معلمات عملية النقش العميق بالليزر للمواد المعدنية

في تطبيق القوالب والعلامات وملحقات الأجهزة واللوحات الإعلانية ولوحات ترخيص السيارات وغيرها من المنتجات ، لن تتسبب عمليات التآكل التقليدية في تلوث البيئة فحسب ، بل تؤدي أيضًا إلى انخفاض الكفاءة. يمكن أن تتسبب تطبيقات العمليات التقليدية مثل المعالجة الآلية والخردة المعدنية والمبردات في تلوث البيئة. على الرغم من تحسين الكفاءة ، إلا أن الدقة ليست عالية ، ولا يمكن نحت الزوايا الحادة. بالمقارنة مع طرق نحت المعادن العميقة التقليدية ، يتميز نحت المعدن بالليزر العميق بمزايا محتوى النحت الخالي من التلوث ، والدقة العالية ، والمرن ، والذي يمكن أن يلبي متطلبات عمليات النحت المعقدة.
تشمل المواد الشائعة للنحت العميق للمعادن الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم والنحاس والمعادن الثمينة ، وما إلى ذلك. يجري المهندسون أبحاثًا عالية الكفاءة لمعلمات نحت عميق للمواد المعدنية المختلفة.

تحليل الحالة الفعلي:
اختبار معدات منصة Carmanhaas شركة الماسح الضوئي 3D Galvo الصين، 3D Galvo Head مع Lens （F = 163/210 إجراء اختبار نحت عميق. حجم النقش 10 مم × 10 مم. قم بتعيين المعلمات الأولية للنقش ، كما هو موضح في الجدول 1. قم بتغيير معلمات العملية مثل مقدار إلغاء التركيز وعرض النبضة والسرعة وفاصل الملء وما إلى ذلك ، واستخدم أداة اختبار النحت العميق لقياس العمق والعثور على معلمات العملية مع أفضل تأثير نحت.

الجدول 1 المعلمات الأولية للنحت العميق

من خلال جدول معاملات العملية ، يمكننا أن نرى أن هناك العديد من المعلمات التي لها تأثير على تأثير النقش العميق النهائي. نستخدم طريقة متغير التحكم لإيجاد عملية تأثير كل معلمة عملية على التأثير ، والآن سنعلن عنها واحدة تلو الأخرى.

01 تأثير إزالة التركيز على عمق النحت

استخدم أولاً مصدر الليزر الليفي Raycus ، الطاقة: 100 واط ، الموديل: RFL-100M لنقش المعلمات الأولية. قم بإجراء اختبار النقش على الأسطح المعدنية المختلفة. كرر النقش 100 مرة لمدة 305 ثانية. قم بتغيير إلغاء الضبط البؤري واختبر تأثير إلغاء التركيز على تأثير النقش للمواد المختلفة.

الشكل 1 مقارنة تأثير إلغاء التركيز على عمق نحت المواد

كما هو مبين في الشكل 1 ، يمكننا الحصول على ما يلي حول الحد الأقصى للعمق المقابل لمقادير إلغاء التركيز المختلفة عند استخدام RFL-100M للنقش العميق في مواد معدنية مختلفة. من البيانات المذكورة أعلاه ، استنتج أن النحت العميق على السطح المعدني يتطلب إلغاء تركيز معين للحصول على أفضل تأثير نقش. يبلغ معدل إلغاء الضبط لنقش الألومنيوم والنحاس -3 مم ، ويكون إلغاء التركيز لنقش الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني -2 مم.

02 تأثير عرض النبضة على عمق النحت

كرمانهاس مصنع ماسحات الحفر العميق، من خلال التجارب المذكورة أعلاه ، تم الحصول على الكمية المثلى لإلغاء الضبط البؤري لـ RFL-100M في الحفر العميق بمواد مختلفة. استخدم المقدار الأمثل لإلغاء الضبط البؤري ، وقم بتغيير عرض النبضة والتردد المقابل في المعلمات الأولية ، وتبقى المعلمات الأخرى دون تغيير.
هذا بشكل أساسي لأن كل عرض نبضة لليزر RFL-100M له تردد أساسي مطابق. عندما يكون التردد أقل من التردد الأساسي المقابل ، تكون قدرة الخرج أقل من متوسط ​​القدرة ، وعندما يكون التردد أعلى من التردد الأساسي المقابل ، ستنخفض قدرة الذروة. يحتاج اختبار النقش إلى استخدام أكبر عرض للنبضة وأقصى سعة للاختبار ، وبالتالي فإن تردد الاختبار هو التردد الأساسي ، وسيتم وصف بيانات الاختبار ذات الصلة بالتفصيل في الاختبار التالي.
التردد الأساسي المقابل لعرض كل نبضة هو 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 قم بإجراء اختبار النقش من خلال النبض والتردد أعلاه ، تظهر نتيجة الاختبار في الشكل 2

