anéis | Marcador laser de fibra com eixo rotativo ou marcador de micropuncionamento rotativo | Em superfícies planas, as marcas são as que melhor se destacam. Em peças redondas, faça pequenas marcas ou rode a peça. |
Paredes finas e peças críticas para a segurança | Marcação a laser de fibra ou gravação eletroquímica | Marcas superficiais sem impacto. A NASA limita a profundidade a um décimo da parede. |
O que dizem as normas
- NASA-STD-6002D: recomenda-se a marcação não intrusiva para peças críticas de segurança. As marcas intrusivas nestas peças “devem ser documentadas e aprovadas”. As marcas não devem ter uma profundidade superior a um décimo da espessura da peça.
- MIL-STD-130: estampagem em aço apenas nas peças que "não se deformarão" com o impacto; martelagem por pontos em peças que se deformariam.
A estampagem enfraquece o aço? Uma marca de estampagem afiada deixa um entalhe onde podem surgir fissuras (um ponto de concentração de tensão), por isso, os utilizadores dos setores ferroviário e aeroespacial preferem marcas de estampagem com fundo arredondado ou em forma de ponto. No entanto, um estudo sobre fadiga publicado no AISC Engineering Journal concluiu que o aço estampado automaticamente ainda cumpria a classificação máxima de resistência à fissuração sob cargas repetidas (fadiga). Escolha um formato de marca de baixa tensão e mantenha as marcas afastadas das zonas de alta tensão.
Para peças oleosas, enferrujadas ou revestidas, consulte a marcação de metal oleoso, enferrujado ou revestido: laser vs. micropuncionamento. Tem uma peça dura, fina ou fundida? Envie-nos uma foto dela.
Qual o método de marcação em metal adequado para a sua peça?
As peças maquinadas, endurecidas ou finas que necessitam de códigos Data Matrix são adequadas para uma máquina de marcação a laser de fibra. As peças fundidas, forjadas e as peças que serão pintadas ou galvanizadas são adequadas para uma máquina de marcação por micropuncionamento pneumática. As peças grandes ou instaladas são adequadas para uma máquina de micropuncionamento manual ou uma máquina de marcação a laser de fibra portátil.
A sua parte | Método | Por que |
|---|---|---|
Peças maquinadas com códigos Data Matrix ou texto pequeno | Máquina de marcação a laser de fibra de mesa | Texto e códigos de barras mais pequenos e mais nítidos; sem contacto |
Ferramentas, moldes e rolamentos endurecidos | Máquina de marcação a laser de fibra | A dureza não importa |
Peças de parede fina ou delicada | Máquina de marcação a laser de fibra | Sem impacto, sem distorção |
Peças em movimento numa linha de produção | Máquina de marcação a laser de fibra móvel | Marcas sem interromper a linha |
Logótipos, marcas pretas no alumínio, cor no aço inoxidável | Máquina de marcação a laser de fibra MOPA | Pulso ajustável para contraste e cor |
Fundidos, forjados, barras e chapas em bruto | Marcador pneumático de micropuncionamento (ou marcador laser de fibra) | O microjateamento remove a camada superficial; o laser proporciona superfícies mais limpas |
Peças a pintar ou galvanizar | Jateamento pneumático profundo; marque uma amostra e passe-a primeiro pelo revestimento | A profundidade supera a espessura do revestimento |
Peças grandes, pesadas ou instaladas | marcador de pontos manual ou marcador laser de fibra portátil | Leve o marcador até à parte |
Algumas partes por dia, apenas texto | Carimbos de aço ou um kit de gravação | Custo inicial mais baixo |
Muitas oficinas acabam por ter ambos os tipos de máquina: uma de marcação a laser de fibra para peças acabadas e uma de marcação por micropuncionamento para matéria-prima e peças que serão revestidas.
