El rastreo de una tarjeta o placa electrónica, de circuitos electrónicos o de un solo componente durante su ciclo de producción y ciclo de vida es un punto esencial para los fabricantes del sector electrónico. Ante la multitud de piezas y proveedores que entran en el proceso de fabricación, la trazabilidad de componentes electrónicos permite verificar el cumplimiento de las normas, el número de serie y el origen de cada elemento.
De esta forma, se puede identificar rápidamente cualquier fallo o error. El marcado de un componente también contribuye a la lucha contra la falsificación, ya que este marcado asegura las piezas desde su diseño hasta el montaje final.
La trazabilidad no es una novedad en la industria electrónica. De hecho, los fabricantes han estado utilizando códigos de barras desde la década de 1980 para rastrear y trazar circuitos impresos a lo largo de la línea de producción. Sin embargo, en la industria electrónica todos los elementos fabricados han reducido considerablemente su tamaño en los últimos años. Esto implica que los códigos de identificación que tenían los componentes de antes, han tenido que modificar también su tamaño, en algunos casos a un tamaño minúsculo.
Veremos a continuación cuáles son las ventajas de la trazabilidad y cómo enfrentarse a los nuevos desafíos planteados.
Ventajas de la trazabilidad en la industria electrónica
Como parte del proceso de fabricación, la recepción de componentes es el primer paso en el ciclo de trazabilidad. Los fabricantes de tarjetas electrónicas consideran crítica la trazabilidad de los componentes debido a la cantidad importante de componentes que tienen, suministrados por diferentes proveedores que pueden estar repartidos por todo el mundo.
Lo normal es que las tarjetas o circuitos impresos estén marcados con códigos que recopilen información sobre datos de fabricación, números de lote, elementos que lo componen y acciones a las que ha sido sometido. Para ello, los códigos Datamatrix o códigos 2D son muy útiles porque permiten almacenar mucha información en un tamaño muy reducido.
Otra de las aplicaciones de la trazabilidad es la gestión de las existencias de los componentes electrónicos. La evolución tecnológica crea existencias «inactivas» o «muertas» cada vez con mayor rapidez. Estas existencias no utilizadas pesan mucho sobre la rentabilidad de las empresas electrónicas para quienes el peso de los componentes representa del 60 al 80% del precio de venta del producto final.
Un sistema de trazabilidad permite conocer en todo momento el estado de las existencias y optimizar los procesos de fabricación, reduciendo también los stocks, a lo largo de la cadena de suministro.
Finalmente, la trazabilidad es fundamental para identificar posibles falsificaciones que son un escollo importante para la industria electrónica. Se estima que en 2015 la falsificación de los componentes electrónicos causó pérdidas a la industria del orden del 7 al 10 % de un volumen de negocios total de 309.000 millones de euros en 2015, es decir, el equivalente a entre 21.000 y 30.000 millones de euros.
Este fenómeno se convierte además en un problema de seguridad en los sectores más demandantes de tarjetas electrónicas: automoción, aeronáutica y defensa.
La falsificación puede generar componentes electrónicos defectuosos, que implican: riesgo de lesiones y riesgo letal para determinados sectores (médico, militar, automovilístico), riesgo de incendio en caso de cortocircuito, alteración del rendimiento del producto modificado, daño a sistemas más complejos y costosos, etc.
El grabado láser para identificar y codificar los componentes electrónicos
En un contexto de tiempos de ciclo de producto reducidos y mejoras de eficiencias continuas, la trazabilidad del producto está ganando impulso por todas las ventajas expuestas anteriormente. Esto implica rastrear todos los componentes incluidos en el producto, así como los datos de fabricación (o proceso). Si bien algunos sectores industriales están por delante (por ejemplo, aeronáutica, militar, automoción), este proceso se está generalizando para todos los sectores industriales.
