Почему маркировочные установки с углекислотным лазером пользуются популярностью в упаковочной промышленности?

Соответствие нормативным требованиям и постоянная прослеживаемость

Соблюдение требований FDA, Европейского регламента о пищевой информации для потребителей (FIC) и GS1 за счёт неизменяемой маркировки без использования чернил

Производители в пищевой и фармацевтической отраслях сталкиваются с жёсткими требованиями к прослеживаемости, установленными различными регуляторными органами, включая Закон США о модернизации безопасности пищевых продуктов (FSMA) Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), Регламент ЕС «Информация о пищевых продуктах для потребителей», а также глобальные стандарты GS1. Лазеры на углекислом газе помогают выполнить эти требования, поскольку они наносят долговечные маркировки без использования каких-либо чернил. Данный процесс фактически изменяет поверхность упаковочных материалов путём их травления или вспенивания непосредственно на месте — никаких дополнительных материалов не требуется. Такие лазерные коды обладают значительно более высокой стойкостью по сравнению с обычными этикетками или струйной печатью при воздействии попыток подделки, механического износа, влажных условий (сохраняя читаемость даже при намокании) и химических реагентов. Это позволяет компаниям отслеживать продукцию на всём протяжении её жизненного цикла — от завода до конечного потребителя. Высокая долговечность таких маркировок играет ключевую роль в борьбе с контрафактом и предотвращении проблем, связанных с загрязнением чернилами, особенно важно это для упаковки медицинских изделий, где первостепенное значение имеет чистота и стерильность. По данным журнала Packaging Digest (2023 г.), в ходе ряда испытаний было установлено, что более 99 % таких лазерных маркировок сохраняли читаемость даже после моделирования многолетнего пребывания на полках магазинов. Действительно впечатляющий результат — он полностью соответствует тем критериям, которые регуляторные органы предъявляют к чёткости и долговечности маркировок на протяжении всего срока эксплуатации.

Контрастная маркировка сроков годности, кодов партий и QR-штрихкодов без контакта

Идентификаторы продукции, такие как даты истечения срока годности, номера партий и соответствующие стандарту GS1 двумерные QR-коды, должны оставаться читаемыми и сканируемыми на протяжении всей цепочки поставок — вплоть до момента получения продукции конечными потребителями. CO₂-лазеры обеспечивают это за счёт взаимодействия с материалами без физического контакта, создавая чёткие маркировки либо путём контролируемого вспенивания пластиковых плёнок, либо микрогравировки на поверхностях из стекла, картона и металла. Особенность этих лазеров заключается в том, что при нанесении маркировки они не вызывают механических напряжений или термического повреждения. Это позволяет производителям надёжно маркировать изогнутые стеклянные бутылки, термочувствительные ламинированные материалы, которые могут расплавиться под действием тепла, а также шероховатые переработанные картонные основы со впечатляющей скоростью — свыше 400 метров в минуту. Такие маркировки, как правило, успешно проходят строгие испытания на сканируемость по стандарту ISO/IEC 15415 класса A, даже после механического трения или воздействия высокой влажности. В частности, для фармацевтических компаний блистерные упаковки, маркированные CO₂-лазерами, демонстрируют примерно на 40 % меньше проблем с распознаванием по сравнению с традиционными методами термотрансферной печати. Это имеет большое значение при отслеживании продукции в рамках распределительных сетей. Другое важное преимущество — возможность регулировки длины волны, обеспечивающей хорошую контрастность маркировки на различных материалах без необходимости предварительной специальной обработки или нанесения красок.

Широкая совместимость с различными материалами для упаковки

Надежная производительность маркировочной машины на основе углекислого газа при работе с ПЭТ, стеклом, картоном и ламинированными пленками

Современные упаковочные операции предполагают обработку самых разных изделий, проходящих по одной и той же линии с высокой скоростью. Речь идет обо всем — от пластиковых ПЭТ-бутылок для напитков до сложных блистерных упаковок для таблеток и даже молочных картонных пакетов. Хорошая новость заключается в том, что CO₂-лазеры способны наносить маркировку практически на любые материалы, с которыми они сталкиваются. Для каждого типа материала не требуются специальные настройки оборудования, а также отсутствует необходимость в использовании специфических расходных материалов. В чем же преимущество таких лазеров? Они могут выполнять гравировку на материалах или создавать вспененные узоры практически на любой поверхности, проходящей по производственной линии. Это означает, что производителям не нужно останавливать производство и перенастраивать оборудование каждый раз при переходе между различными типами упаковки, что в долгосрочной перспективе позволяет экономить как время, так и деньги.

• Пластики и пленки : Обеспечивает получение высококонтрастных, устойчивых к смазыванию меток на контейнерах из ПЭТ и металлизированных или ламинированных пакетах, где адгезия струйных чернил зачастую недостаточна
• Стекло и металл : Обеспечивает чёткое нанесение партийных кодов без микротрещин на изогнутых или отражающих поверхностях методом бесконтактного травления
• Волокнистые основы : Обеспечивает чёткое и сканируемое нанесение даты истечения срока годности на гофрированный картон и бумагу из вторичного сырья даже при максимальной скорости линии

Технология CO2 выделяется среди термотрансферных принтеров, которым требуются специальные ленты для разных материалов, а также волоконных лазеров, испытывающих трудности при маркировке прозрачных поверхностей, отражающих материалов или изделий, чувствительных к нагреву. Цифры это подтверждают: в 2023 году большинство упаковочных линий сообщают, что системы CO2 наносят долговечные метки примерно на 95–98 % стандартных упаковочных материалов. Когда компании работают с множеством продуктов — например, с крошечными желатиновыми капсулами для БАДов или одноразовыми бутылками для напитков — наличие одного надёжного решения для маркировки позволяет значительно сократить объём излишних запасов расходных материалов на складе. При маркировке возникает меньше ошибок, а производственные бригады могут быстро переключаться между типами продукции без ожидания замены оборудования. Многие производители, с которыми мы общались, отмечают, что такая гибкость действительно играет ключевую роль при необходимости корректировки объёмов выпуска в зависимости от рыночного спроса.

Эксплуатационная эффективность в условиях высокоскоростного производства

Нулевое потребление расходных материалов, простои на техническое обслуживание <5 % и бесшовная интеграция в линии упаковки

Маркировка с помощью CO2-лазера позволяет значительно сократить текущие расходы, связанные с чернилами, растворителями, лентами и всеми другими расходными материалами для этикеток. Компании сообщают о ежегодной экономии в размере примерно 30–40 % на расходных материалах при переходе с традиционных струйных или термотрансферных систем. Эти лазеры построены на основе твердотельной технологии, что означает минимальные затраты на техническое обслуживание — менее 5 % запланированного времени уходит на поддержку оборудования. Это обеспечивает коэффициент времени безотказной работы свыше 97 % даже на загруженных розливочных линиях, где производственный процесс никогда не останавливается (об этом сообщало издание Packaging Digest ещё в 2023 году). В чём их главное преимущество? Модульная конструкция позволяет легко интегрировать оборудование в существующие линии упаковки без необходимости перестройки конвейерных лент. Лазерные маркировочные системы идеально согласуются с дозаторами, закаточными машинами и упаковщиками в короба, обеспечивая скорость обработки порядка 400 контейнеров в минуту. Кроме того, поскольку маркировка осуществляется бесконтактным способом, хрупкие изделия — например, заполненные ампулы или нежные пакеты — сохраняют своё положение даже при вибрации от соседнего оборудования. Качество маркировки остаётся стабильным в течение длительных смен, в том числе при круглосуточной работе.

Подтвержденная производительность: более 12 000 единиц/час для картонных упаковок напитков и гибкой упаковки