الشكل 2 الشكل 2 مقارنة تأثير عرض النبض على عمق النقش

يمكن أن نرى من الرسم البياني أنه عندما يتم نقش RFL-100M ، مع انخفاض عرض النبض ، يتناقص عمق النقش وفقًا لذلك. عمق النقش لكل مادة هو الأكبر عند 240 نانوثانية. ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض طاقة النبضة المفردة بسبب تقليل عرض النبضة ، مما يقلل بدوره من تلف سطح المادة المعدنية ، مما يؤدي إلى أن يصبح عمق النقش أصغر وأصغر.

03 تأثير التردد على عمق النقش

من خلال التجارب المذكورة أعلاه ، تم الحصول على أفضل كمية لإلغاء الضبط البؤري وعرض نبضة لـ RFL-100M عند النقش بمواد مختلفة. استخدم أفضل مقدار لإلغاء الضبط البؤري وعرض النبضة للبقاء دون تغيير وتغيير التردد واختبار تأثير الترددات المختلفة على عمق النقش. نتائج الاختبار كما هو موضح في الشكل

الشكل 3 مقارنة تأثير التردد على نحت عميق للمواد

يمكن أن نرى من الرسم البياني أنه عندما يقوم ليزر RFL-100M بنقش مواد مختلفة ، مع زيادة التردد ، ينخفض ​​عمق النقش لكل مادة وفقًا لذلك. عندما يكون التردد 100 كيلو هرتز ، يكون عمق النقش هو الأكبر ، وأقصى عمق نقش للألمنيوم النقي هو 2.43. مم ، 0.95 مم للنحاس ، 0.55 مم للفولاذ المقاوم للصدأ ، و 0.36 مم للفولاذ الكربوني. من بينها ، الألومنيوم هو الأكثر حساسية للتغيرات في التردد. عندما يكون التردد 600 كيلو هرتز ، لا يمكن إجراء نقش عميق على سطح الألومنيوم. في حين أن النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني أقل تأثرًا بالتردد ، فإنها تظهر أيضًا اتجاهًا لتقليل عمق النقش مع زيادة التردد.

04 تأثير السرعة على عمق النقش

الشكل 4 مقارنة تأثير سرعة النحت على عمق النحت

يمكن أن نرى من الرسم البياني أنه مع زيادة سرعة النقش ، يتناقص عمق النقش وفقًا لذلك. عندما تكون سرعة النقش 500 مم / ثانية ، يكون عمق النقش لكل مادة هو الأكبر. أعماق نقش الألمنيوم والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني على التوالي: 3.4 مم ، 3.24 مم ، 1.69 مم ، 1.31 مم.

05 تأثير مسافات التعبئة على عمق النقش

الشكل 5 تأثير كثافة التعبئة على كفاءة النقش

يمكن أن نرى من الرسم البياني أنه عندما تكون كثافة الملء 0.01 مم ، فإن أعماق النقش للألمنيوم والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني تكون جميعها بحد أقصى ، ويتناقص عمق النقش مع زيادة فجوة الملء ؛ يزيد تباعد الملء من 0.01 مم في عملية 0.1 مم ، يتم تقصير الوقت اللازم لإكمال 100 نقش تدريجياً. عندما تكون مسافة الملء أكبر من 0.04 مم ، يتم تقليل نطاق وقت التقصير بشكل كبير.

فى الختام
كرمانهاس مورد أنظمة النقش والنقش بالليزر الصين، من خلال الاختبارات المذكورة أعلاه ، يمكننا الحصول على معايير العملية الموصى بها للنحت العميق للمواد المعدنية المختلفة باستخدام RFL-100M: