Пры выкарыстанні прэс-формаў, шыльдаў, фурнітуры, рэкламных шчытоў, аўтамабільных нумарных знакаў і іншых вырабаў традыцыйныя працэсы карозіі не толькі забруджваюць навакольнае асяроддзе, але і зніжаюць яго эфектыўнасць. Традыцыйныя працэсы, такія як механічная апрацоўка, выкарыстанне металічнага лому і астуджальных вадкасцей, таксама могуць забруджваць навакольнае асяроддзе. Нягледзячы на паляпшэнне эфектыўнасці, дакладнасць не высокая, і немагчыма выразаць вострыя вуглы. У параўнанні з традыцыйнымі метадамі глыбокай разьбы па метале, лазерная глыбокая разьба па метале мае перавагі экалагічна чыстай, высокай дакладнасці і гнуткасці ўтрымання разьбы, што дазваляе задаволіць патрабаванні складаных працэсаў разьбы.
Звычайныя матэрыялы для глыбокай разьбы па метале ўключаюць вугляродзістую сталь, нержавеючую сталь, алюміній, медзь, каштоўныя металы і г.д. Інжынеры праводзяць даследаванні параметраў высокаэфектыўнай глыбокай разьбы для розных металічных матэрыялаў.
Аналіз рэальнага выпадку:
Абсталяванне для тэставай платформы Carmanhaas 3D Galvo Head з аб'ектывам (F=163/210) праводзіць выпрабаванне на глыбокую разьбу. Памер гравіроўкі складае 10 мм × 10 мм. Усталюйце пачатковыя параметры гравіроўкі, як паказана ў Табліцы 1. Змяніце параметры працэсу, такія як велічыня расфакусоўкі, шырыня імпульсу, хуткасць, інтэрвал запаўнення і г.д., выкарыстоўвайце вымяральнік глыбокай разьбы для вымярэння глыбіні і знайдзіце параметры працэсу з найлепшым эфектам разьбы.
Табліца 1 Пачатковыя параметры глыбокай разьбы
З табліцы параметраў працэсу мы бачым, што існуе мноства параметраў, якія ўплываюць на канчатковы эфект глыбокай гравіроўкі. Мы выкарыстоўваем метад кіруючых зменных, каб вызначыць уплыў кожнага параметра працэсу на эфект, і цяпер мы аб'явім іх па чарзе.
01 Уплыў расфакусоўкі на глыбіню разьбы
Спачатку выкарыстайце валаконны лазер Raycus, магутнасць: 100 Вт, мадэль: RFL-100M, каб выгравіраваць пачатковыя параметры. Правядзіце тэст гравіроўкі на розных металічных паверхнях. Паўтарыце гравіроўку 100 разоў на працягу 305 секунд. Змяніце расфакусоўку і праверце ўплыў расфакусоўкі на эфект гравіроўкі розных матэрыялаў.
Малюнак 1. Параўнанне ўплыву расфакусоўкі на глыбіню разьбы па матэрыяле
Як паказана на малюнку 1, мы можам атрымаць наступныя дадзеныя аб максімальнай глыбіні, якая адпавядае розным ступеням расфакусоўкі пры выкарыстанні RFL-100M для глыбокай гравіроўкі ў розных металічных матэрыялах. З прыведзеных вышэй дадзеных можна зрабіць выснову, што глыбокая разьба на металічнай паверхні патрабуе пэўнай расфакусоўкі для дасягнення найлепшага эфекту гравіроўкі. Расфакусоўка для гравіроўкі алюмінію і латуні складае -3 мм, а расфакусоўка для гравіроўкі нержавеючай сталі і вугляродзістай сталі — -2 мм.
02 Уплыў шырыні імпульсу на глыбіню разьбы
Дзякуючы вышэйзгаданым эксперыментам была атрымана аптымальная велічыня расфакусоўкі RFL-100M пры глыбокай гравіроўцы з рознымі матэрыяламі. Выкарыстоўвайце аптымальную велічыню расфакусоўкі, змяняйце шырыню імпульсу і адпаведную частату ў пачатковых параметрах, а астатнія параметры застаюцца нязменнымі.
Гэта ў асноўным звязана з тым, што кожная шырыня імпульсу лазера RFL-100M мае адпаведную асноўную частату. Калі частата ніжэйшая за адпаведную асноўную частату, выходная магутнасць ніжэйшая за сярэднюю магутнасць, а калі частата вышэйшая за адпаведную асноўную частату, пікавая магутнасць памяншаецца. Для тэсту гравіроўкі неабходна выкарыстоўваць найбольшую шырыню імпульсу і максімальную магутнасць, таму частата тэсту - гэта асноўная частата, і адпаведныя дадзеныя тэсту будуць падрабязна апісаны ў наступным тэсце.
