Öntőformák, táblák, hardvertartozékok, hirdetőtáblák, autórendszámtáblák és egyéb termékek alkalmazása során a hagyományos korróziós eljárások nemcsak környezetszennyezést okoznak, hanem alacsony hatékonyságot is. A hagyományos eljárások, mint például a megmunkálás, a fémhulladék és a hűtőfolyadékok, szintén környezetszennyezést okozhatnak. Bár a hatékonyság javult, a pontosság nem magas, és az éles szögek nem faraghatók. A hagyományos fém mélyfaragás módszerekkel összehasonlítva a lézeres fém mélyfaragás előnyei a szennyezésmentesség, a nagy pontosság és a rugalmas faragás, amely megfelel a komplex faragási folyamatok követelményeinek.
A fém mélyfaragáshoz használt gyakori anyagok közé tartozik a szénacél, a rozsdamentes acél, az alumínium, a réz, a nemesfémek stb. A mérnökök nagy hatékonyságú mélyfaragás-paraméterkutatást végeznek különböző fémanyagok esetében.
Tényleges esettanulmány:
A Carmanhaas 3D Galvo Head with Lens (F=163/210) tesztplatform berendezéssel mélygravírozási vizsgálatot végeztek. A gravírozás mérete 10 mm × 10 mm. Állítsa be a gravírozás kezdeti paramétereit az 1. táblázat szerint. Változtassa meg a folyamatparamétereket, például a defókuszálás mértékét, az impulzusszélességet, a sebességet, a töltési intervallumot stb., használja a mélygravírozási tesztert a mélység méréséhez, és keresse meg a legjobb gravírozási hatású folyamatparamétereket.
1. táblázat A mélyfaragás kezdeti paraméterei
A folyamatparaméter-táblázaton keresztül láthatjuk, hogy számos paraméter befolyásolja a végső mélygravírozási hatást. A vezérlőváltozók módszerét használjuk az egyes folyamatparaméterek hatásának meghatározásához, és most egyesével ismertetjük őket.
01 A defókusz hatása a faragási mélységre
Először használd a Raycus száloptikás lézerforrást (teljesítmény: 100 W, modell: RFL-100M) a kezdeti paraméterek gravírozásához. Végezd el a gravírozási tesztet különböző fémfelületeken. Ismételd meg a gravírozást 100-szor 305 másodpercig. Változtasd a defókuszt, és teszteld a defókusz hatását a különböző anyagok gravírozási hatására.
1. ábra: A defókusz hatásának összehasonlítása az anyag faragásának mélységére
Amint az 1. ábrán látható, a következőket kapjuk a különböző defókuszálási mértékeknek megfelelő maximális mélységről, amikor RFL-100M-et használunk mélygravírozáshoz különböző fémanyagokban. A fenti adatokból arra következtethetünk, hogy a fémfelület mélygravírozása bizonyos defókuszt igényel a legjobb gravírozási hatás eléréséhez. Az alumínium és sárgaréz gravírozásának defókusza -3 mm, a rozsdamentes acél és szénacél gravírozásának defókusza pedig -2 mm.
02 Az impulzusszélesség hatása a faragási mélységre
A fenti kísérletek segítségével meghatározták az RFL-100M optimális defókuszálási mértékét különböző anyagok mélygravírozásához. Használja az optimális defókuszálási mértéket, változtassa meg az impulzusszélességet és a hozzá tartozó frekvenciát a kezdeti paraméterekben, és a többi paraméter változatlan marad.
Ez főként azért van, mert az RFL-100M lézer minden impulzusszélességéhez tartozik egy megfelelő alapfrekvencia. Amikor a frekvencia alacsonyabb, mint a megfelelő alapfrekvencia, a kimeneti teljesítmény alacsonyabb, mint az átlagos teljesítmény, és amikor a frekvencia magasabb, mint a megfelelő alapfrekvencia, a csúcsteljesítmény csökken. A gravírozási teszthez a legnagyobb impulzusszélességet és a maximális kapacitást kell használni a teszteléshez, ezért a tesztfrekvencia az alapfrekvencia, és a vonatkozó tesztadatokat a következő tesztben részletesen ismertetjük.
