En l'aplicació de motlles, rètols, accessoris de maquinari, cartelleres, matrícules d'automòbils i altres productes, els processos de corrosió tradicionals no només provocaran contaminació ambiental, sinó també 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 s'ha millorat l'eficiència, la precisió no és alta i no es poden tallar angles aguts.En comparació amb els mètodes tradicionals de talla profunda de metall, la talla de metall làser té els avantatges d'un contingut de talla flexible, d'alta precisió i lliure de contaminació, que pot satisfer els requisits de processos de talla complexos.
Els materials habituals per a la talla profunda del metall inclouen acer al carboni, acer inoxidable, alumini, coure, metalls preciosos, etc. Els enginyers realitzen investigacions de paràmetres de talla profunda d'alta eficiència per a diferents materials metàl·lics.
Anàlisi de casos reals:
L'equip de plataforma de proves Carmanhaas 3D Galvo Head amb lent (F=163/210) realitza una prova de talla profunda.La mida del gravat és de 10 mm × 10 mm.Establiu els paràmetres inicials del gravat, tal com es mostra a la taula 1. Canvieu els paràmetres del procés, com ara la quantitat de desenfocament, l'amplada del pols, la velocitat, l'interval d'ompliment, etc., utilitzeu el provador de talla profunda per mesurar la profunditat i trobeu els paràmetres del procés. amb el millor efecte de talla.
Taula 1 Paràmetres inicials de 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 final de gravat profund.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 del desenfocament sobre la profunditat de la talla
Primer utilitzeu la font làser de fibra Raycus, potència: 100 W, model: RFL-100M per gravar els paràmetres inicials.Realitzar la prova de gravat sobre diferents superfícies metàl·liques.Repetiu el gravat 100 vegades durant 305 s.Canvieu el desenfocament i comproveu l'efecte del desenfocament sobre l'efecte de gravat de diferents materials.
Figura 1 Comparació de l'efecte del desenfocament sobre la profunditat de la talla del material
Com es mostra a la figura 1, podem obtenir el següent sobre la profunditat màxima corresponent a diferents quantitats de desenfocament quan utilitzeu RFL-100M per gravar 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 desenfocament per obtenir el millor efecte de gravat.El desenfocament per gravar alumini i llautó és de -3 mm, i el desenfocament per gravar acer inoxidable i acer al carboni és de -2 mm.
02 L'efecte de l'amplada del pols sobre la profunditat de la talla
Mitjançant els experiments anteriors, s'obté la quantitat de desenfocament òptima de RFL-100M en gravat profund amb diferents materials.Utilitzeu la quantitat de desenfocament òptima, canvieu l'amplada del pols i la freqüència corresponent als paràmetres inicials i els altres paràmetres romandran 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 la prova, de manera que la freqüència de la prova és la freqüència fonamental, i les dades de prova rellevants es descriuran amb detall a la prova següent.
La freqüència fonamental corresponent a cada amplada de pols és: 240 ns, 10 kHz, 160 ns, 105 kHz, 130 ns, 119 kHz, 100 ns, 144 kHz, 58 ns, 179 kHz, 179 kHz, 40 ns, 40 ns, 40 ns, 40 ns. kHz、10 ns，999 kHz。Feu la prova de gravat a través del pols i la freqüència anteriors, el resultat de la prova es mostra a la figura 2
Figura 2 Comparació de l'efecte de l'amplada del pols sobre la profunditat del gravat
Es pot veure al gràfic que quan el RFL-100M està gravant, a mesura que l'amplada del pols disminueix, la profunditat del gravat disminueix en conseqüència.La profunditat de gravat de cada material és la més gran amb 240 ns.Això es deu principalment a la disminució de l'energia del 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 del gravat sigui cada cop més petita.
03 Influència de la freqüència en la profunditat del gravat
Mitjançant els experiments anteriors, s'obté la millor quantitat de desenfocament i l'amplada del pols de RFL-100M quan es grava amb diferents materials.Utilitzeu la millor quantitat de desenfocament i l'amplada del pols per mantenir-se sense canvis, canviar la freqüència i provar l'efecte de diferents freqüències sobre la profunditat del gravat.Els resultats de la prova Com es mostra a la figura 3.
Figura 3 Comparació de la influència de la freqüència en la talla profunda del material
Es pot veure al 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 acer inoxidable i 0,36 mm per 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.Tot i que el llautó, l'acer inoxidable i l'acer al carboni es veuen menys afectats per la freqüència, també mostren una tendència a la disminució de la profunditat de gravat amb l'augment de la freqüència.
04 Influència de la velocitat en la profunditat del gravat
Figura 4 Comparació de l'efecte de la velocitat de tall sobre la profunditat de tall
Es pot veure al gràfic que a mesura que augmenta la velocitat de gravat, la profunditat de gravat disminueix en conseqüència.Quan la velocitat de gravat és de 500 mm/s, la profunditat de gravat de cada material és la més gran.Les profunditats de gravat d'alumini, coure, acer inoxidable i acer al carboni són respectivament: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 L'efecte de l'espaiat d'ompliment sobre la profunditat del gravat
Figura 5 L'efecte de la densitat d'ompliment sobre l'eficiència del gravat
Es pot veure al gràfic que quan la densitat d'ompliment és de 0,01 mm, les profunditats de gravat d'alumini, llautó, acer inoxidable i acer al carboni són màximes i la profunditat de gravat disminueix a mesura que augmenta el buit d'ompliment;l'espai d'ompliment augmenta des 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
Mitjançant les proves anteriors, podem obtenir els paràmetres de procés recomanats per a la talla profunda de diferents materials metàl·lics mitjançant RFL-100M:
Hora de publicació: 11-jul-2022