Métodos y tipos de marcado DPM: ¿cómo funciona cada tecnología?

En el primer artículo de la serie analizamos qué es el DPM (Direct Part Marking) y los fundamentos de la trazabilidad, explicando por qué grabar un código directamente en la propia pieza de forma permanente difiere por completo de utilizar una etiqueta adhesiva.

El tema de este artículo responde a la siguiente pregunta: ¿cómo aplicamos este código en la pieza?

El error más común en el sector industrial es basar la elección de la tecnología en el presupuesto y no en las características de la pieza. Sin embargo, el método de marcado se sitúa en el centro de una cadena de factores críticos: desde la dureza del material y los tratamientos superficiales posteriores, hasta la resistencia a la fatiga del componente y el tipo de lector utilizado. Una elección incorrecta puede traducirse en un código visualmente impecable pero ilegible para el escáner, o bien en un código perfectamente legible pero con una muesca profunda que debilita estructuralmente la pieza.

A continuación, analizamos cada método en detalle, su principio de funcionamiento y sus límites reales de aplicación.

Cinco preguntas clave antes de seleccionar un método

Al evaluar una nueva aplicación industrial, el primer paso nunca debe ser marcar la muestra directamente, sino responder a estas cinco preguntas esenciales:

1. ¿Cuál es el material y su dureza?

El aluminio blando y el acero templado a 60 HRC no admiten el mismo proceso. A medida que aumenta la dureza, el campo de aplicación de los métodos mecánicos se reduce y se amplía el del láser.

1. ¿A qué procesos posteriores se someterá la pieza?

¿En qué etapa de la línea de producción se realiza el marcado? Tras aplicar el código, ¿la pieza pasará por granallado, tratamiento térmico, pintura, cataforesis o ensayo de niebla salina? Un marcado meramente superficial no resistirá la mayoría de estos procesos; una marca con profundidad controlada sí lo hará.

1. ¿Es crítica la integridad de la superficie?

En componentes sometidos a cargas de fatiga cíclicas, cualquier muesca o incisión es un punto potencial de inicio de grietas. En sectores como la aeronáutica o la defensa, la profundidad de marcado nunca se deja al azar: está estrictamente regulada por normativas.

1. ¿Quién o qué leerá el código?

¿Será el ojo humano, un terminal portátil o una cámara fija de visión artificial en línea? El criterio para un número de serie legible a simple vista es la claridad visual; en cambio, para un DataMatrix leído por máquina, los factores determinantes son el contraste, la geometría del punto y la calificación según ISO/IEC 29158.

1. ¿Cuáles son los requisitos de tiempo de ciclo e integración?

Una unidad portátil manual y una estación automatizada en línea implican niveles de inversión y complejidades técnicas totalmente diferentes, incluso utilizando la misma tecnología básica.

Con estas cinco respuestas claras, identificará fácilmente cuál de los siguientes métodos es el más adecuado para su aplicación.

Marcado por micropercusión (Dot Peen)

¿Cómo funciona?

Un punzón con punta de carburo de tungsteno (stylus) se desplaza hacia adelante y hacia atrás a alta frecuencia mediante accionamiento neumático o electromagnético. Al impactar contra la superficie, el punzón no elimina material, sino que lo desplaza por deformación plástica. Mientras el cabezal se desplaza en los ejes X-Y, la unidad de control calcula con precisión cada punto de impacto; de este modo, los caracteres alfanuméricos, logotipos y códigos DataMatrix se forman mediante matrices de puntos continuos.

Los parámetros determinantes son:

• Ángulo de la punta: 60°, 90° o 120°. Un ángulo más agudo proporciona un punto más profundo y de menor diámetro, mientras que un ángulo más amplio genera un punto más ancho y superficial. Para códigos DataMatrix suele preferirse la punta de 60°.
• Fuerza y duración del impacto: Determina la profundidad. A mayor profundidad, mayor legibilidad visual; no obstante, a partir de cierto umbral pueden comprometerse la integridad superficial y la lectura por cámara.
• Relación diámetro de punto / tamaño de módulo: En códigos leídos por visión artificial, la relación entre el diámetro del punto y el espacio del módulo es crítica; en la práctica, un rango del 60–75% garantiza resultados óptimos. Si los puntos se solapan en exceso, el código se empasta; si son demasiado pequeños, el lector no distingue el módulo.
• Velocidad y avance: Determinan el tiempo de ciclo en caracteres por segundo.

Ventajas principales

• Permanencia extrema. Al penetrar en la estructura del material, la marca permanece legible tras granallado, pintura, tratamientos térmicos y desgaste mecánico. Por ello es el estándar en componentes que requieren trazabilidad de por vida (chasis, bloques de motor, ejes, bridas).
• Versatilidad de materiales. Compatible con aluminio, acero, acero inoxidable, fundición, latón e incluso plásticos técnicos. Aplicable en materiales con durezas de hasta aproximadamente 62 HRC.
• Costes de inversión y mantenimiento reducidos. El coste de adquisición del equipo es notablemente inferior al del láser, y el único consumible es el punzón de carburo.
• Portabilidad. Si la pieza es demasiado voluminosa para trasladarla (chasis de maquinaria pesada, tuberías, calderería, grandes estructuras), el equipo de marcado se transporta directamente hasta la pieza, algo sumamente complejo con sistemas láser.
• Seguridad operativa. Al no utilizar fuentes láser de Clase 4, no requiere cabinas cerradas, sistemas de extracción de humos ni protección óptica especial.

Limitaciones

• Nivel de ruido. Al ser un proceso por impacto mecánico, el nivel sonoro puede ser elevado en ciertos entornos. No es apto para zonas de oficina silenciosas, aunque resulta idóneo para entornos de taller y mecanizado.
• Piezas finas o flexibles. En chapas metálicas de bajo espesor puede generar marcas en la cara posterior (relieve); requiere un soporte adecuado en la base.
• Tensión superficial. En zonas críticas sometidas a fatiga, la profundidad debe estar estrictamente controlada.
• Velocidad. En gráficos complejos o textos extensos es más lento que el marcado láser.

Aplicaciones típicas

Automoción e industria auxiliar (bloques de motor, cigüeñales, ejes y piezas de fundición), números de bastidor (VIN) en maquinaria de construcción y remolques, componentes de defensa y armamento, trazabilidad de palanquillas y perfiles en el sector siderúrgico.

Marcado por rayado (Scribe)

¿Cómo funciona?

Se considera la alternativa silenciosa a la micropercusión. El punzón de carburo de tungsteno no vibra ni golpea; en su lugar, penetra en la superficie con una presión constante y traza una hendidura continua a medida que el cabezal se desplaza. El resultado es un grabado formado por líneas continuas y homogéneas en lugar de puntos individuales.

Ventajas principales

• Nivel de ruido significativamente bajo durante el proceso.
• Excelente acabado estético y máxima legibilidad visual gracias al trazo continuo.
• Menor concentración de tensiones por impacto en comparación con la micropercusión.

Limitaciones

• Menos eficiente en materiales de alta dureza; su campo óptimo abarca aluminio, latón, plásticos y aceros dulces.
• Mayor desgaste de la punta debido a la fricción continua con el material.
• Menor idoneidad y frecuencia de uso para códigos DataMatrix en comparación con la micropercusión.

Aplicaciones típicas

Placas de características en aeronáutica, carcasas eléctricas y electrónicas, líneas de montaje automatizadas con normativas estrictas de control acústico.

Marcado por láser

El marcado láser no es una única técnica, sino una familia completa de procesos que varían según el tipo de fuente y la interacción térmica con la materia. Bajo la denominación genérica de marcado láser se engloban cinco fenómenos físicos distintos:

Tipos de fuente láser

• Láser de fibra (1064 nm): La solución estándar para metales y múltiples plásticos de ingeniería. Es la fuente más extendida en el sector industrial.
• Fibra MOPA: Permite regular el ancho de pulso (pulse width), lo que hace posible el marcado en negro sobre aluminio y marcas cromáticas en acero inoxidable.
• CO₂ (10,6 µm): Diseñado para materiales orgánicos: madera, cartón, vidrio y la mayoría de plásticos. No marca metales sin tratar de forma directa.
• UV (355 nm): Marcado en frío. Al presentar una zona afectada por el calor (HAZ) prácticamente nula, es idóneo para plásticos sensibles y microelectrónica.

Ventajas principales

• Velocidad. Rendimiento muy superior a los métodos mecánicos en gráficos complejos y volúmenes de texto elevados.
• Resolución. La mejor opción para microcódigos DataMatrix con alta densidad de módulos en áreas reducidas.
• Sin contacto mecánico. No ejerce fuerza sobre la pieza, evitando deformaciones en componentes delgados o frágiles.
• Cero consumibles. No requiere tintas, punzones ni electrolitos.

Limitaciones

• Mayor coste de inversión inicial en comparación con los equipos de micropercusión.
• Requisitos de seguridad e infraestructura. Los sistemas de Clase 4 exigen cerramientos de seguridad certificados, enclavamientos y sistemas de extracción/filtración de humos, lo que incrementa el coste total de implantación.
• Variabilidad en la permanencia. Una marca por recocido superficial puede desaparecer tras un proceso de granallado agresivo. La afirmación «está marcado por láser, luego es permanente» depende estrictamente del modo de interacción aplicado.
• Materiales reflectantes. Metales como el cobre o el latón exigen ajustes de parámetros y longitudes de onda específicos debido a su alta reflectividad.
• Limitación geométrica. En piezas y estructuras de gran volumen, la necesidad de acercar la pieza a la cabina láser supone una restricción operativa considerable.

Marcado electroquímico (Electro-etching)

¿Cómo funciona?

Se coloca sobre la zona a marcar una plantilla (stencil) con el diseño en negativo. La plantilla se impregna con una solución electrolítica y se aplica una corriente eléctrica de bajo voltaje. Con corriente continua (DC), el metal se disuelve microscópicamente creando un ligero grabado; con corriente alterna (AC), se produce una marca oscura por oxidación superficial.

Ventajas principales

• Coste de adquisición del equipo muy económico.
• Aporte térmico y tensión mecánica prácticamente nulos. No altera la estructura superficial de piezas templadas, duras o de alta precisión.
• Método consolidado en instrumental quirúrgico y cuchillería de acero inoxidable.

Limitaciones

• Exclusivo para materiales conductores de electricidad. Incompatible con plásticos, cerámicas o materiales compuestos.
• Requiere una plantilla física específica para cada diseño; no resulta viable para datos variables (números de serie secuenciales, fechas, lotes dinámicos), lo que lo descarta en la mayoría de líneas de trazabilidad modernas.
• Proceso manual, lento y dependiente del consumo continuo de electrolitos y plantillas.

Codificación por chorro de tinta (CIJ / TIJ)

¿Cómo funciona?

Un cabezal de impresión continuo (CIJ) o térmico (TIJ) proyecta microgotas de tinta sin entrar en contacto con el sustrato. Es el sistema habitual cuando se habla de codificación industrial en líneas de envasado: fechas de caducidad, números de lote o códigos de barras sobre embalaje.

Ventajas principales

• Velocidades de producción extremadamente altas en líneas continuas.
• Capacidad de impresión sobre prácticamente cualquier superficie y textura.
• Excelente adaptabilidad a datos variables en tiempo real (turnos, contadores, fechas).

Limitaciones

• No es permanente. La tinta se degrada o elimina con disolventes, fricción, aceites o lavado a presión. Técnicamente no se clasifica como DPM, ya que deposita un recubrimiento sobre la superficie en lugar de grabarse en el propio material.
• Consumo recurrente de tintas y disolventes, junto con rutinas frecuentes de limpieza y mantenimiento de cabezales.
• No apto para la trazabilidad durante todo el ciclo de vida de componentes metálicos industriales.

Es la solución idónea para packaging y embalaje secundario, pero inadecuada para la trazabilidad permanente de piezas mecanizadas. Ambas tecnologías suelen convivir en una misma planta productiva con funciones distintas.

Marcado por estampación o troquelado (Hard stamping)

El método tradicional por excelencia: un cuño o matriz con los caracteres en relieve se presiona contra el metal mediante un golpe de martillo o una prensa mecánica/hidráulica.

Ventajas: Bajo coste inicial, no requiere suministro eléctrico e imprime todos los caracteres de un solo golpe.

Limitaciones: Para modificar datos variables es obligatorio cambiar manualmente los bloques de tipos. La elevada fuerza ejercida induce tensiones internas y deformaciones geométricas en la pieza. La profundidad y la alineación varían con el operario, ofreciendo una repetibilidad muy baja. Inviable en la práctica para la generación de códigos DataMatrix.

Es el sistema que las empresas suelen reemplazar al dar el salto a la tecnología de micropercusión controlada.

