Новини

При прилагането на форми, знаци, хардуерни аксесоари, билбордове, автомобилни регистрационни номера и други продукти традиционните процеси на корозия не само ще причинят замърсяване на околната среда, но и ниска ефективност. Традиционните приложения на процеси като машинна обработка, метален скрап и охлаждащи течности също могат да причинят замърсяване на околната среда. Въпреки че ефективността е подобрена, точността не е висока и не могат да се издълбават остри ъгли. В сравнение с традиционните методи за дълбоко резбоване на метал, лазерното дълбоко резбоване на метал има предимствата на без замърсяване, висока прецизност и гъвкаво съдържание на резбоване, което може да отговори на изискванията на сложни процеси на резбоване.

Обичайните материали за дълбоко издълбаване на метали включват въглеродна стомана, неръждаема стомана, алуминий, мед, благородни метали и др. Инженерите провеждат високоефективно изследване на параметрите на дълбоко издълбаване за различни метални материали.

Действителен анализ на случая:
Оборудване за тестова платформа Carmanhaas 3D Galvo Head with Lens（F=163/210）извършете тест за дълбоко резбоване. Размер на гравюрата 10 мм×10 мм. Задайте първоначалните параметри на гравиране, както е показано в таблица 1. Променете параметрите на процеса, като количеството на разфокусиране, ширина на импулса, скорост, интервал на пълнене и т.н., използвайте тестер за дълбоко резба, за да измерите дълбочината и намерете параметрите на процеса с най-добър карвинг ефект.

Таблица 1 Първоначални параметри на дълбока резба

Чрез таблицата с параметри на процеса можем да видим, че има много параметри, които оказват влияние върху крайния ефект на дълбоко гравиране. Използваме метода на контролната променлива, за да намерим процеса на ефекта на всеки параметър на процеса върху ефекта и сега ще ги обявим един по един.

01 Ефектът от разфокусирането върху дълбочината на резбата

Първо използвайте лазерен източник Raycus Fiber, мощност: 100 W, модел: RFL-100M, за да гравирате първоначалните параметри. Извършете теста за гравиране върху различни метални повърхности. Повторете гравирането 100 пъти за 305 s. Променете дефокуса и тествайте ефекта на дефокуса върху ефекта на гравиране на различни материали.

Фигура 1 Сравнение на ефекта от разфокусирането върху дълбочината на изрязване на материала

Както е показано на Фигура 1, можем да получим следното относно максималната дълбочина, съответстваща на различни степени на разфокусиране, когато използваме RFL-100M за дълбоко гравиране в различни метални материали. От горните данни се стига до заключението, че дълбокото издълбаване върху металната повърхност изисква известно разфокусиране, за да се получи най-добрият ефект на гравиране. Дефокусът за гравиране на алуминий и месинг е -3 mm, а дефокусът за гравиране на неръждаема стомана и въглеродна стомана е -2 mm.

02 Ефектът на ширината на импулса върху дълбочината на резба 

Чрез горните експерименти се получава оптималното количество на разфокусиране на RFL-100M при дълбоко гравиране с различни материали. Използвайте оптималното количество на разфокусиране, променете ширината на импулса и съответната честота в първоначалните параметри, а другите параметри остават непроменени.

Това е главно защото всяка ширина на импулса на лазера RFL-100M има съответстваща основна честота. Когато честотата е по-ниска от съответната основна честота, изходната мощност е по-ниска от средната мощност, а когато честотата е по-висока от съответната основна честота, пиковата мощност ще намалее. Тестът за гравиране трябва да използва най-голямата ширина на импулса и максимален капацитет за тестване, така че честотата на теста е основната честота и съответните данни от теста ще бъдат описани подробно в следващия тест.

Основната честота, съответстваща на всяка ширина на импулса, е: 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。Извършете теста за гравиране чрез горния импулс и честота, резултатът от теста е показан на фигура 2Фигура 2 Сравнение на ефекта от ширината на импулса върху дълбочината на гравиране

Може да се види от диаграмата, че когато RFL-100M гравира, с намаляване на ширината на импулса, дълбочината на гравиране съответно намалява. Дълбочината на гравиране на всеки материал е най-голямата при 240 ns. Това се дължи главно на намаляването на енергията на единичния импулс поради намаляването на ширината на импулса, което от своя страна намалява увреждането на повърхността на металния материал, в резултат на което дълбочината на гравиране става все по-малка.

03 Влияние на честотата върху дълбочината на гравиране

Чрез горните експерименти се получават най-добрата степен на разфокусиране и ширина на импулса на RFL-100M при гравиране с различни материали. Използвайте най-добрата степен на разфокусиране и ширина на импулса, за да останете непроменени, променете честотата и тествайте ефекта на различните честоти върху дълбочината на гравиране. Резултатите от теста Както е показано на фигура 3.

Фигура 3 Сравнение на влиянието на честотата върху дълбоката резба на материала

От диаграмата може да се види, че когато лазерът RFL-100M гравира различни материали, с увеличаване на честотата, дълбочината на гравиране на всеки материал съответно намалява. Когато честотата е 100 kHz, дълбочината на гравиране е най-голяма, а максималната дълбочина на гравиране на чист алуминий е 2,43. mm, 0,95 mm за месинг, 0,55 mm за неръждаема стомана и 0,36 mm за въглеродна стомана. Сред тях алуминият е най-чувствителен към промени в честотата. Когато честотата е 600 kHz, не може да се извърши дълбоко гравиране върху повърхността на алуминия. Докато месингът, неръждаемата стомана и въглеродната стомана са по-малко засегнати от честотата, те също показват тенденция на намаляване на дълбочината на гравиране с нарастваща честота.

04 Влияние на скоростта върху дълбочината на гравиране

Фигура 4 Сравнение на ефекта от скоростта на резба върху дълбочината на резба

От диаграмата може да се види, че с увеличаване на скоростта на гравиране дълбочината на гравиране съответно намалява. Когато скоростта на гравиране е 500 mm/s, дълбочината на гравиране на всеки материал е най-голяма. Дълбочините на гравиране на алуминий, мед, неръждаема стомана и въглеродна стомана са съответно: 3.4 mm, 3.24 mm, 1.69 mm, 1.31 mm.

05 Ефектът на разстоянието на запълване върху дълбочината на гравиране

Фигура 5 Ефектът на плътността на пълнежа върху ефективността на гравиране

Може да се види от диаграмата, че когато плътността на пълнене е 0,01 mm, дълбочините на гравиране на алуминий, месинг, неръждаема стомана и въглеродна стомана са максимални и дълбочината на гравиране намалява с увеличаване на празнината за пълнене; разстоянието за запълване се увеличава от 0,01 mm В процеса на 0,1 mm, времето, необходимо за завършване на 100 гравюри, постепенно се съкращава. Когато разстоянието на пълнене е по-голямо от 0,04 mm, времевият диапазон на скъсяване е значително намален.

В заключение

Чрез горните тестове можем да получим препоръчителните параметри на процеса за дълбоко резбоване на различни метални материали с помощта на RFL-100M: