Ştiri

În aplicarea matrițelor, semnelor, accesoriilor hardware, panourilor publicitare, plăcuțelor de înmatriculare auto și a altor produse, procesele tradiționale de coroziune nu vor provoca doar poluarea mediului, ci și eficiență scăzută. Aplicațiile tradiționale ale proceselor, cum ar fi prelucrarea, deșeurile de metal și lichidele de răcire pot provoca, de asemenea, poluarea mediului. Deși eficiența a fost îmbunătățită, precizia nu este mare și unghiurile ascuțite nu pot fi sculptate. În comparație cu metodele tradiționale de sculptură în adâncime a metalului, sculptura în adâncime a metalului cu laser are avantajele unui conținut de sculptură fără poluare, de înaltă precizie și flexibil, care poate îndeplini cerințele proceselor complexe de sculptură.

Materialele obișnuite pentru sculptarea adâncă în metal includ oțel carbon, oțel inoxidabil, aluminiu, cupru, metale prețioase etc. Inginerii efectuează cercetări de înaltă eficiență a parametrilor de sculptură adâncă pentru diferite materiale metalice.

Analiza cazului real:
Echipamentul platformei de testare Capul Galvo 3D Carmanhaas cu lentilă（F=163/210） efectuează un test de sculptură profundă. Dimensiunea gravurii este de 10 mm×10 mm. Setați parametrii inițiali ai gravurii, așa cum se arată în tabelul 1. Schimbați parametrii procesului, cum ar fi cantitatea de focalizare, lățimea impulsului, viteza, intervalul de umplere etc., utilizați testerul de sculptură adâncă pentru a măsura adâncimea și găsiți parametrii procesului. cu cel mai bun efect de sculptură.

Tabelul 1 Parametrii inițiali ai sculpturii adânci

Prin tabelul cu parametrii procesului, putem vedea că există mulți parametri care au impact asupra efectului final de gravură profundă. Folosim metoda variabilei de control pentru a găsi procesul de efect al fiecărui parametru de proces asupra efectului, iar acum le vom anunța unul câte unul.

01 Efectul defocalizării asupra adâncimii sculpturii

Utilizați mai întâi sursa laser cu fibră Raycus, putere: 100 W, model: RFL-100M pentru a grava parametrii inițiali. Efectuați testul de gravare pe diferite suprafețe metalice. Repetați gravura de 100 de ori timp de 305 s. Schimbați defocalizarea și testați efectul defocalizării asupra efectului de gravare al diferitelor materiale.

Figura 1 Comparația efectului defocalizării asupra adâncimii sculpturii materialului

După cum se arată în Figura 1, putem obține următoarele despre adâncimea maximă corespunzătoare diferitelor cantități de defocalizare atunci când folosiți RFL-100M pentru gravarea profundă în diferite materiale metalice. Din datele de mai sus, se concluzionează că sculptura profundă pe suprafața metalică necesită o anumită defocalizare pentru a obține cel mai bun efect de gravare. Defocalizarea pentru gravarea aluminiului și alama este de -3 mm, iar defocalizarea pentru gravarea oțelului inoxidabil și oțelului carbon este de -2 mm.

02 Efectul lățimii pulsului asupra adâncimii de sculptură 

Prin experimentele de mai sus, se obține cantitatea optimă de defocalizare de RFL-100M în gravarea profundă cu diferite materiale. Utilizați cantitatea optimă de focalizare, modificați lățimea impulsului și frecvența corespunzătoare în parametrii inițiali, iar alți parametri rămân neschimbați.

Acest lucru se datorează în principal pentru că fiecare lățime de impuls a laserului RFL-100M are o frecvență fundamentală corespunzătoare. Când frecvența este mai mică decât frecvența fundamentală corespunzătoare, puterea de ieșire este mai mică decât puterea medie, iar când frecvența este mai mare decât frecvența fundamentală corespunzătoare, puterea de vârf va scădea. Testul de gravare trebuie să utilizeze cea mai mare lățime a impulsului și capacitatea maximă pentru testare, astfel încât frecvența de testare este frecvența fundamentală, iar datele de testare relevante vor fi descrise în detaliu în următorul test.

