U primjeni kalupa, znakova, hardverskih dodataka, reklamnih panoa, automobilskih registarskih pločica i drugih proizvoda, tradicionalni procesi korozije neće uzrokovati samo zagađenje okoliša, već i nisku učinkovitost. Tradicionalne procesne primjene kao što su strojna obrada, metalni otpad i rashladna sredstva također mogu uzrokovati onečišćenje okoliša. Iako je učinkovitost poboljšana, točnost nije visoka, a oštri kutovi se ne mogu izrezati. U usporedbi s tradicionalnim metodama dubokog rezbarenja metala, lasersko dubinsko rezbarenje metala ima prednosti bez zagađenja, visoke preciznosti i fleksibilnog sadržaja rezbarenja, koji može zadovoljiti zahtjeve složenih procesa rezbarenja.
Uobičajeni materijali za dubinsko rezbarenje metala uključuju ugljični čelik, nehrđajući čelik, aluminij, bakar, plemenite metale itd. Inženjeri provode visokoučinkovita istraživanja parametara dubinskog rezbarenja za različite metalne materijale.
Analiza stvarnog slučaja:
Oprema za testiranje platforme Carmanhaas 3D Galvo Head with Lens（F=163/210）provedite test dubokog rezbarenja. Dimenzija gravure je 10 mm × 10 mm. Postavite početne parametre graviranja, kao što je prikazano u tablici 1. Promijenite parametre procesa kao što su količina defokusiranja, širina pulsa, brzina, interval punjenja itd., koristite tester za duboko rezbarenje za mjerenje dubine i pronađite parametre procesa s najboljim efektom rezbarenja.
Tablica 1. Početni parametri dubokog klesanja
Kroz tablicu parametara procesa možemo vidjeti da postoji mnogo parametara koji utječu na konačni učinak dubokog graviranja. Koristimo metodu kontrolne varijable kako bismo pronašli proces utjecaja svakog parametra procesa na učinak, a sada ćemo ih objaviti jednog po jednog.
01 Učinak defokusiranja na dubinu rezbarenja
Najprije upotrijebite Raycus Fiber Laser Source, Snaga: 100 W, Model: RFL-100M za graviranje početnih parametara. Provedite test graviranja na različitim metalnim površinama. Ponovite graviranje 100 puta tijekom 305 s. Promijenite defokusiranje i testirajte učinak defokusiranja na učinak graviranja različitih materijala.
Slika 1. Usporedba učinka defokusiranja na dubinu rezbarenja materijala
Kao što je prikazano na slici 1, možemo dobiti sljedeće o maksimalnoj dubini koja odgovara različitim iznosima defokusiranja kada se koristi RFL-100M za duboko graviranje u različitim metalnim materijalima. Iz gornjih podataka zaključuje se da dubinsko rezbarenje na metalnoj površini zahtijeva određeno defokusiranje kako bi se dobio najbolji učinak graviranja. Defokus za graviranje aluminija i mesinga je -3 mm, a defokus za graviranje nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika je -2 mm.
02 Učinak širine pulsa na dubinu rezanja
Kroz gore navedene eksperimente, dobivena je optimalna količina defokusiranja RFL-100M u dubokom graviranju s različitim materijalima. Koristite optimalnu količinu defokusa, promijenite širinu impulsa i odgovarajuću frekvenciju u početnim parametrima, a ostali parametri ostaju nepromijenjeni.
To je uglavnom zato što svaka širina impulsa RFL-100M lasera ima odgovarajuću osnovnu frekvenciju. Kada je frekvencija niža od odgovarajuće osnovne frekvencije, izlazna snaga je niža od prosječne snage, a kada je frekvencija viša od odgovarajuće osnovne frekvencije, vršna snaga će se smanjiti. Test graviranja treba koristiti najveću širinu impulsa i maksimalni kapacitet za testiranje, tako da je ispitna frekvencija osnovna frekvencija, a relevantni podaci ispitivanja bit će detaljno opisani u sljedećem testu.
Osnovna frekvencija koja odgovara svakoj širini impulsa je: 240 ns，10 kHz、160 ns，105 kHz、130 ns，119 kHz、100 ns，144 kHz、58 ns，179 kHz、40 ns，245 kHz、20 ns，490 kHz、10 ns，999 kHz。Provedite test graviranja kroz gornji puls i frekvenciju, rezultat testa prikazan je na slici 2
Slika 2. Usporedba učinka širine pulsa na dubinu graviranja
Iz grafikona se može vidjeti da kada RFL-100M gravira, kako se širina pulsa smanjuje, dubina graviranja se u skladu s tim smanjuje. Dubina graviranja svakog materijala najveća je pri 240 ns. To je uglavnom zbog smanjenja energije pojedinačnog impulsa zbog smanjenja širine impulsa, što zauzvrat smanjuje oštećenje površine metalnog materijala, što rezultira sve manjom dubinom graviranja.
03 Utjecaj frekvencije na dubinu graviranja
Kroz gore navedene eksperimente, dobivena je najbolja količina defokusiranja i širina pulsa RFL-100M pri graviranju različitim materijalima. Upotrijebite najbolju količinu defokusiranja i širinu pulsa kako biste ostali nepromijenjeni, promijenite frekvenciju i testirajte učinak različitih frekvencija na dubinu graviranja. Rezultati ispitivanja Kao što je prikazano na slici 3.
Slika 3. Usporedba utjecaja frekvencije na dubinsko rezbarenje materijala
Iz dijagrama se može vidjeti da kada laser RFL-100M gravira različite materijale, kako se frekvencija povećava, dubina graviranja svakog materijala se u skladu s tim smanjuje. Kad je frekvencija 100 kHz, dubina graviranja je najveća, a najveća dubina graviranja čistog aluminija je 2,43. mm, 0,95 mm za mesing, 0,55 mm za nehrđajući čelik i 0,36 mm za ugljični čelik. Među njima je aluminij najosjetljiviji na promjene frekvencije. Kada je frekvencija 600 kHz, duboko graviranje se ne može izvesti na površini aluminija. Dok frekvencija manje utječe na mesing, nehrđajući čelik i ugljični čelik, oni također pokazuju trend smanjenja dubine graviranja s povećanjem učestalosti.
04 Utjecaj brzine na dubinu graviranja
Slika 4. Usporedba učinka brzine rezanja na dubinu rezanja
Iz dijagrama se može vidjeti da se s povećanjem brzine graviranja dubina graviranja smanjuje. Kada je brzina graviranja 500 mm/s, dubina graviranja svakog materijala je najveća. Dubine graviranja aluminija, bakra, nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika su redom: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 Učinak razmaka ispune na dubinu graviranja
Slika 5. Učinak gustoće ispune na učinkovitost graviranja
Iz dijagrama se može vidjeti da kada je gustoća ispune 0,01 mm, dubine graviranja aluminija, mesinga, nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika su maksimalne, a dubina graviranja se smanjuje kako se povećava razmak punjenja; razmak ispune se povećava od 0,01 mm U procesu od 0,1 mm, vrijeme potrebno za izradu 100 gravura postupno se skraćuje. Kada je udaljenost punjenja veća od 0,04 mm, vremenski raspon skraćivanja je značajno smanjen.
U zaključku
Kroz gore navedene testove možemo dobiti preporučene procesne parametre za duboko rezbarenje različitih metalnih materijala pomoću RFL-100M:
Vrijeme objave: 11. srpnja 2022