Veidņu, zīmju, aparatūras piederumu, reklāmas stendu, automašīnu numura zīmju un citu izstrādājumu ražošanā tradicionālie korozijas procesi ne tikai radīs vides piesārņojumu, bet arī zemu efektivitāti. Vides piesārņojumu var radīt arī tādi tradicionāli procesi kā mehāniskā apstrāde, metāla lūžņu un dzesēšanas šķidrumu apstrāde. Lai gan efektivitāte ir uzlabota, precizitāte nav augsta, un asus leņķus nevar izgrebt. Salīdzinot ar tradicionālajām metāla dziļās grebšanas metodēm, lāzera metāla dziļajai grebšanai ir tādas priekšrocības kā nepiesārņojošs, augstas precizitātes un elastīgs grebšanas saturs, kas var atbilst sarežģītu grebšanas procesu prasībām.
Izplatītākie materiāli metāla dziļajai grebšanai ir oglekļa tērauds, nerūsējošais tērauds, alumīnijs, varš, dārgmetāli utt. Inženieri veic augstas efektivitātes dziļās grebšanas parametru pētījumus dažādiem metāla materiāliem.
Faktiskā gadījuma analīze:
Dziļās grebšanas testu veic testa platformas aprīkojums Carmanhaas 3D Galvo Head ar lēcu (F=163/210). Gravējuma izmērs ir 10 mm × 10 mm. Iestatiet gravējuma sākotnējos parametrus, kā parādīts 1. tabulā. Mainiet procesa parametrus, piemēram, defokusēšanas apjomu, impulsa platumu, ātrumu, uzpildes intervālu utt., izmantojiet dziļās grebšanas testeri, lai izmērītu dziļumu un atrastu procesa parametrus ar vislabāko grebšanas efektu.
1. tabula Dziļgrebšanas sākotnējie parametri
No procesa parametru tabulas var redzēt, ka ir daudz parametru, kas ietekmē galīgo dziļās gravēšanas efektu. Mēs izmantojam vadības mainīgo metodi, lai atrastu katra procesa parametra ietekmi uz efektu, un tagad mēs tos paziņosim pa vienam.
01 Defokusēšanas ietekme uz grebšanas dziļumu
Vispirms izmantojiet Raycus šķiedru lāzera avotu, jauda: 100 W, modelis: RFL-100M, lai iegravētu sākotnējos parametrus. Veiciet gravēšanas testu uz dažādām metāla virsmām. Atkārtojiet gravēšanu 100 reizes 305 sekundes. Mainiet defokusu un pārbaudiet defokusa ietekmi uz dažādu materiālu gravēšanas efektu.
1. attēls. Defokusēšanas ietekmes uz materiāla grebuma dziļumu salīdzinājums
Kā parādīts 1. attēlā, izmantojot RFL-100M dziļajai gravēšanai dažādos metāla materiālos, var iegūt sekojošo par maksimālo dziļumu, kas atbilst dažādiem defokusēšanas apjomiem. No iepriekš minētajiem datiem var secināt, ka dziļai grebšanai uz metāla virsmas ir nepieciešama noteikta defokusēšana, lai iegūtu vislabāko gravēšanas efektu. Defokusēšana alumīnija un misiņa gravēšanai ir -3 mm, bet defokusēšana nerūsējošā tērauda un oglekļa tērauda gravēšanai ir -2 mm.
02 Impulsa platuma ietekme uz griešanas dziļumu
Veicot iepriekš minētos eksperimentus, tika iegūts optimālais RFL-100M defokusēšanas apjoms dziļajā gravēšanā ar dažādiem materiāliem. Izmantojot optimālo defokusēšanas apjomu, mainot impulsa platumu un atbilstošo frekvenci sākotnējos parametros, pārējie parametri paliek nemainīgi.
Tas galvenokārt ir tāpēc, ka katram RFL-100M lāzera impulsa platumam ir atbilstoša pamatfrekvence. Ja frekvence ir zemāka par atbilstošo pamatfrekvenci, izejas jauda ir zemāka par vidējo jaudu, un, ja frekvence ir augstāka par atbilstošo pamatfrekvenci, maksimālā jauda samazināsies. Gravēšanas testam ir jāizmanto lielākais impulsa platums un maksimālā jauda, tāpēc testa frekvence ir pamatfrekvence, un attiecīgie testa dati tiks detalizēti aprakstīti nākamajā testā.