Асноўная частата, якая адпавядае кожнай шырыні 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. Правядзіце тэст гравіроўкі з выкарыстаннем вышэйзгаданых імпульсаў і частаты, вынік тэсту паказаны на малюнку 2.
Малюнак 2. Параўнанне ўплыву шырыні імпульсу на глыбіню гравіроўкі
З дыяграмы відаць, што пры гравіроўцы RFL-100M па меры памяншэння шырыні імпульсу адпаведна памяншаецца глыбіня гравіроўкі. Глыбіня гравіроўкі кожнага матэрыялу найбольшая і складае 240 нс. Гэта ў асноўным звязана са зніжэннем энергіі аднаго імпульсу з-за памяншэння шырыні імпульсу, што, у сваю чаргу, памяншае пашкоджанне паверхні металічнага матэрыялу, у выніку чаго глыбіня гравіроўкі становіцца ўсё меншай і меншай.
03 Уплыў частаты на глыбіню гравіроўкі
Дзякуючы вышэйзгаданым эксперыментам былі атрыманы найлепшыя паказчыкі расфакусоўкі і працягласці імпульсу RFL-100M пры гравіроўцы з рознымі матэрыяламі. Выкарыстоўвайце найлепшыя паказчыкі расфакусоўкі і працягласці імпульсу, каб яны заставаліся нязменнымі, змяняйце частату і праверце ўплыў розных частот на глыбіню гравіроўкі. Вынікі выпрабаванняў паказаны на малюнку 3.
Малюнак 3. Параўнанне ўплыву частаты на глыбокую разьбу матэрыялу
З дыяграмы відаць, што пры гравіроўцы розных матэрыялаў лазерам RFL-100M з павелічэннем частаты глыбіня гравіроўкі кожнага матэрыялу адпаведна памяншаецца. Пры частаце 100 кГц глыбіня гравіроўкі найбольшая, а максімальная глыбіня гравіроўкі для чыстага алюмінію складае 2,43 мм, для латуні — 0,95 мм, для нержавеючай сталі — 0,55 мм, а для вугляродзістай сталі — 0,36 мм. Сярод іх алюміній найбольш адчувальны да змен частаты. Пры частаце 600 кГц глыбокая гравіроўка на паверхні алюмінію не можа быць выканана. Хоць латунь, нержавеючая сталь і вугляродзістая сталь менш схільныя да ўплыву частаты, яны таксама дэманструюць тэндэнцыю да памяншэння глыбіні гравіроўкі з павелічэннем частаты.
04 Уплыў хуткасці на глыбіню гравіроўкі
Малюнак 4. Параўнанне ўплыву хуткасці разьбы на глыбіню разьбы
З дыяграмы відаць, што з павелічэннем хуткасці гравіроўкі глыбіня гравіроўкі адпаведна памяншаецца. Пры хуткасці гравіроўкі 500 мм/с глыбіня гравіроўкі кожнага матэрыялу найбольшая. Глыбіня гравіроўкі алюмінія, медзі, нержавеючай сталі і вугляродзістай сталі адпаведна складае: 3,4 мм, 3,24 мм, 1,69 мм, 1,31 мм.
05 Уплыў адлегласці паміж запаўняльнікамі на глыбіню гравіроўкі
Малюнак 5. Уплыў шчыльнасці запаўнення на эфектыўнасць гравіроўкі
З дыяграмы відаць, што пры шчыльнасці запаўнення 0,01 мм глыбіня гравіроўкі алюмінію, латуні, нержавеючай сталі і вугляродзістай сталі максімальная, а глыбіня гравіроўкі памяншаецца па меры павелічэння зазору запаўнення; пры павелічэнні зазору запаўнення ад 0,01 мм час, неабходны для выканання 100 гравіровак, паступова скарачаецца. Калі адлегласць запаўнення перавышае 0,04 мм, дыяпазон часу скарачэння значна скарачаецца.
У заключэнне
Дзякуючы вышэйзгаданым выпрабаванням, мы можам атрымаць рэкамендаваныя параметры працэсу для глыбокай разьбы розных металічных матэрыялаў з выкарыстаннем RFL-100M:
Час публікацыі: 11 ліпеня 2022 г.