Kalıplar, Tabelalar, Donanım Aksesuarları, Reklam Panoları, Otomobil plakaları ve diğer ürünlerin uygulanmasında geleneksel korozyon işlemleri yalnızca çevre kirliliğine neden olmakla kalmayacak, aynı zamanda verim düşüklüğüne de neden olacaktır. Talaşlı imalat, metal hurdası ve soğutma sıvıları gibi geleneksel proses uygulamaları da çevre kirliliğine neden olabilir. Verimlilik geliştirilmiş olmasına rağmen doğruluk yüksek değildir ve keskin açılar kazınamaz. Geleneksel metal derin oyma yöntemleriyle karşılaştırıldığında lazer metal derin oyma, karmaşık oyma işlemlerinin gereksinimlerini karşılayabilecek kirlilik içermeyen, yüksek hassasiyetli ve esnek oyma içeriği avantajlarına sahiptir.
Metal derin oymaya yönelik yaygın malzemeler arasında karbon çeliği, paslanmaz çelik, alüminyum, bakır, değerli metaller vb. yer alır. Mühendisler, farklı metal malzemeler için yüksek verimli derin oyma parametre araştırması yürütür.
Gerçek vaka analizi:
Test platformu ekipmanı Carmanhaas Lensli 3D Galvo Kafası (F=163/210) derin oyma testi gerçekleştirir. Gravür boyutu 10 mm×10 mm’dir. Gravürün başlangıç parametrelerini Tablo 1'de gösterildiği gibi ayarlayın. Odaksızlık miktarı, darbe genişliği, hız, doldurma aralığı vb. işlem parametrelerini değiştirin, derinliği ölçmek için derin oyma test cihazını kullanın ve işlem parametrelerini bulun En iyi oyma efekti ile.
Tablo 1 Derin oymanın başlangıç parametreleri
Proses parametre tablosu aracılığıyla, son derin gravür efekti üzerinde etkisi olan birçok parametrenin olduğunu görebiliriz. Her süreç parametresinin etkiye etki sürecini bulmak için kontrol değişkeni yöntemini kullanıyoruz, şimdi bunları tek tek açıklayacağız.
01 Odaklanmanın oyma derinliği üzerindeki etkisi
İlk olarak başlangıç parametrelerini kazımak için Raycus Fiber Lazer Kaynağını, Güç:100W, Model: RFL-100M'yi kullanın. Gravür testini farklı metal yüzeyler üzerinde gerçekleştirin. Gravürü 305 saniye boyunca 100 kez tekrarlayın. Odaklanmayı değiştirin ve odaklamanın farklı malzemelerin gravür etkisi üzerindeki etkisini test edin.
Şekil 1 Odaklanmanın malzeme oyma derinliği üzerindeki etkisinin karşılaştırılması
Şekil 1'de gösterildiği gibi, farklı metal malzemelere derin gravür için RFL-100M kullanıldığında, farklı odaklanma miktarlarına karşılık gelen maksimum derinlik hakkında aşağıdakileri elde edebiliriz. Yukarıdaki verilerden, metal yüzeydeki derin oymanın, en iyi oyma etkisini elde etmek için belirli bir odaklanmayı gerektirdiği sonucuna varılmıştır. Alüminyum ve pirinç gravürü için odaksızlık -3 mm'dir ve paslanmaz çelik ve karbon çeliği gravür için odaksızlık -2 mm'dir.
02 Darbe genişliğinin oyma derinliğine etkisi
Yukarıdaki deneyler sayesinde, farklı malzemelerle derin gravürde RFL-100M'nin optimum odak dışı miktarı elde edildi. Optimum odak dışılaştırma miktarını kullanın, başlangıç parametrelerindeki darbe genişliğini ve karşılık gelen frekansı değiştirin; diğer parametreler değişmeden kalır.
