Ved bruk av former, skilt, maskinvaretilbehør, reklametavler, bilskilt og andre produkter, vil tradisjonelle korrosjonsprosesser ikke bare forårsake miljøforurensning, men også lav effektivitet. Tradisjonelle prosessapplikasjoner som maskinering, metallskrap og kjølevæsker kan også forårsake miljøforurensning. Selv om effektiviteten er forbedret, er nøyaktigheten ikke høy, og skarpe vinkler kan ikke skjæres. Sammenlignet med tradisjonelle metalldypsnittmetoder har laserdypsnitt i metall fordelene med forurensningsfri, høy presisjon og fleksibelt skjæreinnhold, som kan oppfylle kravene til komplekse skjæreprosesser.
Vanlige materialer for dyp utskjæring i metall inkluderer karbonstål, rustfritt stål, aluminium, kobber, edle metaller, etc. Ingeniører utfører høyeffektiv parameterforskning for dyp utskjæring for forskjellige metallmaterialer.
Analyse av faktisk sak:
Testplattformutstyr Carmanhaas 3D Galvo-hode med linse (F=163/210) utfør dypgraveringstest. Graveringsstørrelsen er 10 mm × 10 mm. Angi startparametrene for gravering, som vist i tabell 1. Endre prosessparametrene som mengde defokus, pulsbredde, hastighet, fyllingsintervall osv., bruk dypgraveringstesteren til å måle dybden og finn prosessparametrene med best utskjæringseffekt.
Tabell 1 Innledende parametere for dyp utskjæring
Gjennom prosessparametertabellen kan vi se at det er mange parametere som påvirker den endelige dypgraveringseffekten. Vi bruker kontrollvariabelmetoden for å finne prosessen til hver prosessparameters effekt på effekten, og nå vil vi annonsere dem én etter én.
01 Effekten av defokusering på utskjæringsdybde
Bruk først Raycus fiberlaserkilde, effekt: 100 W, modell: RFL-100M til å gravere de opprinnelige parametrene. Utfør graveringstesten på forskjellige metalloverflater. Gjenta graveringen 100 ganger i 305 sekunder. Endre defokuseringen og test effekten av defokuseringen på graveringseffekten til forskjellige materialer.
Figur 1 Sammenligning av effekten av defokusering på dybden av materialskjæringen
Som vist i figur 1, kan vi få følgende om den maksimale dybden som korresponderer med forskjellige defokuseringsmengder når vi bruker RFL-100M for dypgravering i forskjellige metallmaterialer. Fra dataene ovenfor konkluderes det med at dyp utskjæring på metalloverflaten krever en viss defokusering for å få best mulig graveringseffekt. Defokuseringen for gravering av aluminium og messing er -3 mm, og defokuseringen for gravering av rustfritt stål og karbonstål er -2 mm.
02 Effekten av pulsbredde på utskjæringsdybde
Gjennom eksperimentene ovenfor oppnås den optimale defokusmengden for RFL-100M i dypgravering med forskjellige materialer. Bruk den optimale defokusmengden, endre pulsbredden og tilsvarende frekvens i startparametrene, og andre parametere forblir uendret.
Dette skyldes hovedsakelig at hver pulsbredde på RFL-100M-laseren har en tilsvarende grunnfrekvens. Når frekvensen er lavere enn den tilsvarende grunnfrekvensen, er utgangseffekten lavere enn gjennomsnittseffekten, og når frekvensen er høyere enn den tilsvarende grunnfrekvensen, vil toppeffekten avta. Graveringstesten må bruke den største pulsbredden og maksimale kapasiteten for testing, så testfrekvensen er grunnfrekvensen, og de relevante testdataene vil bli beskrevet i detalj i den følgende testen.
Den grunnleggende frekvensen som tilsvarer hver pulsbredde er: 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. Utfør graveringstesten med pulsen og frekvensen ovenfor. Testresultatet er vist i figur 2.
Figur 2 Sammenligning av effekten av pulsbredde på graveringsdybde
Det kan sees fra diagrammet at når RFL-100M graverer, reduseres graveringsdybden tilsvarende når pulsbredden avtar. Graveringsdybden for hvert materiale er størst på 240 ns. Dette skyldes hovedsakelig reduksjonen i den enkelte pulsenergien på grunn av reduksjonen av pulsbredden, noe som igjen reduserer skaden på overflaten av metallmaterialet, noe som resulterer i at graveringsdybden blir mindre og mindre.
03 Frekvensens innflytelse på graveringsdybde
Gjennom eksperimentene ovenfor oppnås den beste defokusmengden og pulsbredden for RFL-100M ved gravering med forskjellige materialer. Bruk den beste defokusmengden og pulsbredden slik at den forblir uendret, endre frekvensen og test effekten av forskjellige frekvenser på graveringsdybden. Testresultatene er vist i figur 3.
Figur 3 Sammenligning av frekvensens påvirkning på materialets dypgravering
Det kan sees fra diagrammet at når RFL-100M-laseren graverer forskjellige materialer, reduseres graveringsdybden for hvert materiale tilsvarende etter hvert som frekvensen øker. Når frekvensen er 100 kHz, er graveringsdybden størst, og den maksimale graveringsdybden for rent aluminium er 2,43 mm, 0,95 mm for messing, 0,55 mm for rustfritt stål og 0,36 mm for karbonstål. Blant disse er aluminium mest følsomt for frekvensendringer. Når frekvensen er 600 kHz, kan ikke dypgravering utføres på overflaten av aluminium. Selv om messing, rustfritt stål og karbonstål påvirkes mindre av frekvens, viser de også en trend med synkende graveringsdybde med økende frekvens.
04 Hastighetens innflytelse på graveringsdybden
Figur 4 Sammenligning av effekten av utskjæringshastighet på utskjæringsdybde
Det fremgår av diagrammet at graveringsdybden reduseres tilsvarende når graveringshastigheten øker. Når graveringshastigheten er 500 mm/s, er graveringsdybden for hvert materiale størst. Graveringsdybdene for aluminium, kobber, rustfritt stål og karbonstål er henholdsvis: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 Effekten av fyllingsavstand på graveringsdybde
Figur 5 Effekten av fyllingstetthet på graveringseffektivitet
Det kan sees fra diagrammet at når fyllingstettheten er 0,01 mm, er graveringsdybden for aluminium, messing, rustfritt stål og karbonstål maksimal, og graveringsdybden reduseres etter hvert som fyllingsgapet øker. Fyllingsavstanden øker fra 0,01 mm til 0,1 mm, og tiden som kreves for å fullføre 100 graveringer forkortes gradvis. Når fyllingsavstanden er større enn 0,04 mm, reduseres forkortingstiden betydelig.
Avslutningsvis
Gjennom testene ovenfor kan vi få de anbefalte prosessparametrene for dyp utskjæring av forskjellige metallmaterialer ved bruk av RFL-100M:
Publisert: 11. juli 2022