Katram impulsa platumam atbilstošā pamatfrekvence ir: 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. Veiciet gravēšanas testu, izmantojot iepriekš minēto impulsu un frekvenci, testa rezultāts ir parādīts 2. attēlā.
2. attēls. Impulsa platuma ietekmes uz gravēšanas dziļumu salīdzinājums.
No diagrammas var redzēt, ka, gravējot ar RFL-100M, impulsa platumam samazinoties, attiecīgi samazinās arī gravēšanas dziļums. Katra materiāla gravēšanas dziļums ir vislielākais – 240 ns. Tas galvenokārt ir saistīts ar viena impulsa enerģijas samazināšanos impulsa platuma samazināšanās dēļ, kas savukārt samazina metāla materiāla virsmas bojājumus, kā rezultātā gravēšanas dziļums kļūst arvien mazāks.
03 Frekvences ietekme uz gravēšanas dziļumu
Veicot iepriekš minētos eksperimentus, tika iegūts labākais RFL-100M defokusēšanas apjoms un impulsa platums, gravējot dažādos materiālos. Izmantojiet labāko defokusēšanas apjomu un impulsa platumu, lai tie paliktu nemainīgi, mainiet frekvenci un pārbaudiet dažādu frekvenču ietekmi uz gravēšanas dziļumu. Testa rezultāti parādīti 3. attēlā.
3. attēls. Frekvences ietekmes uz materiāla dziļo grebšanu salīdzinājums.
No diagrammas var redzēt, ka, gravējot dažādus materiālus ar RFL-100M lāzeru, palielinoties frekvencei, katra materiāla gravēšanas dziļums attiecīgi samazinās. Pie 100 kHz frekvences gravēšanas dziļums ir vislielākais, un tīra alumīnija maksimālais gravēšanas dziļums ir 2,43 mm, misiņam - 0,95 mm, nerūsējošajam tēraudam - 0,55 mm un oglekļa tēraudam - 0,36 mm. Starp tiem alumīnijs ir visjutīgākais pret frekvences izmaiņām. Pie 600 kHz dziļgravēšanu uz alumīnija virsmas nevar veikt. Lai gan misiņš, nerūsējošais tērauds un oglekļa tērauds ir mazāk ietekmēti no frekvences, tiem ir tendence samazināt gravēšanas dziļumu, palielinoties frekvencei.
04 Ātruma ietekme uz gravēšanas dziļumu
4. attēls. Grebšanas ātruma ietekmes uz grebšanas dziļumu salīdzinājums.
No diagrammas var redzēt, ka, palielinoties gravēšanas ātrumam, gravēšanas dziļums attiecīgi samazinās. Kad gravēšanas ātrums ir 500 mm/s, katra materiāla gravēšanas dziļums ir vislielākais. Alumīnija, vara, nerūsējošā tērauda un oglekļa tērauda gravēšanas dziļums ir attiecīgi: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 Aizpildījuma atstarpes ietekme uz gravējuma dziļumu
5. attēls. Pildījuma blīvuma ietekme uz gravēšanas efektivitāti
No diagrammas var redzēt, ka, ja pildījuma blīvums ir 0,01 mm, alumīnija, misiņa, nerūsējošā tērauda un oglekļa tērauda gravēšanas dziļums ir maksimāls, un gravēšanas dziļums samazinās, palielinoties pildījuma spraugai; pildījuma atstatums palielinās no 0,01 mm līdz 0,1 mm, un 100 gravējumu veikšanai nepieciešamais laiks pakāpeniski saīsinās. Ja pildījuma attālums pārsniedz 0,04 mm, saīsināšanas laika diapazons ievērojami samazinās.
Noslēgumā
Veicot iepriekš minētos testus, mēs varam iegūt ieteicamos procesa parametrus dažādu metāla materiālu dziļgriešanai, izmantojot RFL-100M:
Publicēšanas laiks: 2022. gada 11. jūlijs