A l’aplicació de motlles, signes, accessoris de maquinari, cartelleres, matrícules d’automòbils i altres productes, els processos tradicionals de corrosió no només causaran contaminació ambiental, sinó també una baixa eficiència. Les aplicacions de processos tradicionals com el mecanitzat, la ferralla metàl·lica i els refrigerants també poden causar contaminació ambiental. Tot i que l'eficiència s'ha millorat, la precisió no és alta i no es poden tallar els angles nítids. En comparació amb els mètodes tradicionals de talla de metall profund, la talla profunda de metall làser té els avantatges del contingut lliure de contaminació, alta precisió i de talla flexible, que pot satisfer els requisits dels processos complexos de talla.
Els materials comuns per a la talla profunda de metall inclouen acer al carboni, acer inoxidable, alumini, coure, metalls preciosos, etc.
Anàlisi de casos reals:
Equip de la plataforma de prova Carmanhaas 3D Galvo Cap amb lent （F = 163/210） Realitzeu una prova de talla profunda. La mida del gravat és de 10 mm × 10 mm. Configureu els paràmetres inicials del gravat, tal com es mostra a la taula 1. Canvieu els paràmetres del procés com la quantitat de defocus, l'amplada de pols, la velocitat, l'interval d'ompliment, etc., utilitzeu el provador de talla profund per mesurar la profunditat i trobar els paràmetres del procés amb el millor efecte de talla.
Taula 1 Paràmetres inicials de la talla profunda
A través de la taula de paràmetres del procés, podem veure que hi ha molts paràmetres que tenen un impacte en l'efecte gravat final. Utilitzem el mètode de la variable de control per trobar el procés de l'efecte de cada paràmetre de procés sobre l'efecte i ara els anunciarem un per un.
01 L’efecte de Defocus sobre la profunditat de talla
Primer utilitzeu la font làser de fibra de Raycus, Potència: 100W, Model: RFL-100M per gravar els paràmetres inicials. Realitzeu la prova de gravat en diferents superfícies metàl·liques. Repetiu el gravat 100 vegades durant 305 s. Canvieu el defocus i poseu a prova l'efecte del defocus sobre l'efecte gravat de diferents materials.
Figura 1 Comparació de l'efecte de Defocus sobre la profunditat de la talla de material
Tal com es mostra a la figura 1, podem obtenir el següent sobre la profunditat màxima corresponent a diferents quantitats defocuses quan s’utilitzen RFL-100m per a gravat profund en diferents materials metàl·lics. A partir de les dades anteriors, es conclou que la talla profunda a la superfície metàl·lica requereix un cert defocus per obtenir el millor efecte gravat. El defocus per a l'alumini i el llautó gravat és de -3 mm, i el defocus per a l'acer inoxidable i l'acer inoxidable de gravat és de -2 mm.
02 L’efecte de l’amplada del pols sobre la profunditat de la talla
A través dels experiments anteriors, s’obté la quantitat òptima de RFL-100m en gravat profund amb diferents materials. Utilitzeu la quantitat òptima de defocus, canvieu l'amplada del pols i la freqüència corresponent en els paràmetres inicials, i altres paràmetres es mantenen sense canvis.
Això es deu principalment a que cada amplada de pols del làser RFL-100m té una freqüència fonamental corresponent. Quan la freqüència és inferior a la freqüència fonamental corresponent, la potència de sortida és inferior a la potència mitjana i quan la freqüència és superior a la freqüència fonamental corresponent, la potència màxima disminuirà. La prova de gravat ha d’utilitzar l’amplada de pols més gran i la capacitat màxima per a les proves, de manera que la freqüència de prova és la freqüència fonamental i les dades de prova rellevants es descriuran detalladament a la prova següent.
La freqüència fonamental corresponent a cada amplada del pols és ： 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。carry eliminat
Figura 2 Comparació de l'efecte de l'amplada del pols sobre la profunditat de gravat
Es pot veure des del gràfic que quan RFL-100m està gravat, a mesura que l’amplada del pols disminueix, la profunditat de gravació disminueix en conseqüència. La profunditat de gravació de cada material és la més gran a 240 ns. Això es deu principalment a la disminució de l’energia d’un pols únic a causa de la reducció de l’amplada del pols, que al seu torn redueix el dany a la superfície del material metàl·lic, donant lloc a que la profunditat gravada sigui cada cop més petita.
03 Influència de la freqüència en la profunditat de gravat
A través dels experiments anteriors, s’obté la millor quantitat de defocus i l’amplada de pols de RFL-100m quan s’obtenen gravat amb diferents materials. Utilitzeu la millor quantitat de defocus i l'amplada del pols per romandre inalterades, canvieu la freqüència i poseu a prova l'efecte de diferents freqüències sobre la profunditat de gravat. Els resultats de la prova es mostren a la figura 3.
Figura 3 Comparació de la influència de la freqüència en la talla profunda del material
Es pot veure des del gràfic que quan el làser RFL-100m està gravant diversos materials, a mesura que augmenta la freqüència, la profunditat de gravat de cada material disminueix en conseqüència. Quan la freqüència és de 100 kHz, la profunditat de gravat és la més gran i la profunditat màxima de gravat d'alumini pur és de 2,43. mm, 0,95 mm per a llautó, 0,55 mm per a acer inoxidable i 0,36 mm per a acer al carboni. Entre ells, l’alumini és el més sensible als canvis de freqüència. Quan la freqüència és de 600 kHz, no es pot realitzar un gravat profund a la superfície de l’alumini. Mentre que el llautó, l’acer inoxidable i l’acer al carboni estan menys afectats per la freqüència, també mostren una tendència de disminució de la profunditat de gravació amb una freqüència creixent.
04 Influència de la velocitat en la profunditat de gravat
Figura 4 Comparació de l'efecte de la velocitat de talla sobre la profunditat de la talla
Es pot veure des del gràfic que a mesura que augmenta la velocitat de gravat, la profunditat de gravació disminueix en conseqüència. Quan la velocitat de gravat és de 500 mm/s, la profunditat de gravació de cada material és la més gran. Les profunditats de gravació d’alumini, coure, acer inoxidable i acer de carboni són respectivament: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 L’efecte d’omplir l’espai a la profunditat de gravat
Figura 5 L’efecte de l’ompliment de la densitat sobre l’eficiència del gravat
Es pot veure des del gràfic que, quan la densitat de farcit és de 0,01 mm, les profunditats de gravat d'alumini, llautó, acer inoxidable i acer de carboni són màximes i la profunditat de gravació disminueix a mesura que augmenta el buit d'ompliment; L’espai de farciment augmenta de 0,01 mm en el procés de 0,1 mm, el temps necessari per completar 100 gravats s’escurça gradualment. Quan la distància d'ompliment és superior a 0,04 mm, el rang de temps d'escurçament es redueix significativament.
En conclusió
A través de les proves anteriors, podem obtenir els paràmetres de procés recomanats per a la talla profunda de diferents materials metàl·lics mitjançant RFL-100M:
Posada a l’hora: l’11 de juliol-2022