Prilikom primjene kalupa, znakova, hardverske opreme, reklamnih panoa, automobilskih registarskih pločica i drugih proizvoda, tradicionalni procesi korozije ne samo da uzrokuju onečišćenje okoliša, već i nisku učinkovitost. Tradicionalne primjene procesa poput strojne obrade, metalnog otpada i rashladnih tekućina također mogu uzrokovati onečišćenje okoliša. Iako je učinkovitost poboljšana, točnost nije visoka i ne mogu se rezbariti oštri kutovi. U usporedbi s tradicionalnim metodama dubokog rezbarenja metala, lasersko duboko rezbarenje metala ima prednosti onečišćenja, visoke preciznosti i fleksibilnog sadržaja rezbarenja, što može zadovoljiti zahtjeve složenih procesa rezbarenja.
Uobičajeni materijali za duboko rezbarenje metala uključuju ugljični čelik, nehrđajući čelik, aluminij, bakar, plemenite metale itd. Inženjeri provode visokoučinkovita istraživanja parametara dubokog rezbarenje za različite metalne materijale.
Analiza stvarnog slučaja:
Oprema za testiranje Carmanhaas 3D Galvo glava s lećom (F=163/210) provodi test dubokog rezbarenja. Veličina graviranja 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 impulsa, brzina, interval punjenja itd., upotrijebite tester dubokog rezbarenja za mjerenje dubine i pronađite parametre procesa s najboljim učinkom rezbarenja.
Tablica 1 Početni parametri dubokog rezbarenja
Kroz tablicu parametara procesa možemo vidjeti da postoji mnogo parametara koji utječu na konačni učinak dubokog graviranja. Koristimo metodu kontrolnih varijabli kako bismo pronašli utjecaj svakog parametra procesa na učinak, a sada ćemo ih navesti jedan po jedan.
01 Učinak defokusiranja na dubinu rezbarenja
Prvo upotrijebite Raycus vlaknasti laserski izvor, snaga: 100 W, model: RFL-100M za graviranje početnih parametara. Provedite test graviranja na različitim metalnim površinama. Ponovite graviranje 100 puta tijekom 305 sekundi. Promijenite defokus i testirajte učinak defokusiranja na efekt 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 stupnjevima defokusiranja pri korištenju RFL-100M za duboko graviranje u različitim metalnim materijalima. Iz gore navedenih podataka zaključuje se da duboko graviranje na metalnoj površini zahtijeva određenu defokusaciju kako bi se postigao najbolji učinak graviranja. Defokus za graviranje aluminija i mesinga iznosi -3 mm, a defokus za graviranje nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika iznosi -2 mm.
02 Utjecaj širine impulsa na dubinu rezbarenja
Pomoću gore navedenih eksperimenata dobivena je optimalna količina defokusiranja RFL-100M pri dubokom graviranju s različitim materijalima. Koristite optimalnu količinu defokusiranja, 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. Ispitivanje graviranja treba koristiti najveću širinu impulsa i maksimalni kapacitet za ispitivanje, pa je ispitna frekvencija osnovna frekvencija, a relevantni podaci ispitivanja bit će detaljno opisani u sljedećem ispitivanju.
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 gore navedeni impuls i frekvenciju, rezultat testa prikazan je na slici 2.
Slika 2 Usporedba utjecaja širine impulsa na dubinu graviranja
Iz grafikona se može vidjeti da kada RFL-100M gravira, kako se širina impulsa smanjuje, dubina graviranja se sukladno tome smanjuje. Dubina graviranja svakog materijala je najveća kod 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 i manjom dubinom graviranja.
03 Utjecaj frekvencije na dubinu graviranja
Pomoću gore navedenih eksperimenata postignuta je najbolja količina defokusiranja i širina impulsa RFL-100M pri graviranju s različitim materijalima. Koristite najbolju količinu defokusiranja i širinu impulsa kako biste ostali nepromijenjeni, promijenite frekvenciju i testirajte utjecaj različitih frekvencija na dubinu graviranja. Rezultati ispitivanja prikazani su na slici 3.
Slika 3 Usporedba utjecaja frekvencije na duboko rezbarenje materijala
Iz grafikona se može vidjeti da kada RFL-100M laser gravira različite materijale, kako se frekvencija povećava, dubina graviranja svakog materijala se u skladu s tim smanjuje. Kada je frekvencija 100 kHz, dubina graviranja je najveća, a maksimalna 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, aluminij je najosjetljiviji na promjene frekvencije. Kada je frekvencija 600 kHz, duboko graviranje ne može se izvesti na površini aluminija. Iako su mesing, nehrđajući čelik i ugljični čelik manje pod utjecajem frekvencije, oni također pokazuju trend smanjenja dubine graviranja s povećanjem frekvencije.
04 Utjecaj brzine na dubinu graviranja
Slika 4 Usporedba utjecaja brzine rezbarenja na dubinu rezbarenja
Iz grafikona se može vidjeti da se s povećanjem brzine graviranja dubina graviranja smanjuje sukladno tome. Kada je brzina graviranja 500 mm/s, dubina graviranja svakog materijala je najveća. Dubine graviranja aluminija, bakra, nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika iznose: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 Utjecaj razmaka punjenja na dubinu graviranja
Slika 5 Utjecaj gustoće punjenja na učinkovitost graviranja
Iz grafikona se vidi da su dubine graviranja aluminija, mesinga, nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika maksimalne kada je gustoća punjenja 0,01 mm, a dubina graviranja se smanjuje s povećanjem razmaka punjenja; razmak punjenja se povećava od 0,01 mm. U procesu od 0,1 mm, vrijeme potrebno za dovršetak 100 gravura postupno se skraćuje. Kada je razmak punjenja veći od 0,04 mm, raspon vremena skraćivanja se značajno smanjuje.
Zaključno
Pomoću gore navedenih testova možemo dobiti preporučene procesne parametre za duboko rezbarenje različitih metalnih materijala pomoću RFL-100M:
Vrijeme objave: 11. srpnja 2022.