Ved anvendelse af forme, skilte, hardwaretilbehør, billboards, bilnummerplader og andre produkter vil traditionelle korrosionsprocesser ikke kun forårsage miljøforurening, men også lav effektivitet. Traditionelle procesapplikationer såsom bearbejdning, metalskrot og kølemidler kan også forårsage miljøforurening. Selvom effektiviteten er blevet forbedret, er nøjagtigheden ikke høj, og skarpe vinkler kan ikke udskæres. Sammenlignet med traditionelle metaludskæringsmetoder har lasermetal dyb udskæring fordelene ved forureningsfri, høj præcision og fleksibelt udskæringsindhold, som kan opfylde kravene til komplekse udskæringsprocesser.
Almindelige materialer til dyb udskæring af metal omfatter kulstofstål, rustfrit stål, aluminium, kobber, ædelmetaller osv. Ingeniører udfører højeffektiv forskning i dyb udskæring af forskellige metalmaterialer.
Faktisk sagsanalyse:
Test platformudstyr Carmanhaas 3D Galvo Head with Lens（F=163/210）udfør en dyb udskæringstest. Graveringsstørrelsen er 10 mm×10 mm. Indstil de indledende parametre for gravering, som vist i tabel 1. Ændre procesparametrene, såsom mængden af defokus, pulsbredde, hastighed, påfyldningsinterval osv., brug den dybe udskæringstester til at måle dybden og find procesparametrene med den bedste udskæringseffekt.
Tabel 1 Indledende parametre for dyb udskæring
Gennem procesparametertabellen kan vi se, at der er mange parametre, der har indflydelse på den endelige dybe graveringseffekt. Vi bruger kontrolvariabelmetoden til at finde processen for hver procesparameters effekt på effekten, og nu vil vi annoncere dem én efter én.
01 Effekten af defokus på udskæringsdybden
Brug først Raycus Fiber Laser Source, Power:100W, Model: RFL-100M til at gravere de indledende parametre. Udfør graveringstesten på forskellige metaloverflader. Gentag graveringen 100 gange i 305 s. Skift defokuseringen og test effekten af defokuseringen på graveringseffekten af forskellige materialer.
Figur 1 Sammenligning af effekten af defokus på dybden af materialeudskæring
Som vist i figur 1 kan vi få følgende om den maksimale dybde svarende til forskellige defokuseringsmængder ved brug af RFL-100M til dyb gravering i forskellige metalmaterialer. Ud fra ovenstående data konkluderes det, at dyb udskæring på metaloverfladen kræver en vis defokusering for at få den bedste graveringseffekt. Defokuseringen til gravering af aluminium og messing er -3 mm, og defokuseringen til gravering af rustfrit stål og kulstofstål er -2 mm.
02 Effekten af pulsbredde på udskæringsdybden
Gennem ovenstående eksperimenter opnås den optimale defokusmængde af RFL-100M i dyb gravering med forskellige materialer. Brug den optimale defokuseringsmængde, skift pulsbredden og den tilsvarende frekvens i de indledende parametre, og andre parametre forbliver uændrede.
Dette skyldes hovedsagelig, at hver pulsbredde af RFL-100M laseren har en tilsvarende grundfrekvens. Når frekvensen er lavere end den tilsvarende grundfrekvens, er udgangseffekten lavere end den gennemsnitlige effekt, og når frekvensen er højere end den tilsvarende grundfrekvens, vil spidseffekten falde. Graveringstesten skal bruge den største pulsbredde og maksimale kapacitet til test, så testfrekvensen er den grundlæggende frekvens, og de relevante testdata vil blive beskrevet detaljeret i den følgende test.
Grundfrekvensen svarende til hver pulsbredde er: 240 ns，10 kHz、160 ns，105 kHz、130 ns，119 kHz、100 ns，144 kHz、58 kHz， 405 ns、405 ns 490 kHz、10 ns，999 kHz。Udfør graveringstesten gennem ovenstående puls og frekvens, testresultatet er vist i figur 2
Figur 2 Sammenligning af effekten af pulsbredde på graveringsdybden
Det kan ses på skemaet, at når RFL-100M graverer, da pulsbredden falder, falder graveringsdybden tilsvarende. Graveringsdybden af hvert materiale er den største ved 240 ns. Dette skyldes hovedsageligt faldet i den enkelte pulsenergi på grund af reduktionen af pulsbredden, hvilket igen reducerer skaden på overfladen af metalmaterialet, hvilket resulterer i, at graveringsdybden bliver mindre og mindre.
03 Frekvensens indflydelse på graveringsdybden
Gennem ovenstående eksperimenter opnås den bedste defokusmængde og pulsbredde af RFL-100M ved gravering med forskellige materialer. Brug den bedste defokusmængde og pulsbredde til at forblive uændret, skift frekvensen og test effekten af forskellige frekvenser på graveringsdybden. Testresultaterne Som vist i figur 3.
Figur 3 Sammenligning af frekvensens indflydelse på materiale dyb udskæring
Det kan ses på skemaet, at når RFL-100M laseren graverer forskellige materialer, falder graveringsdybden af hvert materiale tilsvarende efterhånden som frekvensen stiger. Når frekvensen er 100 kHz, er graveringsdybden størst, og den maksimale graveringsdybde for rent aluminium er 2,43. mm, 0,95 mm for messing, 0,55 mm for rustfrit stål og 0,36 mm for kulstofstål. Blandt dem er aluminium det mest følsomme over for ændringer i frekvensen. Når frekvensen er 600 kHz, kan dyb gravering ikke udføres på overfladen af aluminium. Mens messing, rustfrit stål og kulstofstål er mindre påvirket af frekvensen, viser de også en tendens til faldende graveringsdybde med stigende frekvens.
04 Hastighedens indflydelse på graveringsdybden
Figur 4 Sammenligning af udskæringshastighedens effekt på udskæringsdybden
Det kan ses på skemaet, at når graveringshastigheden øges, falder graveringsdybden tilsvarende. Når graveringshastigheden er 500 mm/s, er graveringsdybden af hvert materiale størst. Graveringsdybderne af aluminium, kobber, rustfrit stål og kulstofstål er henholdsvis: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 Effekten af udfyldningsafstand på graveringsdybden
Figur 5 Effekten af fyldningstæthed på graveringseffektiviteten
Det kan ses af skemaet, at når fyldningstætheden er 0,01 mm, er graveringsdybderne af aluminium, messing, rustfrit stål og kulstofstål alle maksimale, og graveringsdybden falder, når fyldningsspalten øges; fyldningsafstanden øges fra 0,01 mm I processen med 0,1 mm forkortes den tid, der kræves til at færdiggøre 100 graveringer, gradvist. Når påfyldningsafstanden er større end 0,04 mm, reduceres afkortningstidsområdet betydeligt.
Som konklusion
Gennem ovenstående test kan vi få de anbefalede procesparametre til dyb udskæring af forskellige metalmaterialer ved hjælp af RFL-100M:
Indlægstid: Jul-11-2022