Na aplicación de moldes, signos, accesorios de hardware, cartelería, matrículas de automóbiles e outros produtos, os procesos tradicionais de corrosión non só causarán contaminación ambiental, senón tamén de baixa eficiencia. As aplicacións de proceso tradicionais como o mecanizado, a chatarra metálica e os refrixerantes tamén poden causar contaminación ambiental. Aínda que a eficiencia foi mellorada, a precisión non é alta e os ángulos afiados non se poden esculcar. En comparación cos métodos tradicionais de talla profunda de metais, a talla de metal láser ten as vantaxes de contido de talla sen contaminación, alta precisión e flexible, que pode cumprir os requisitos de procesos complexos de talla.
Os materiais comúns para a talla profunda metálica inclúen aceiro de carbono, aceiro inoxidable, aluminio, cobre, metais preciosos, etc. Os enxeñeiros realizan investigación de parámetros de alta eficiencia profunda para diferentes materiais metálicos.
Análise de casos real:
Equipo de plataforma de proba Carmanhaas 3d Galvo Cabeza con lente （F = 163/210） Realizar unha proba de talla profunda. O tamaño do gravado é de 10 mm × 10 mm. Estableza os parámetros iniciais do gravado, como se mostra na táboa 1. Cambia os parámetros do proceso como a cantidade de defocus, ancho de pulso, velocidade, intervalo de recheo, etc., use o probador de talla profunda para medir a profundidade e atopar os parámetros do proceso co mellor efecto de talla.
Táboa 1 Parámetros iniciais de talla profunda
A través da táboa de parámetros do proceso, podemos ver que hai moitos parámetros que teñen un impacto no efecto de gravado profundo final. Usamos o método variable de control para atopar o proceso de cada parámetro do proceso sobre o efecto, e agora anunciámolos un por un.
01 O efecto de defocus na profundidade de talla
Primeiro use a fonte láser de fibra Raycus, potencia: 100W, modelo: RFL-100M para gravar os parámetros iniciais. Realiza a proba de gravado en diferentes superficies metálicas. Repita o gravado 100 veces durante 305 s. Cambia o defocus e proba o efecto do defocus sobre o efecto de gravado de diferentes materiais.
Figura 1 Comparación do efecto de defocus na profundidade da talla de material
Como se mostra na figura 1, podemos obter o seguinte sobre a profundidade máxima correspondente a diferentes cantidades de defocamento ao usar RFL-100M para un gravado profundo en diferentes materiais metálicos. A partir dos datos anteriores, conclúese que a talla profunda na superficie metálica require un certo defocus para obter o mellor efecto de gravado. O defocus para gravar aluminio e latón é de -3 mm, e o defocus para o gravado aceiro inoxidable e aceiro carbono é de -2 mm.
02 O efecto do ancho do pulso na profundidade da talla
A través dos experimentos anteriores, obtense a cantidade óptima de defocus de RFL-100M en gravado profundo con diferentes materiais. Use a cantidade de defocus óptima, cambie o ancho do pulso e a frecuencia correspondente nos parámetros iniciais e outros parámetros permanecen sen cambios.
Isto débese principalmente a que cada ancho de pulso do láser RFL-100M ten unha frecuencia fundamental correspondente. Cando a frecuencia é inferior á frecuencia fundamental correspondente, a potencia de saída é inferior á potencia media e cando a frecuencia é superior á frecuencia fundamental correspondente, a potencia máxima diminuirá. A proba de gravado necesita empregar o maior ancho de pulso e a capacidade máxima para a proba, polo que a frecuencia de proba é a frecuencia fundamental, e os datos de proba relevantes serán descritos en detalle na seguinte proba.
A frecuencia fundamental correspondente a cada ancho do pulso é ： 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 ， 245 khz 、 ， ， 490 khz 、 10 khz 、 10 khz ， KHz。Carry Out a proba de gravado a través do pulso e frecuencia anteriores, o resultado da proba móstrase na figura 2
Figura 2 Comparación do efecto do ancho do pulso na profundidade do gravado
Pódese ver no gráfico que cando o RFL-100M está gravado, a medida que o ancho do pulso diminúe, a profundidade do gravado diminúe en consecuencia. A profundidade de gravado de cada material é a máis grande a 240 ns. Isto débese principalmente á diminución da enerxía dun pulso único debido á redución do ancho do pulso, o que á súa vez reduce o dano na superficie do material metálico, dando lugar a que a profundidade do gravado sexa cada vez máis pequena.
03 Influencia da frecuencia no gravado profundidade
A través dos experimentos anteriores, obtense a mellor cantidade de defocus e ancho de pulso de RFL-100M ao obter o gravado con diferentes materiais. Use a mellor cantidade de defocus e o ancho do pulso para permanecer sen cambios, cambiar a frecuencia e probar o efecto de diferentes frecuencias na profundidade do gravado. Os resultados da proba como se mostra na figura 3.
Figura 3 Comparación da influencia da frecuencia na talla profunda do material
Pódese ver no gráfico que cando o láser RFL-100M está gravando varios materiais, a medida que aumenta a frecuencia, a profundidade de gravado de cada material diminúe en consecuencia. Cando a frecuencia é de 100 kHz, a profundidade de gravado é a máis grande e a profundidade máxima de gravado de aluminio puro é de 2,43. mm, 0,95 mm para latón, 0,55 mm para aceiro inoxidable e 0,36 mm para aceiro carbono. Entre eles, o aluminio é o máis sensible aos cambios de frecuencia. Cando a frecuencia é de 600 kHz, non se pode realizar un gravado profundo na superficie do aluminio. Mentres que o latón, o aceiro inoxidable e o aceiro carbono son menos afectados pola frecuencia, tamén mostran unha tendencia de diminuír a profundidade do gravado con cada vez máis frecuencia.
04 Influencia da velocidade no gravado profundidade
Figura 4 Comparación do efecto da velocidade de talla na profundidade de talla
Pódese ver no gráfico que a medida que aumenta a velocidade de gravado, a profundidade de gravado diminúe en consecuencia. Cando a velocidade de gravado é de 500 mm/s, a profundidade de gravado de cada material é a máis grande. As profundidades de gravado de aluminio, cobre, aceiro inoxidable e aceiro carbono son respectivamente: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 O efecto de encher o espazo entre a profundidade do gravado
Figura 5 O efecto da densidade de recheo na eficiencia do gravado
Pódese ver no gráfico que cando a densidade de recheo é de 0,01 mm, as profundidades de gravado de aluminio, latón, aceiro inoxidable e aceiro carbono son máximas, e a profundidade de gravado diminúe a medida que aumenta a brecha de recheo; O espazo de recheo aumenta de 0,01 mm no proceso de 0,1 mm, o tempo necesario para completar 100 gravados acurtase gradualmente. Cando a distancia de recheo é superior a 0,04 mm, o intervalo de tempo de acurtar redúcese significativamente.
En conclusión
A través das probas anteriores, podemos obter os parámetros do proceso recomendados para a talla profunda de diferentes materiais metálicos mediante RFL-100M:
Tempo de publicación: xul-11-2022