Les enquêtes scientifiques menées par la Laser Academy de Domino à Hambourg, en Allemagne, sont souvent comparables à celles d’une équipe de spécialistes de la police scientifique qui tente de résoudre une affaire. Katharina Janβen, physicienne spécialiste du laser, explique comment la Laser Academy analyse les substrats et permet aux clients de coder en toute confiance.
Chaque jour, le laboratoire reçoit un nouveau lot d'échantillons de substrats à tester. Ces échantillons peuvent être des plastiques PET, des pellicules ou des films flexibles, divers étuis ou cartons, des canettes en aluminium ou des matériaux naturels tels que le verre, le bois ou le grès.
Par exemple, un client pourrait souhaiter que son laser Domino continue de fournir des codes de haute qualité après le passage à un emballage durable. Ou peut-être que la nécessité de coder un profil d'emballage totalement différent est apparue pour le lancement d'un nouveau produit.
Dans un cas, nous avons montré que c’est le fournisseur de matériaux d’un client qui avait modifié la composition de son emballage sans en informer ce dernier. La modification de la composition des emballages peut avoir un impact sur les objectifs de développement durable d’une entreprise et engendrer des problèmes de qualité de codage pouvant entraîner des temps d'arrêt et des pertes de produits. Sans les capacités d’enquête de Domino, le changement de composition n’aurait peut-être jamais été établi.
Examen précis
Un marquage de haute qualité repose sur l’alignement de la longueur d’onde du laser et sur les caractéristiques d’absorption du substrat, ce qui revient essentiellement à obtenir une interaction favorable entre la lumière et la matière.
Dès que nous recevons un échantillon à coder, nous le confions à notre laboratoire d’analyses pour comprendre les caractéristiques des substrats. Nous sommes en mesure de cartographier la fonctionnalité moléculaire des matériaux à l’aide d’un spectromètre qui nous donne une image de la manière dont les éléments structurels du matériau sont liés.
Nous avons également un autre spectromètre partir duquel nous pouvons détecter l’adéquation des substrats pour le codage par fibre et par laser UV.
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La base de données « d’ empreintes digitales » de Domino
La profondeur des informations analytiques fournies par ces dispositifs à la pointe de la technologie nous permet de créer des profils d’empreintes digitales uniques pour les échantillons que nous recevons. Actuellement, 10 000 profils d’empreintes digitales sont stockés numériquement. L'analyse précédente nous permet de créer un nouveau profil de substrat et de voir immédiatement s'il correspond à l'une des empreintes de la bibliothèque numérique. Cela nous permet de voir quel laser a été utilisé afin de créer un bon code pour quel profil, ce qui permet une identification plus rapide du laser optimal pour les clients.
Chaque empreinte de substrat est classifiée, ce qui nous permet de recommander à nos clients actuels et futurs la solution laser adaptée au substrat qu’ils souhaitent coder. Dans certains cas, il peut être recommandé de recouvrir le substrat d’un revêtement sensible au laser ou d’insérer un champ coloré pour obtenir un meilleur contraste.
Faire correspondre la longueur d’onde
Le polyéthylène téréphtalate (PET) est un choix populaire pour les bouteilles d’eau et de boissons gazeuses et nos scans indiqueront plusieurs crêtes et creux lors de l’analyse du matériau. Notre objectif est de trouver la longueur d'onde avec laquelle nous pouvons rayonner le matériau afin qu'il corresponde aux crêtes (point chaud), car cela permet de créer un marquage laser optimal. Rayonner les creux (points froids) avec une longueur d'onde laser laisserait le matériau froid, ce qui entraînerait des codes de mauvaise qualité.
Tous les matériaux ont leurs empreintes digitales uniques. Ils ont tous des points chauds et des points froids, mais l'emplacement de ces points diffère beaucoup d'un matériau à l'autre.
La vérification de la qualité des codes lisibles par machine est une étape importante lors de l'échantillonnage pour les clients. Nous utilisons un dispositif de répartition qui évalue la qualité des codes, car celle-ci doit être adaptée au type de produit. Par exemple, les codes 2D lisibles par machine pour les boîtes de médicaments ont une exigence très différente de la date limite de consommation lisible par l'œil humain sur une boîte à pizza.
La collaboration et le partage des connaissances sont inscrits dans l'ADN de Domino, et nous sommes donc une équipe très soudée. Avoir du temps pour les autres membres de l'équipe s'avère une expérience aussi fascinante que celle que nous découvrons dans les laboratoires.
Lors de l'analyse d'un échantillon, j'étais enthousiaste à l'idée de comprendre pourquoi le codage à l'aide d'un laser fibré ne fonctionnait pas sur ce substrat noir spécifique et de pouvoir l'analyser à l'aide de notre spectromètre UV. J'ai découvert que la raison pour laquelle le codage était impossible était que la couleur noire ne comprenait que des couleurs primaires et que le laser fibré ne blanchissait pas le « faux noir ».
Le travail que nous effectuons dans nos laboratoires est passionnant, car il est en grande partie exploratoire. En raison de la nature changeante des matériaux, l’innovation scientifique nous offre la possibilité de découvrir pour la première fois l’influence de la composition des substrats sur le procédé laser.
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