Большинство используемых в современном производстве технологий прямого маркирования изделий можно модифицировать при дополнительном применении флуоресцентных материалов, существенно улучшающих эксплуатационные характеристики маркировки за счет повышения её контрастности при считывании информации и уменьшения вероятности появления дефектов информационных элементов матричных штрихкодов в течение жизненного цикла изделий.

Мы занимаемся как разработкой индивидуальных эксклюзивных флуоресцентных составов для продукции клиентов, так и реализацией универсальных флуоресцентных композиционных материалов, имеющихся в ассортименте компании.

Внедрение в современной промышленности роботизированных комплексов, автоматизированной складской и транспортной логистики и широкое использование цифровых технологий, в том числе в безлюдных производствах, требуют развития новых методов идентификации и прослеживаемости продукции на всех стадиях её изготовления и последующей эксплуатации. Поэтому правильный выбор метода идентификации как целевого продукта, так и деталей, и сборочных единиц с использованием технологий машиносчитываемого маркирования является одной из приоритетных задач производства. Маркированная продукция может производиться с применением достаточно жестких технологических процессов, а её эксплуатация часто происходит при воздействии ряда дефектообразующих воздействий, например, агрессивной природной среды или человеческого фактора. Поэтому возникает задача создания маркировки со стабильными техническими характеристиками, необходимыми для надежного считывания и декодирования штрихкода, в процессе всего жизненного цикла целевого изделия.

В результате научно-исследовательской и технико-экспериментальной работы нами были созданы уникальные флуоресцентные составы, обеспечивающие повышенную устойчивость маркировки к различным видам производственных, климатических, природных и других воздействий, а также увеличивающие контрастность нанесенного матричного штрихкода, по сравнению с известными методами прямого маркирования.

Ударно-точечная маркировка с применением флуоресцентной композиции с длиной волны возбуждения 470 нм

Основной особенностью люминофоров является то, что при их фотовозбуждении наблюдается спектральный сдвиг между спектрами поглощения и флуоресценции (испускания). Этот эффект позволяет надежно выделять и декодировать оптический сигнал на значительном расстоянии от маркировки, контрастированной флуоресцентным составом. Применение флуоресцентных составов целесообразно при использовании технологий прямой маркировки, например, ударно-точечной или лазерной. В этом случае на поверхности изделия образуется рельеф из информационных элементов, углубления которого могут селективно заполняться флуоресцентным составом. Особенно преимущество применения флуоресцентных составов становится заметным при считывании штрихкода на изделиях с окраской, маскирующей прямую маркировку, или с развитой шероховатостью поверхности, например, с сильной коррозией. С другой стороны, использование флуоресцентных составов также эффективно и на сильно полированных или зеркальных поверхностях, где считывание маркировок прямого нанесения по отраженному сигналу затруднено.

Другая особенность заключается в том, что излучение флуоресценции происходит в полный телесный угол. Поэтому угловая зависимость считывания сигнала меньше, чем для сигнала отражения. Использование флуоресцентных составов позволяют надежно считывать сигнал под углом до 30°.

Флуоресцентные составы со специальными спектрально-люминесцентными, термостойкими, адгезионными, химостойкими и другими необходимыми физико-химическими свойствами состоят из отверждаемых связующих, люминофоров и вспомогательных компонентов.

Высокая устойчивость маркировок с нанесенным флуоресцентным составом (флуоресцентные маркировки) к воздействию внешней среды обеспечивается как связующими компонентами, так и химической природой люминофоров.

В разработанных составах используются термо- и криостойкие связующие и люминофоры. Так флуоресцентные маркировки выдерживают нагревание на воздухе при 1000°С в течение 200 часов, а при 300°С в течение 2000 часов. При термоциклических испытаниях маркировка сохраняет свои свойства до 180 циклов при перепаде температуры от -60 до +60 °С.

Флуоресцентные составы обладают высокой плотностью и химической стойкостью к воздействию кислых, щелочных сред, водно-солевых растворов и органических растворителей и др. Например, свойства маркировки сохраняются при воздействии машинного масла в течение 16 месяцев. Поэтому разработанные флуоресцентные составы обладают протекторной функцией и обеспечивают надежную защиту прямой маркировки.

Высокая адгезия флуоресцентных составов к металлам (стали, алюминию, меди и др.) и их механическая прочность после отверждения делают эти материалы особенно интересными для применений в металлургическом производстве, нефтегазовой отрасли, машиностроение, железнодорожном транспорте и др.

Люминофоры, входящие в флуоресцентные составы, светостойки и могут применяться в условиях сильной освещенности. Испытания с использованием излучения ксеноновой лампы показали, что флуоресцентные составы сохраняют свои свойства при облучении световым потоком 90 мВт/см2 и температуре 65°С в течение 240 часов.

При автоматизированном производственном процессе и одновременном использовании жестких промежуточных операций (высокие температуры, пескоструйная или специальная химическая обработка и т.п.) может возникнуть необходимость восстановления нанесенного штрихкода. С этой целью нами разработана и запатентована оригинальная технология применения флуоресцентных составов для восстановления маркировки с полным сохранением закодированной информации и её технических характеристик.

Ударно-точечная маркировка с применением флуоресцентной композиции при обычном освещении (сверху) и с возбуждением УФ-излучением (снизу)

Необходимые функциональные, технологические и эксплуатационные характеристики разработанных флуоресцентных материалов определяются требованиями производства и целевым назначением выпускаемой продукции. В зависимости от конкретных требований к выпускаемой продукции, технологии её производства и маркирования, флуоресцентные составы могут представлять собой многокомпонентные композиты, лаковые и эмалевые растворы, или низковязкие чернила. Эти материалы могут использоваться для контрастирования и защиты прямой маркировки изделий (ударно-точечной, лазерной) или в каплеструйном маркировании.

Кроме уже указанных функциональных возможностей флуоресцентные составы, имеют уникальные спектрально-люминесцентные характеристики, которые фактически являются верификатором подлинности маркировки и позволяют практически исключить выпуск контрафактной продукции.