Полный шильдец

Давно хочется рассказать про шильдики, а заодно привлечь коллективный разум. Старые читатели моего блога могут заметить, что этот пост частично повторяет и расширяет вот этот. Итак — шильдик (от нем. Schild — ярлычок, табличка) — жаргонное название паспортной таблички, или таблички устройства. Практически у каждого прибора есть такая — в виде наклейки/металлической таблички/рельефной надписи).

Паспортная табличка обычно несет в себе название прибора, серийный номер, год выпуска и информацию о заводе-изготовителе. В разных странах разные требования к табличкам, и иногда шильдик — сам по себе предмет искусства. Я бы хотел сделать пост про технологии, по которым делали и делают шильдики.

Понятное дело, основным критерием всегда была цена. Если это дешевая кофемолка, то в роли шильдика будет пластиковая наклейка, а если это огромный корабль — то вполне можно раскошелиться на литую латунную табличку. В статье, дабы не раздувать ее, я ограничусь только табличками, которые устанавливаются на приборы и транспортные средства.

Литая табличка.

Такую табличку можно всегда опознать по глубокому рельефу (более 1 мм). Как и мемориальные таблички на домах, могут быть любой формы, любого рельефа и солидной толщины. Могут иметь как дискретный перепад высот, так и плавные барельефные элементы. Увы, у меня в коллекции нет литых табличек, так что держите картинку из интернета:

Сегодня можно заказать изготовление как большой бронзовой номерной таблички на дом, так и небольшую литую табличку из цинкового сплава. Литые таблички смотрятся просто шикарно, солидно, дорого. Правда иногда кровь из глаз идет, когда в металле отливается уродливая типографика (как например большинство моих табличек).

Вот эту табличку я бы тоже отнес к литым. Такое редко встречается — отдельно отлитая пластиковая деталь, которая защелкивается в углубление на корпусе.

Штампованная табличка.

Такую табличку могут себе позволить только при массовом производстве, так как изготовление штампа стоит хороших денег и окупается, если вы эти табличек делаете сотни и тысячи штук. Вот например шильдик от радиоприемника Р-250 (всем радиомногоборцам привет! 73! 73! 73!)

Выглядят штампованные таблички разнообразно, иногда с заполнением углублений краской.

Опознать такую табличку можно по рельефу (обычно более 1/4 мм),  и наличию остаточных деформаций с обратной стороны. Так как штамп универсальный, то серийный номер и год выпуска обычно выбивают ударными клеймами.  Иногда, в декоративных целях, логотип производителя делают штамповкой с последующей фрезеровкой поверхности — так появляется блестящая поверхность, как например на этом логотипе с водонагревателя:

Гравированная табличка.

3. Гравированная табличка.

На листе металла, при помощи гравировальной фрезы наносятся надписи линиями на небольшую (0,05-0,5 мм) глубину, иногда срезая не только металл, но и краску. Ограничений по выбору материала нет, вот например снизу табличка, которую я подобрал на дороге (интересно, чегож это она отвалилась?)

Опознаются такие таблички легко — ширина линий не меняется, а дно канавки имеет характерные для фрезы неровности. Обычно как при использовании копировально-гравировальных станков, так и станков с ЧПУ нанесение года и серийного номера не представляет сложности и делается также гравировкой. Оснастка для изготовления не требуется, так что цена такой таблички не сильно зависит от количества произведенных штук.

Лазерная гравировка.

У такой таблички на металлической пластинке лазером выжигается вся необходимая информация, причем как полностью, так и по шаблону (т.е. например все уже нанесено краской, а выжигается только серийный номер). Если честно, мне такой способ не нравится. Смотрите сами:

Рельефности нет — лазер повреждает поверхностный слой металла. Теоретически, если делать лазером много проходов — можно получить глубокий рельеф, но так в серийных изделиях никто не делает, это удел штучных заказов, где цена вторична. Лазерную гравировку любят за высокую технологичность — можно наносить маркировку сразу на корпус — расходных материалов вообще не требуется.

Эмбоссированная (тисненая) табличка.

Если использовать лист тонкого металла, нанести на штамп негативный рисунок, и вдавить этот лист в штамп при помощи куска резины, получится тиснение. Выглядит вот так:

Опознается безошибочно по обратной стороне шильдика — она тоже рельефная. Технология используется с мягкими пластичными металлами, и высота рельефа обычно менее 0,5 мм, но больше, чем при травлении. Жетоны армии США которые вы много раз видели в фильмах тоже изготавливают по технологии тиснения. Особый шик тиснению (как и ударному клеймлению) придает изменение структуры металла в местах деформации — даже если такая табличка будет сильно повреждена, есть методики, позволяющие восстановить нанесенную информацию.

Ударная маркировка.

Здесь две технологии разом — и ударно-точечная маркировка, и ударные клейма. На листе металла маркировку наносит, точка за точкой, специальный инструмент, который перемещается станком. Выглядит это так:

Рельеф достаточно глубокий, такая табличка выдержит грубое обращение и сохранит читаемость. В отличии от гравировки фрезой — нет пыли и стружки, не нужно покупать постоянно фрезы. А что особенно нравится заводам, можно наносить маркировку сразу на тело металлической детали — исключается лишняя сущность в виде металлической таблички.