На практике в ходе полевых испытаний на предприятиях по переработке молока, линиях розлива напитков и упаковочных участках для закусок лазерные системы на основе CO₂ стабильно обеспечивают производительность свыше 12 000 единиц в час независимо от вариаций формата продукции. При маркировке привычных картонных пакетов с «крышкой» (gable-top) система наносит каждую метку всего за 0,1 секунды — это примерно на 40 % быстрее, чем традиционные методы термотрансферной печати, которые до сих пор применяются на большинстве предприятий. Гибкие вертикальные пакеты (stand-up pouch) представляют собой ещё одну задачу, в которой данные лазерные системы проявляют себя особенно эффективно: они наносят переменные QR-коды с кодами партий со впечатляющей скоростью линии — до 150 метров в минуту, при этом все коды полностью соответствуют стандарту GS1 и надёжно сканируются. Необходимость перенастройки под другую продукцию? Никаких проблем. Благодаря предварительно сохранённым библиотекам рецептов операторы могут выполнить смену артикулов (SKU) менее чем за 90 секунд. Совершенно не требуется замена компонентов оборудования или проведение трудоёмкой повторной калибровки в ходе сменного производства. После непрерывной эксплуатации в течение 12 месяцев на нескольких предприятиях не было зафиксировано какого-либо заметного снижения читаемости или сканируемости двухмерных кодов. Здесь высокая скорость не достигается за счёт качества — вопреки опасениям многих операторов при модернизации оборудования.

Стратегические преимущества по сравнению с чернильными, термотрансферными и волоконными лазерами

Технология маркировки с помощью CO2-лазера предлагает уникальные преимущества в плане надёжности, стоимости и гибкости по сравнению с другими решениями — такими как струйная печать, термотрансферная маркировка и даже волоконные лазеры — особенно в условиях динамичных упаковочных операций, где действуют строгие регуляторные требования. В чём же заключается особенность этой системы? Во-первых, она не требует расходных материалов: это позволяет сократить общие эксплуатационные затраты почти наполовину по сравнению со струйными и термотрансферными системами, которым постоянно необходима замена чернил и растворителей, лент, а также обслуживание печатающих головок. У волоконных лазеров тоже есть свои недостатки: они часто перегревают прозрачные ПЭТ-материалы или попросту не обеспечивают качественной маркировки на блестящих алюминиевых поверхностях. CO2-лазер же справляется практически с любыми материалами без деформации, обугливания или нестабильного качества маркировки. Что касается простоев, связанных с техническим обслуживанием, то для CO2-систем они составляют менее 5 % времени работы, тогда как термотрансферные принтеры простаивают от 15 до 20 % из-за частых зажимов лент и износа печатающих головок. И правда, никому не нужны размазанные этикетки или забитые сопла струйных систем, чувствительных к колебаниям температуры и влажности. CO2-лазер создаёт маркировку, которая сигнализирует о попытке несанкционированного вмешательства, остаётся сканируемой и сохраняется неограниченно долго, при этом обеспечивая производительность свыше 12 000 единиц продукции в час. Кроме того, такие системы одинаково эффективно интегрируются как в устаревшее оборудование, так и в современные передовые упаковочные линии.

Часто задаваемые вопросы

Какие основные нормативные требования к прослеживаемости в пищевой и фармацевтической отраслях?

К числу основных нормативных актов относятся Закон США об обеспечении безопасности пищевых продуктов (FSMA), регламент ЕС «Информация о пищевых продуктах для потребителей» и глобальные стандарты GS1.

Как лазеры на углекислом газе обеспечивают несанкционированное изменение маркировки?

Лазеры на углекислом газе создают постоянные метки путём изменения поверхности упаковочных материалов — либо посредством травления, либо вспенивания, — что делает их устойчивыми к несанкционированному изменению, износу, влаге и химическим воздействиям.

На каких материалах лазеры на углекислом газе могут эффективно наносить маркировку?

Лазеры на углекислом газе позволяют наносить маркировку на широкий спектр материалов, включая пластмассы, стекло, металл, ламинированные плёнки и волокнистые основы, без необходимости специальной настройки оборудования.

Как лазеры на углекислом газе повышают эффективность высокоскоростных производственных процессов?

Они не требуют расходных материалов, время простоя на техническое обслуживание составляет менее 5 %, а также легко интегрируются в существующие линии упаковки, обеспечивая высокую производительность без ущерба для качества маркировки.

В чем преимущество лазеров на CO₂ по сравнению с системами струйной и термотрансферной печати?

Лазеры на CO₂ устраняют необходимость в расходных материалах, сокращают простои, связанные с техническим обслуживанием, и обеспечивают более надежное решение для маркировки различных упаковочных материалов без риска смазывания чернил или термического повреждения.