Az egyes impulzusszélességekhez tartozó alapfrekvencia: 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. Végezze el a gravírozási tesztet a fenti impulzusokkal és frekvenciákkal, a teszt eredménye a 2. ábrán látható.
2. ábra: Az impulzusszélesség gravírozási mélységre gyakorolt hatásának összehasonlítása
A diagramból látható, hogy amikor az RFL-100M gravírozik, az impulzusszélesség csökkenésével a gravírozási mélység is ennek megfelelően csökken. Az egyes anyagok gravírozási mélysége a legnagyobb, 240 ns. Ez főként az impulzusszélesség csökkenése miatti egyedi impulzusenergia-csökkenésnek köszönhető, ami viszont csökkenti a fém anyag felületének károsodását, aminek eredményeként a gravírozási mélység egyre kisebb lesz.
03 A frekvencia hatása a gravírozási mélységre
A fenti kísérletek segítségével érték el az RFL-100M legjobb defókuszálási mértékét és impulzusszélességét különböző anyagokkal történő gravírozás esetén. Használja a legjobb defókuszálási mértéket és impulzusszélességet változatlanul hagyva, változtassa a frekvenciát, és tesztelje a különböző frekvenciák hatását a gravírozási mélységre. A teszteredmények a 3. ábrán láthatók.
3. ábra: A frekvencia anyagmély faragásra gyakorolt hatásának összehasonlítása
A diagramból látható, hogy amikor az RFL-100M lézerrel különböző anyagokat gravíroznak, a frekvencia növekedésével az egyes anyagok gravírozási mélysége ennek megfelelően csökken. 100 kHz frekvenciánál a gravírozási mélység a legnagyobb, a tiszta alumínium maximális gravírozási mélysége 2,43 mm, sárgaréznél 0,95 mm, rozsdamentes acélnál 0,55 mm, szénacélnál pedig 0,36 mm. Ezek közül az alumínium a legérzékenyebb a frekvenciaváltozásokra. 600 kHz frekvenciánál az alumínium felületén nem lehet mélygravírozást végezni. Míg a sárgaréz, a rozsdamentes acél és a szénacél kevésbé érzékeny a frekvenciára, a gravírozási mélység csökkenésének tendenciáját mutatják a növekvő frekvenciával.
04 A sebesség hatása a gravírozási mélységre
4. ábra: A faragási sebesség hatásának összehasonlítása a faragási mélységre
A diagramból látható, hogy a gravírozási sebesség növekedésével a gravírozási mélység ennek megfelelően csökken. 500 mm/s gravírozási sebességnél az egyes anyagok gravírozási mélysége a legnagyobb. Az alumínium, a réz, a rozsdamentes acél és a szénacél gravírozási mélységei rendre: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 A kitöltési távolság hatása a gravírozási mélységre
5. ábra A töltési sűrűség hatása a gravírozás hatékonyságára
A diagramból látható, hogy 0,01 mm-es töltési sűrűség esetén az alumínium, sárgaréz, rozsdamentes acél és szénacél gravírozási mélysége maximális, és a gravírozási mélység csökken a töltési rés növekedésével; a töltési távolság 0,01 mm-ről növekszik. 0,1 mm-es töltési sűrűség esetén a 100 gravírozás elvégzéséhez szükséges idő fokozatosan lerövidül. 0,04 mm-nél nagyobb töltési távolság esetén a rövidülési idő jelentősen csökken.
Összefoglalva
A fenti tesztek segítségével megkaphatjuk az RFL-100M használatával a különböző fémanyagok mélyvágásához ajánlott folyamatparamétereket:
Közzététel ideje: 2022. július 11.