Травление

Моя любимая технология. Создается рельеф, причем можно сделать небольшой, а можно протравить до сопоставимой со штамповкой глубины. Рельеф позволяет сохранять читаемость длительное время —  металл, в отличии от краски не повреждается от контакта с топливом, маслами и растворителями. Отличная стойкость обусловила применение таких табличек в металлообрабатывающих станках, вот например справочная таблица на токарном станке в нашей мастерской:

А вот забавный момент — шильдики от двух одинаковых электродвигателей, которые выпускались разными заводами. И их шильдики сделаны по разным технологиям — какой красивее?:

По этой технологии раньше изготавливали даже целые справочные схемы большого размера, заполняя рельеф краской. Травленые таблички из нержавеющей стали до сих пор изготавливают для маркировки различных опасных объектов — такая маркировка может пережить взрыв, пожар и помочь при расследовании происшествия. Если пожар может уничтожить краску, то рельеф уничтожить очень сложно.

Обычно протравливали фон, но иногда протравливают буквы. Вот макрофото с высотой рельефа. Глубокий рельеф делают редко — начинается боковое подтравливание и край получается неровный.

И вот тут проблема для решения которой я хочу привлечь коллективный разум. Я не нашел ни одной фирмы, которая бы изготавливала АЛЮМИНИЕВЫЕ шильдики методом травления. Более того, в доступных мне справочниках я не нашел описания техпроцесса, по которому изготавливались травленые алюминиевые шильдики раньше, хотя по этой технологии делали таблички еще до революции (но из латуни). Из-за этого даже музей УГМК при восстановлении автомобилей вынужден заказывать замену разрушенным паспортным табличкам по технологии металлографики, что не аутентично. Если кто встречал описание техпроцесса изготовления таких табличек (рецепт раствора, состав краски и т.д.) — поделитесь.  Табличку на КДПВ я получил травлением, но способ изготовления чудовищно нетехнологичен.

Краска

Простой и очень популярный, в силу дешевизны способ. Краска наносится любым доступным способом на металл. Причем может использоваться несколько цветов краски, если того требует дизайн. Поля с переменными данными, как правило, заполняются краской для последующей гравировки. Стойкость такой маркировки не достаточная, и если такой шильдик закрасили краской — нужно аккуратно подбирать растворитель, что бы не растворить лишнего.

Металлографика

Этот способ вытеснил почти все остальные в силу универсальности. На алюминиевой пластине-заготовке создается пористый оксидный слой. Маркировка наносится краской, которая попадает в поры оксидного слоя, оставаясь там. И финально, специальной химической обработкой краску запечатывают в порах. Напомню, что окисный слой алюминия — Al2O3 — это то же вещество, из чего состоят рубины и сапфиры — крайне твердое и химически стойкое. Получается на мягком алюминии тонкая прочная пленка оксида с зафиксированной краской — такой шильдик сложно поцарапать, он стоек к агрессивным средам. Напечатанное  можно повредить только если соскрести слой до металла, что на удивление не так просто. Практически все фирмы изготавливающие таблички для приборов на заказ — делают это по технологии металлографики. На фото видно следы от моих попыток поцарапать, соскрести, сжечь лазером маркировку

К этой технологии у меня лишь одна претензия — нет рельефа, даже самого малого, того самого, что придает красоту. Опознать такие таблички можно по абсолютной гладкости поверхности — даже краска дает едва заметный перепад высот, а вот металлографика абсолютно гладкая.

Сублимационная печать на пластике

Это даже не табличка в привычном понимании, а скорее наклейка. На полимерной самоклеящейся подложке сублимационной печатью наносится вся необходимая информация — практически как на чековом принтере. Быстро, дешево, технологично, влагостойко — именно такие этикетки можно встретить ныне практически на всех бытовых приборах. Когда конкурентная борьба идет в каждом рубле себестоимости, металлический шильдик заменят на пластиковый одним из первых.

Также стоит сказать, что при мелкосерийном производстве этот способ один из самых гибких и дешевых — нужен только специализированный принтер и рулон с наклейками. Все другие способы требуют совершенно иных вложений в оборудование.

Бумажная этикетка

Наверное самый отвратительный вид маркировки — напечатанная на обычном лазерном принтере этикетка и заламинированная скотчем. Я такое встречал на ЖК телевизоре отечественной сборки, причем из 5 тв такое было только на одном (видать выкручивались из положения, чтобы конвейер не останавливать)

Такие шильдики можно изготовить самому, и свою функцию они выполняют. Тут лишь поделюсь лайфхаком, который подсмотрел в одной небольшой компании, где производят разную мелкосерийную электронику. Если распечатку на самоклеящейся бумаге ламинировать не скотчем, а матовой пленкой — солидность этикетки вырастает в разы. Вот, сравните сами:

Рулон матовой прозрачной самоклеящейся пленки я купил в ОБИ много лет назад — до сих пор не могу израсходовать.

Горячая эмаль на металле

Это не совсем технология табличек для приборов — по этой технологии часто делают таблички на дома, иногда промышленную маркировку,  где важна атмосферная стойкость, а нержавеющая сталь нежелательна.  На слой металла наплавляется в печи тонкий слой стеклоподобной глазури — вы ее видели на эмалированной посуде. Такая маркировка фантастически стойка к солнцу и воде. Если 50 летнюю табличку помыть водой с мылом — она станет как новая. Но боится ударов, и главное при закреплении не повредить эмаль, иначе обнажившийся металл основы будет съеден коррозией.

Закрепление

Как правило, шильдики крепят на заклепки — это сильно осложняет его подмену. Раньше часто использовались классические заклепки со сферической головкой, но ныне их вытеснили вытяжные. Вот на этом фото верхний шильдик — из салона самолета закреплен на вытяжные заклепки, а нижний (фото я взял с сайта чипмейкер) закреплен на обычные заклепки.

Появление прочных клеев добавило новый способ — приклеивание, все чаще можно видеть, что тонкий шильдик просто посажен на двухстороннюю клейкую ленту.

UPD: Спасибо читателю за наводку. Лента tesa 6940 — для лазерной гравировки наклеек, с защитой от переклеивания.