A placa de identificação na foto foi marcada por uma máquina de marcação a laser de fibra. Para marcações pretas em alumínio anodizado ou coloridas em aço inoxidável, ver gravação a laser em metal: superfícies nuas, pintadas e revestidas. Está a escolher uma máquina para peças de aço inoxidável? Veja gravador a laser para aço inoxidável: qual a máquina ideal para as suas peças? Para códigos de barras e auditorias, consulte o nosso guia de compras para a marcação de peças.
Peças acabadas e códigos de barras: máquina de marcação a laser de fibra de mesa,20–60 W. Data Matrix, números de série e logótipos. 1.950–5.000 dólares.Ver Máquina de marcação a laser de mesa → 
Peças grandes, qualidade laser: Máquina de marcação a laser de fibra portátil, cabeça manual de 1,5 kg, bateria opcional. 1.950–3.800 dólares.Ver máquina de marcação a laser portátil → 
Marcas profundas antes do revestimento: marcador pneumático por micropuncionamento. Até cerca de 1 mm de profundidade. Eixo rotativo disponível. 1.500–2.800 dólares.Ver marcador pneumático → 
Peças de grandes dimensões, sem fornecimento de ar: marcador manual por micropuncionamento. Alimentação por rede elétrica ou bateria. 1.600–2.850 dólares.Ver o marcador manual →Quando deve substituir os carimbos manuais ou as canetas de tinta por uma máquina?
A troca de marcações ocorre quando um cliente solicita códigos Data Matrix, quando as marcações desaparecem sob tinta ou zinco, ou quando a marcação manual requer muito tempo de trabalho. No nosso exemplo, poupando 45 segundos por peça a um custo de 25 dólares por hora, uma marcadora de 2.000 dólares paga-se a si própria em cerca de 6.400 peças.
- Um cliente solicita códigos de barras ou classificações. Os carimbos manuais não conseguem criar um código Data Matrix. Um marcador laser de fibra ou um marcador de micropuncionamento conseguem.
- Os números de série nunca se devem repetir. Uma máquina faz a contagem por si e pode ler os números de uma folha de cálculo.
- As marcas desaparecem após a aplicação do revestimento. A máquina garante a mesma profundidade de aplicação em todas as vezes.
- As peças regressam para retrabalho. Carimbos tortos ou superficiais são rejeitados.
- O volume está a aumentar. O tempo de marcação manual cresce a cada peça.
A etiqueta na foto contém um número de série e um código de barras impresso por uma máquina de marcação a laser de fibra. A máquina lê o número seguinte de um ficheiro, de modo a que o mesmo número nunca se repita.
Um exemplo de retorno que pode refazer com os seus números
Imagine que um funcionário carimba manualmente um número de série de 12 caracteres em cerca de 60 segundos, e que a mão-de-obra custa 25 dólares por hora. Altere os números para corresponderem ao valor da sua loja.
Item | Carimbo manual | Marcador de micropuncionamento ou laser de fibra |
|---|---|---|
Tempo por parte | Cerca de 60 segundos | Aproximadamente 15 segundos, incluindo o carregamento |
Mão de obra à peça | Aproximadamente 0,42 US$ | Aproximadamente 0,10 US$ |
Economia por peça | — | Aproximadamente 0,31 US$ |
Retorno do investimento numa máquina de 2.000 dólares | — | Aproximadamente 6.400 peças (2.000 ÷ 0,31); a 30 peças por dia, cerca de 10 meses de dias úteis |
de jato de tinta e os carimbos também apresentam problemas. Um operador de máquinas num fórum comercial mudou para o laser depois de anos a lidar com "tinta, solvente, dedos roxos e pretos, jatos entupidos". Para comparar fabricantes e preços, veja a comparação de fabricantes de máquinas de marcação de metais.
Quer números reais? Envie-nos a peça, os caracteres e o seu volume diário, e nós diremos o tempo de ciclo.
Como é que os fabricantes de estruturas de aço marcam as vigas e as placas?
Nas oficinas de estruturas metálicas, a tinta e a caneta marcadora são tratadas como temporárias. Cada viga ou chapa recebe uma marca permanente antes de sair da oficina, geralmente um carimbo hidráulico na linha de corte e perfuração da viga ou um marcador de micropuncionamento portátil. Os elementos galvanizados necessitam de marcas profundas que o zinco não consegue preencher.
