Новини

При застосуванні прес-форм, знаків, апаратних аксесуарів, рекламних щитів, автомобільних номерних знаків та інших продуктів традиційні процеси корозії призведуть не лише до забруднення навколишнього середовища, але й до низької ефективності. Традиційні процеси, такі як механічна обробка, металобрухт і охолоджуючі рідини, також можуть спричинити забруднення навколишнього середовища. Хоча ефективність була покращена, точність не висока, і гострі кути не можна вирізати. У порівнянні з традиційними методами глибокого різьблення по металу, лазерне глибоке різьблення по металу має переваги в тому, що воно не забруднює, має високу точність і гнучке різьблення, яке може відповідати вимогам складних процесів різьблення.

Загальні матеріали для глибокого різьблення по металу включають вуглецеву сталь, нержавіючу сталь, алюміній, мідь, дорогоцінні метали тощо. Інженери проводять дослідження параметрів високоефективного глибокого різьблення для різних металевих матеріалів.

Фактичний аналіз кейсу:
Обладнання випробувальної платформи Carmanhaas 3D Galvo Head with Lens（F=163/210）виконайте тест на глибоке різьблення. Розмір гравіювання 10 мм×10 мм. Встановіть початкові параметри гравіювання, як показано в таблиці 1. Змініть параметри процесу, такі як величина розфокусування, ширина імпульсу, швидкість, інтервал заповнення тощо, використовуйте тестер глибокого різьблення для вимірювання глибини та знайдіть параметри процесу з найкращим ефектом карвінгу.

Таблиця 1 Вихідні параметри глибокого різьблення

За допомогою таблиці параметрів процесу ми можемо побачити, що існує багато параметрів, які впливають на кінцевий ефект глибокого гравірування. Ми використовуємо метод керуючої змінної, щоб знайти процес впливу кожного параметра процесу на ефект, і тепер ми оголосимо їх один за іншим.

01 Вплив розфокусування на глибину різьблення

Спочатку використовуйте волоконний лазерний джерело Raycus, потужність: 100 Вт, модель: RFL-100M, щоб вигравірувати початкові параметри. Проведіть перевірку гравіювання на різних металевих поверхнях. Повторіть гравірування 100 разів протягом 305 с. Змініть розфокусування та перевірте вплив розфокусування на ефект гравіювання різних матеріалів.

Малюнок 1. Порівняння впливу розфокусування на глибину різьблення матеріалу

Як показано на малюнку 1, ми можемо отримати наступне щодо максимальної глибини, що відповідає різним величинам розфокусування, використовуючи RFL-100M для глибокого гравіювання на різних металевих матеріалах. З наведених вище даних можна зробити висновок, що глибоке різьблення на поверхні металу вимагає певного розфокусування для отримання найкращого ефекту гравіювання. Розфокусування для гравіювання алюмінію та латуні становить -3 мм, а розфокусування для гравіювання нержавіючої та вуглецевої сталі - 2 мм.

02 Вплив ширини імпульсу на глибину різьблення 

Завдяки наведеним вище експериментам було отримано оптимальну величину розфокусування RFL-100M під час глибокого гравіювання різними матеріалами. Використовуйте оптимальну величину розфокусування, змінюйте ширину імпульсу та відповідну частоту в початкових параметрах, інші параметри залишаються незмінними.

Це головним чином тому, що кожна ширина імпульсу лазера RFL-100M має відповідну основну частоту. Коли частота нижча за відповідну основну частоту, вихідна потужність нижча за середню потужність, а коли частота вища за відповідну основну частоту, пікова потужність зменшиться. Тест гравіювання повинен використовувати найбільшу ширину імпульсу та максимальну потужність для тестування, тому тестова частота є основною частотою, а відповідні тестові дані будуть детально описані в наступному тесті.

Основна частота, що відповідає ширині кожного імпульсу: 240 нс，10 кГц、160 нс，105 кГц、130 нс，119 кГц、100 нс，144 кГц、58 нс，179 кГц、40 нс，245 кГц、20 нс，490 кГц、10 нс，999 кГц。Виконайте перевірку гравіювання за допомогою вищевказаного імпульсу та частоти, результат перевірки показано на малюнку 2Рисунок 2 Порівняння впливу ширини імпульсу на глибину гравіювання

З діаграми видно, що під час гравірування RFL-100M із зменшенням ширини імпульсу відповідно зменшується глибина гравіювання. Глибина гравірування кожного матеріалу є найбільшою при 240 нс. Це в основному через зменшення енергії одиничного імпульсу через зменшення ширини імпульсу, що, у свою чергу, зменшує пошкодження поверхні металевого матеріалу, в результаті чого глибина гравіювання стає все меншою і меншою.

03 Вплив частоти на глибину гравірування

Завдяки наведеним вище експериментам було отримано найкращу величину розфокусування та ширину імпульсу RFL-100M під час гравіювання різними матеріалами. Використовуйте найкращу величину розфокусування та ширину імпульсу, щоб залишатися незмінними, змінюйте частоту та перевіряйте вплив різних частот на глибину гравіювання. Результати тесту Як показано на малюнку 3.

Рисунок 3 Порівняння впливу частоти на глибоке різьблення матеріалу

З діаграми видно, що коли лазер RFL-100M гравірує різні матеріали, із збільшенням частоти глибина гравіювання кожного матеріалу відповідно зменшується. При частоті 100 кГц глибина гравірування є найбільшою, а максимальна глибина гравірування чистого алюмінію становить 2,43. мм, 0,95 мм для латуні, 0,55 мм для нержавіючої сталі та 0,36 мм для вуглецевої сталі. Серед них алюміній найбільш чутливий до зміни частоти. При частоті 600 кГц глибоке гравірування на поверхні алюмінію неможливо. У той час як латунь, нержавіюча сталь і вуглецева сталь менше залежать від частоти, вони також демонструють тенденцію до зменшення глибини гравірування зі збільшенням частоти.

04 Вплив швидкості на глибину гравірування

Рисунок 4 Порівняння впливу швидкості різьблення на глибину різьблення

З діаграми видно, що зі збільшенням швидкості гравіювання глибина гравіювання відповідно зменшується. Коли швидкість гравіювання становить 500 мм/с, глибина гравіювання кожного матеріалу є найбільшою. Глибина гравіювання алюмінію, міді, нержавіючої та вуглецевої сталі становить відповідно: 3,4 мм, 3,24 мм, 1,69 мм, 1,31 мм.

05 Вплив інтервалу заповнення на глибину гравіювання

Рисунок 5 Вплив щільності наповнення на ефективність гравіювання

З діаграми видно, що коли щільність наповнення становить 0,01 мм, глибина гравіювання алюмінію, латуні, нержавіючої сталі та вуглецевої сталі є максимальною, а глибина гравіювання зменшується зі збільшенням зазору заповнення; відстань заповнення збільшується з 0,01 мм. У процесі 0,1 мм час, необхідний для виконання 100 гравюр, поступово скорочується. Коли відстань заповнення перевищує 0,04 мм, діапазон часу скорочення значно скорочується.

На закінчення

Завдяки наведеним вище тестам ми можемо отримати рекомендовані параметри процесу для глибокого різьблення різних металевих матеріалів за допомогою RFL-100M: