Prilikom primjene kalupa, znakova, hardverske opreme, bilborda, automobilskih registarskih tablica i drugih proizvoda, tradicionalni procesi korozije ne samo da uzrokuju zagađenje okoliša, već i nisku efikasnost. Tradicionalne primjene procesa poput mašinske obrade, metalnog otpada i rashladnih sredstava također mogu uzrokovati zagađenje okoliša. Iako je efikasnost poboljšana, tačnost nije visoka i ne mogu se rezbariti oštri uglovi. U poređenju s tradicionalnim metodama dubokog rezbarenja metala, lasersko duboko rezbarenje metala ima prednosti zaštite od zagađenja, 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 istraživanja parametara visokoefikasnog dubokog rezbarenje za različite metalne materijale.
Analiza stvarnog slučaja:
Oprema za testiranje Carmanhaas 3D Galvo glava sa sočivom (F=163/210) provodi test dubokog rezbarenja. Veličina graviranja je 10 mm × 10 mm. Postavite početne parametre graviranja, kao što je prikazano u Tabeli 1. Promijenite parametre procesa kao što su količina defokusiranja, širina impulsa, brzina, interval punjenja itd., koristite tester dubokog rezbarenja za mjerenje dubine i pronađite parametre procesa s najboljim efektom rezbarenja.
Tabela 1 Početni parametri dubokog rezbarenja
Kroz tabelu parametara procesa možemo vidjeti da postoji mnogo parametara koji utiču na konačni efekat dubokog graviranja. Koristimo metodu kontrolnih varijabli da bismo pronašli uticaj svakog parametra procesa na efekat, a sada ćemo ih navesti jedan po jedan.
01 Učinak defokusiranja na dubinu rezbarenja
Prvo koristite Raycus optički laser, snaga: 100 W, model: RFL-100M za graviranje početnih parametara. Izvršite test graviranja na različitim metalnim površinama. Ponovite graviranje 100 puta tokom 305 sekundi. Promijenite defokus i testirajte učinak defokusiranja na efekat graviranja različitih materijala.
Slika 1 Poređenje efekta defokusiranja na dubinu rezbarenja materijala
Kao što je prikazano na Slici 1, možemo dobiti sljedeće podatke 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 je -3 mm, a defokus za graviranje nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika je -2 mm.
02 Utjecaj širine impulsa na dubinu rezbarenja
Kroz gore navedene eksperimente, dobijena 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. Test graviranja treba koristiti najveću širinu impulsa i maksimalni kapacitet za testiranje, tako da je ispitna frekvencija osnovna frekvencija, a relevantni podaci testa 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. Izvršite test graviranja kroz gore navedeni impuls i frekvenciju, rezultat testa je prikazan na slici 2.
Slika 2 Poređenje uticaja širine impulsa na dubinu graviranja
Iz grafikona se može vidjeti da kada RFL-100M gravira, kako se širina impulsa smanjuje, dubina graviranja se shodno tome smanjuje. Dubina graviranja svakog materijala je najveća na 240 ns. To je uglavnom zbog smanjenja energije pojedinačnog impulsa usljed smanjenja širine impulsa, što zauzvrat smanjuje oštećenje površine metalnog materijala, što rezultira sve manjom i manjom dubinom graviranja.
03 Utjecaj frekvencije na dubinu graviranja
Kroz gore navedene eksperimente, postignuta je najbolja količina defokusiranja i širina impulsa RFL-100M prilikom graviranja s različitim materijalima. Koristite najbolju količinu defokusiranja i širinu impulsa da ostanu nepromijenjeni, promijenite frekvenciju i testirajte utjecaj različitih frekvencija na dubinu graviranja. Rezultati testa su prikazani na slici 3.
Slika 3 Poređenje uticaja frekvencije na duboko rezbarenje materijala
Iz grafikona se može vidjeti da kada RFL-100M laser gravira različite materijale, s povećanjem frekvencije, dubina graviranja svakog materijala se shodno tome 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 se ne može izvršiti na površini aluminija. Iako su mesing, nehrđajući čelik i ugljični čelik manje pogođeni frekvencijom, oni također pokazuju trend smanjenja dubine graviranja s povećanjem frekvencije.
04 Utjecaj brzine na dubinu graviranja
Slika 4 Poređenje uticaja brzine rezbarenja na dubinu rezbarenja
Iz grafikona se može vidjeti da se s povećanjem brzine graviranja dubina graviranja shodno tome smanjuje. 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 Uticaj gustine punjenja na efikasnost graviranja
Iz grafikona se može vidjeti 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 završetak 100 gravura se postepeno 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 korištenjem RFL-100M:
Vrijeme objave: 11. jul 2022.