Em muitas linhas de produção de vigas, as marcações provêm diretamente do modelo de projeto. Softwares de projeto como o Tekla exportam ficheiros (DSTV ou NC1) que as máquinas de corte de aço controladas por computador da oficina leem. Estes ficheiros contêm as posições dos furos e o texto de "marcação a laser", como o número do trabalho e da peça.
As peças marcadas após a linha, no estaleiro ou na obra, necessitam de um marcador portátil. Um marcador de micropuncionamento manual não necessita de ar comprimido. A viga da foto foi marcada com primário vermelho.
A norma EN 1090 na Europa e a prática da AISC nos EUA exigem que as peças sejam rastreáveis. Para as configurações das oficinas de fabrico, consulte máquinas de marcação para fabrico de aço.
Perguntas frequentes sobre a marcação em metal
Marcador de tinta ou caneta permanente em metal?
Não. A norma MIL-STD-130 lista os carimbos de tinta e borracha como marcas temporárias. Nas peças destinadas à galvanização, os marcadores à base de óleo devem ser removidos primeiro, caso contrário, deixarão áreas sem revestimento de zinco.
A estampagem ou o martelamento enfraquecem o metal?
Um carimbo pontiagudo pode deixar um entalhe onde podem começar as fissuras (um ponto de concentração de tensão), por isso utilize caracteres com uma base arredondada ou pontos e mantenha as marcas afastadas de áreas de alta tensão. Nas peças críticas para a segurança, siga o desenho; a NASA exige aprovação para marcas intrusivas nestas áreas.
É possível marcar o metal a laser após a galvanização ou pintura?
Sim. Uma máquina de marcação a laser de fibra pode marcar o zinco ou remover a tinta para expor o metal brilhante. A marca fica então superficial, sendo adequada para peças que não necessitam de revestimento adicional.
Qual deve ser a profundidade de uma marca permanente num metal?
Depende do que vem a seguir. As peças sem revestimento necessitam apenas de cerca de 0,03 a 0,1 mm. As peças destinadas à galvanização a quente necessitam de uma marcação profunda por micropuncionamento ou estampagem. As paredes finas devem permanecer com menos de um décimo da espessura.
Qual é a forma mais barata de marcar metal permanentemente?
Estampas de aço, a cerca de 150 dólares o conjunto, ou um kit de corrosão eletroquímica por cerca de 130 a 350 dólares. Acima de algumas dezenas de peças por dia, uma máquina custa geralmente menos por peça.
Punção por pontos ou laser: qual a melhor opção para peças metálicas?
Utilize uma máquina de marcação a laser de fibra para peças acabadas, endurecidas ou finas e códigos de barras pequenos. Utilize o micropuncionamento para peças ásperas, com superfície irregular ou revestidas e para marcas profundas. Veja a comparação entre laser, micropuncionamento e estampagem para marcas profundas.
Decida o que vai acontecer à peça após a marcação e, em seguida, escolha o método. A maioria das oficinas necessita de um marcador laser de fibra, um marcador de micropuncionamento ou ambos; nem todos os métodos desta página são adequados.
Fontes
- Fraunhofer IGCV, avaliação comparativa de métodos de marcação em peças fundidas, Revista Internacional de Fundição de Metais
- Associação Americana de Galvanizadores, marcando peças para galvanização
- Instituto de Construção em Aço, nota de orientação GN 5.05 sobre a marcação de aço
- NASA, NASA-STD-6002D, aplicando símbolos de identificação de matriz de dados
- MIL-STD-130, Marcação de identificação de propriedade militar dos EUA
- Revestimentos galvanizados a quente, em conformidade com as normas ISO 1461 e ASTM A123
- Revista de Engenharia da AISC, fadiga do aço estampado
- Notas de aplicação para máquinas de laser e micropuncionamento. Não incluímos links para sites de outras empresas.