Bunun temel nedeni, RFL-100M lazerin her darbe genişliğinin karşılık gelen bir temel frekansa sahip olmasıdır. Frekans karşılık gelen temel frekanstan düşük olduğunda çıkış gücü ortalama güçten düşük olur ve frekans karşılık gelen temel frekanstan yüksek olduğunda tepe gücü azalır. Gravür testinin test için en büyük darbe genişliğini ve maksimum kapasiteyi kullanması gerekir, dolayısıyla test frekansı temel frekanstır ve ilgili test verileri aşağıdaki testte ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Her darbe genişliğine karşılık gelen temel frekans: 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。 Gravür testini yukarıdaki darbe ve frekansla gerçekleştirin, test sonucu Şekil 2'de gösterilmiştir.
Şekil 2 Darbe genişliğinin gravür derinliği üzerindeki etkisinin karşılaştırılması
Grafikten RFL-100M gravür yaparken darbe genişliği azaldıkça gravür derinliğinin de buna bağlı olarak azaldığı görülmektedir. Her malzemenin gravür derinliği 240 ns ile en büyüğüdür. Bunun temel nedeni, darbe genişliğinin azalması nedeniyle tek darbe enerjisinin azalmasıdır; bu da metal malzemenin yüzeyindeki hasarı azaltır ve gravür derinliğinin gittikçe küçülmesine neden olur.
03 Frekansın gravür derinliğine etkisi
Yukarıdaki deneyler sayesinde, farklı malzemelerle gravür yaparken RFL-100M'nin en iyi odak dışı miktarı ve darbe genişliği elde edildi. Değişmeden kalmak, frekansı değiştirmek ve farklı frekansların gravür derinliği üzerindeki etkisini test etmek için en iyi odak dışılık miktarını ve darbe genişliğini kullanın. Test sonuçları Şekil 3'te gösterildiği gibidir.
Şekil 3 Frekansın malzeme derin oymacılığı üzerindeki etkisinin karşılaştırılması
Grafikten görüldüğü üzere RFL-100M lazer çeşitli malzemeleri gravürlerken frekans arttıkça her malzemenin gravür derinliği de buna bağlı olarak azalmaktadır. Frekans 100 kHz olduğunda gravür derinliği en büyüktür ve saf alüminyumun maksimum gravür derinliği 2,43'tür. mm, pirinç için 0,95 mm, paslanmaz çelik için 0,55 mm ve karbon çeliği için 0,36 mm. Bunlar arasında alüminyum frekans değişikliklerine en duyarlı olanıdır. Frekans 600 kHz olduğunda alüminyum yüzeyine derin oyma işlemi yapılamaz. Pirinç, paslanmaz çelik ve karbon çeliği frekanstan daha az etkilenmekle birlikte, artan frekansla birlikte gravür derinliğinin azalma eğilimi göstermektedir.
04 Hızın gravür derinliğine etkisi
Şekil 4 Oyma hızının oyma derinliği üzerindeki etkisinin karşılaştırılması
Gravür hızı arttıkça gravür derinliğinin de buna bağlı olarak azaldığı grafikten görülmektedir. Gravür hızı 500 mm/s olduğunda her malzemenin gravür derinliği en büyük olur. Alüminyum, bakır, paslanmaz çelik ve karbon çeliğinin gravür derinlikleri sırasıyla: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm'dir.
05 Doldurma aralığının gravür derinliğine etkisi
Şekil 5 Doldurma yoğunluğunun gravür verimliliğine etkisi
Tablodan, dolum yoğunluğu 0,01 mm olduğunda alüminyum, pirinç, paslanmaz çelik ve karbon çeliğinin gravür derinliklerinin maksimum olduğu, doldurma boşluğu arttıkça gravür derinliğinin azaldığı görülmektedir; dolum aralığı 0,01 mm'den artmaktadır. 0,1 mm'lik süreçte 100 gravürü tamamlamak için gereken süre giderek kısalmaktadır. Doldurma mesafesi 0,04 mm'den büyük olduğunda kısaltma süresi aralığı önemli ölçüde azalır.
Sonuç olarak
Yukarıdaki testler aracılığıyla, RFL-100M kullanarak farklı metal malzemelerin derin oymacılığı için önerilen işlem parametrelerini elde edebiliriz:
Gönderim zamanı: Temmuz-11-2022