Tabla comparativa de tecnologías

Guía rápida de selección según el material

• Acero estructural, fundición de hierro y piezas forjadas: Micropercusión. Es la opción de referencia cuando se requiere legibilidad tras procesos de granallado o pintura.
• Acero templado (>62 HRC): Láser de fibra. Los sistemas mecánicos presentan limitaciones en estos rangos de dureza.
• Acero inoxidable e instrumental quirúrgico: Láser por recocido (annealing). Al no arrancar material, preserva la resistencia a la corrosión y la pasivación superficial.
• Aluminio y sus aleaciones: Micropercusión, rayado o láser de fibra MOPA. Las tres opciones son válidas; la elección dependerá de la exigencia estética y la profundidad requerida.
• Titanio y componentes aeronáuticos: Láser por recocido o micropercusión con profundidad rigurosamente controlada bajo norma.
• Plásticos técnicos y polímeros: Láser CO₂, UV o láser de fibra en modo espumado (foaming).
• Cartón, film flexible y envases: Codificación por chorro de tinta o láser CO₂.

Normativas y estándares industriales de referencia

Conocer las normativas aplicables exigidas por clientes o auditores optimiza la puesta a punto y evita ensayos innecesarios:

• Automoción: Directrices de trazabilidad AIAG y VDA, códigos DataMatrix para identificación unívoca de componentes.
• Aeronáutica y defensa: AS9132 (criterios de calidad para marcado por micropercusión y láser, definiendo límites estrictos de profundidad de punto; debe consultarse siempre la revisión en vigor), ATA Spec 2000, MIL-STD-130.
• Dispositivos médicos: Normativas FDA UDI y MDR de la UE para marcado directo en producto sanitario, estructura de datos GS1.
• Normas de simbología y verificación: ISO/IEC 16022 para la estructura DataMatrix e ISO/IEC 29158 para la evaluación de calidad de códigos DPM.

Este último punto resulta crítico: la calidad de un código grabado directamente sobre metal no puede evaluarse con los criterios estándar de códigos de barras sobre papel (ISO/IEC 15415). Los códigos DPM requieren su propia norma de verificación, ángulos de iluminación específicos y verificadores ópticos calibrados para DPM.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el método de marcado DPM más permanente? Principalmente la micropercusión y el grabado láser profundo. Ambos penetran por debajo de la superficie del material, garantizando su legibilidad tras procesos de granallado, recubrimiento por pintura o desgaste operativo. El recocido por láser ofrece un excelente contraste superficial, pero no resiste procesos de abrasión mecánica severa.

¿Cómo elegir entre micropercusión y láser? Si las piezas son de gran tamaño o no pueden transportarse a una cabina, el presupuesto es ajustado y el contenido consiste en texto alfanumérico y códigos DataMatrix estándar, la micropercusión es la elección adecuada. Si el material supera los 62 HRC, los tiempos de ciclo son muy reducidos, se requiere microcódigo de alta resolución o la pieza no admite contacto mecánico, el láser es la tecnología indicada.

¿Es lo mismo marcado que codificación? En el lenguaje técnico existen diferencias claras. La codificación se refiere habitualmente a la impresión de datos de lote o caducidad sobre envases y embalajes, mientras que el marcado implica la identificación indeleble sobre la propia pieza. Las aplicaciones de trazabilidad de por vida corresponden al ámbito del marcado.

¿La micropercusión debilita la estructura de la pieza? Si la profundidad está calibrada y el marcado no se ubica en zonas con alta concentración de esfuerzos dinámicos, no produce debilitamiento funcional. En componentes críticos sometidos a fatiga, la profundidad debe restringirse según normativas como AS9132 y la posición debe definirse desde la fase de diseño.

¿Qué método ofrece la mejor legibilidad para códigos DataMatrix? Para códigos con dimensiones a partir de 8 mm sobre superficies mecanizadas o regulares, la micropercusión ofrece lecturas óptimas. Para áreas de marcado muy reducidas o matrices con alta densidad de módulos, el láser proporciona mayor definición. En ambos casos, el factor determinante es la geometría del módulo y la correcta combinación de iluminación y lector óptico.

¿Cuál es la tecnología adecuada para su producción?

No es necesario tomar esta decisión sobre el papel. Envíenos una muestra de su componente; realizaremos pruebas de marcado en nuestras instalaciones y le remitiremos la pieza procesada junto con el informe de parámetros recomendados. Antes de integrar un equipo en su línea de fabricación, validar el resultado directo sobre su material es la mejor garantía técnica.

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