Durante mucho tiempo, esta trazabilidad se ha logrado mediante el uso de etiquetas pegadas a la tarjeta y a los componentes. Se trata de etiquetas fabricadas en poliamida o poliéster para soportar altas temperaturas y productos de limpieza de tipo solventes. Su resistencia, sin embargo, tiene un límite. La impresión y el encolado durante el proceso de fabricación son muy exigentes y costosos.
Hace mucho que se piensa en el marcaje directo por láser, pero hay que tener en cuenta que todos los dispositivos eléctricos y electrónicos utilizan plásticos con propiedades muy específicas:
- Deben ser aislantes para no conducir electricidad.
- Resistentes al fuego mediante el uso de aditivos especiales retardadores de llama.
- Pueden soportar altas temperaturas.
Estos plásticos técnicos con aditivos no reaccionan al láser IR estándar (1064 nm). Sin embargo el láser VERDE, con una longitud de onda de 532 nm, funciona perfectamente y ofrece un marcado contrastado para reemplazar las soluciones de inyección de tinta y etiquetas.
El láser verde es perfecto para el marcado de componentes y placas electrónicas
Los componentes electrónicos y las placas de circuitos impresos se pueden identificar de forma permanente con una marcadora láser o una máquina de grabado láser de tecnología verde.
El marcador láser verde utiliza una longitud de onda de 532 nm. Esto le confiere una versatilidad casi inigualable ya que marca materiales que normalmente no reaccionarían a las longitudes de onda infrarrojas: desde plásticos ásperos a los más transparentes, metales reflectantes (cobre, plata, oro), cerámica, cartón o madera.
El láser verde también es llamado láser frío porque se refiere al marcado y al tratamiento que se realizan con un estrés térmico mínimo. La concentración del rayo láser permite marcar sin generar calor en las piezas, evitando quemaduras o deformaciones. Este marcado no altera el material y es una solución ideal para marcar materiales blandos y componentes sensibles, como en el caso de la industria electrónica.
Por otro lado, el láser verde tiene un spot extremadamente fino de 20 μm, de forma que puede marcar textos, códigos Data Matrix o códigos 2D, logotipos muy pequeños y con mucho detalle, etc. con una resolución excepcional. El marcado es permanente y contrastado.
Estas cualidades son muy apreciadas en la industria de los componentes eléctricos ya que permite marcar códigos muy pequeños (hasta 0,1mm de alto), legibles mediante cámara, sin dañar los componentes ya que el marcaje es superficial.
Se puede usar para el marcado de datos de fabricación, códigos CE y normativos, especificaciones técnicas, pines y referencias de terminales, sellos de calidad, logotipo empresarial, etc. El marcador láser verde ahorra tiempo y dinero, ya que no requiere consumibles y el marcaje es ultra rápido, además de ser una solución de alta productividad y ecológica.
Marcadoras láser verde de Gravotech
Las máquinas láser de Gravotech son perfectas para integración en líneas de producción gracias a su conectividad total con los entornos industriales: Ethernet TCP/IP, Profinet, Ethernet IP, I/O dedicado (SUB D37), 8I / 8º, RS232, USB (x3).
Con una estación de trabajo como el LW2 Touch, también se configura como un puesto autónomo. Este sistema es Clase 1, por lo que cumple con todas las medidas de seguridad para el operario y el entorno.
El campo de marcaje de estas máquinas láser puede ir desde 65×65 mm hasta 150×150 mm, dependiendo de la lente focal que se utilice. Las potencias disponibles son 5W y 10W.
El láser de Gravotech tiene un diseño monobloque y, por tanto, no necesita de conexiones de cables sensibles en la integración del sistema. Gracias a su pantalla HMI integrada, proporciona acceso a autodiagnóstico, actualizaciones, historial de errores, funciones de mantenimiento y simplifica la implementación en todas las posiciones y visualización de tareas para el operador.
Contacto para más información
Para descubrir todas las funcionalidades de las marcadoras láser de Gravotech, contacta con nosotros en el teléfono 917337021 o escribe a info@gravograph.es.
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