Frecvența fundamentală corespunzătoare fiecărei lățimi a impulsului este: 240 ns, 10 kHz, 160 ns, 105 kHz, 130 ns, 119 kHz, 100 ns, 144 kHz, 58 ns, 179 kHz, 179 kHz, 940 ns, 40 ns, 940 ns, 40 ns. kHz、10 ns，999 kHz。Efectuați testul de gravare prin pulsul și frecvența de mai sus, rezultatul testului este prezentat în Figura 2Figura 2 Comparația efectului lățimii impulsului asupra adâncimii gravurii

Din diagramă se poate observa că atunci când RFL-100M gravează, pe măsură ce lățimea impulsului scade, adâncimea gravurii scade în consecință. Adâncimea de gravare a fiecărui material este cea mai mare la 240 ns. Acest lucru se datorează în principal scăderii energiei unui singur impuls datorită reducerii lățimii impulsului, care, la rândul său, reduce deteriorarea suprafeței materialului metalic, rezultând în adâncimea gravurii din ce în ce mai mică.

03 Influența frecvenței asupra adâncimii gravurii

Prin experimentele de mai sus, se obține cea mai bună cantitate de defocalizare și lățimea pulsului RFL-100M atunci când gravați cu diferite materiale. Utilizați cea mai bună cantitate de focalizare și lățimea pulsului pentru a rămâne neschimbate, schimbați frecvența și testați efectul diferitelor frecvențe asupra adâncimii gravării. Rezultatele testului După cum se arată în Figura 3.

Figura 3 Comparația influenței frecvenței asupra sculpturii adânci a materialului

Din diagramă se poate observa că atunci când laserul RFL-100M gravează diverse materiale, pe măsură ce frecvența crește, adâncimea de gravare a fiecărui material scade în consecință. Când frecvența este de 100 kHz, adâncimea de gravare este cea mai mare, iar adâncimea maximă de gravare a aluminiului pur este de 2,43. mm, 0,95 mm pentru alamă, 0,55 mm pentru oțel inoxidabil și 0,36 mm pentru oțel carbon. Dintre acestea, aluminiul este cel mai sensibil la schimbările de frecvență. Când frecvența este de 600 kHz, gravarea profundă nu poate fi efectuată pe suprafața aluminiului. În timp ce alama, oțelul inoxidabil și oțelul carbon sunt mai puțin afectate de frecvență, ele arată, de asemenea, o tendință de scădere a adâncimii de gravură odată cu creșterea frecvenței.

04 Influența vitezei asupra adâncimii gravurii

Figura 4 Comparația efectului vitezei de sculptură asupra adâncimii de sculptură

Din diagramă se poate observa că pe măsură ce viteza de gravare crește, adâncimea de gravare scade în mod corespunzător. Când viteza de gravare este de 500 mm/s, adâncimea de gravare a fiecărui material este cea mai mare. Adâncimile de gravare pe aluminiu, cupru, oțel inoxidabil și, respectiv, oțel carbon sunt: ​​3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.

05 Efectul distanței de umplere asupra adâncimii gravurii

Figura 5 Efectul densității de umplere asupra eficienței gravării

Din diagramă se poate observa că atunci când densitatea de umplere este de 0,01 mm, adâncimile de gravare ale aluminiului, alamei, oțelului inoxidabil și oțelului carbon sunt toate maxime, iar adâncimea de gravare scade pe măsură ce spațiul de umplere crește; distanța de umplere crește de la 0,01 mm În procesul de 0,1 mm, timpul necesar pentru a finaliza 100 de gravuri se scurtează treptat. Când distanța de umplere este mai mare de 0,04 mm, intervalul de timp de scurtare este redus semnificativ.

În concluzie

Prin testele de mai sus, putem obține parametrii de proces recomandați pentru sculptarea în adâncime a diferitelor materiale metalice folosind RFL-100M: