اخبار

در کاربرد قالب‌ها، علائم، لوازم جانبی سخت‌افزاری، بیلبوردها، پلاک‌های خودرو و سایر محصولات، فرآیندهای خوردگی سنتی نه تنها باعث آلودگی محیط زیست می‌شوند، بلکه راندمان پایینی نیز ایجاد می‌کنند. کاربردهای فرآیند سنتی مانند ماشینکاری، ضایعات فلزی و خنک کننده ها نیز می توانند باعث آلودگی محیط زیست شوند. اگرچه راندمان بهبود یافته است، اما دقت بالایی ندارد و نمی توان زوایای تیز را حک کرد. در مقایسه با روش‌های حکاکی عمیق فلزی سنتی، حکاکی عمیق لیزری دارای مزایای محتوای حکاکی بدون آلودگی، دقت بالا و انعطاف‌پذیر است که می‌تواند الزامات فرآیندهای کنده کاری پیچیده را برآورده کند.

مواد متداول برای کنده کاری عمیق فلزات عبارتند از فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس، فلزات گرانبها و غیره. مهندسان تحقیقات پارامترهای حکاکی عمیق با کارایی بالا را برای مواد فلزی مختلف انجام می دهند.

تجزیه و تحلیل مورد واقعی:
تجهیزات سکوی آزمایشی Carmanhaas 3D Galvo Head با لنز (F=163/210) آزمایش کنده کاری عمیق را انجام دهید. اندازه حکاکی 10 میلی متر در 10 میلی متر است. پارامترهای اولیه حکاکی را مطابق جدول 1 تنظیم کنید. پارامترهای فرآیند مانند میزان فوکوس، عرض پالس، سرعت، فاصله پر کردن و غیره را تغییر دهید، از تستر حکاکی عمیق برای اندازه گیری عمق استفاده کنید و پارامترهای فرآیند را پیدا کنید. با بهترین جلوه کنده کاری

جدول 1 پارامترهای اولیه کنده کاری عمیق

از طریق جدول پارامترهای فرآیند، می‌توان مشاهده کرد که پارامترهای زیادی در اثر حکاکی عمیق نهایی تأثیر دارند. ما از متد متغیر کنترلی برای یافتن فرآیند تأثیر هر پارامتر فرآیند بر روی اثر استفاده می کنیم و اکنون آنها را یکی یکی اعلام می کنیم.

01 تأثیر عدم تمرکز بر عمق کنده کاری

ابتدا از منبع لیزر فیبر Raycus، Power:100W، Model: RFL-100M برای حک کردن پارامترهای اولیه استفاده کنید. آزمایش حکاکی را روی سطوح مختلف فلزی انجام دهید. حکاکی را 100 بار به مدت 305 ثانیه تکرار کنید. فوکوس را تغییر دهید و تأثیر فوکوس را روی اثر حکاکی مواد مختلف آزمایش کنید.

شکل 1 مقایسه اثر تمرکززدایی بر عمق حکاکی مواد

همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، هنگام استفاده از RFL-100M برای حکاکی عمیق در مواد فلزی مختلف، می توانیم در مورد حداکثر عمق مربوط به مقادیر مختلف فوکوس زدایی، موارد زیر را بدست آوریم. با توجه به داده های بالا، این نتیجه حاصل می شود که کنده کاری عمیق روی سطح فلز به تمرکززدایی خاصی نیاز دارد تا بهترین اثر حکاکی را به دست آورد. فوکوس برای حکاکی آلومینیوم و برنج -3 میلی متر و فوکوس برای حکاکی فولاد ضد زنگ و فولاد کربن -2 میلی متر است.

02 تاثیر عرض پالس بر عمق کنده کاری 

از طریق آزمایشات فوق، مقدار بهینه عدم فوکوس RFL-100M در حکاکی عمیق با مواد مختلف به دست می آید. از مقدار بهینه فوکوس استفاده کنید، عرض پالس و فرکانس مربوطه را در پارامترهای اولیه تغییر دهید و سایر پارامترها بدون تغییر باقی می مانند.

این عمدتا به این دلیل است که هر عرض پالس لیزر RFL-100M دارای فرکانس اساسی مربوطه است. هنگامی که فرکانس کمتر از فرکانس اصلی مربوطه باشد، توان خروجی کمتر از توان متوسط ​​است و زمانی که فرکانس بالاتر از فرکانس اصلی مربوطه باشد، توان پیک کاهش می‌یابد. تست حکاکی نیاز به استفاده از بزرگترین پهنای پالس و حداکثر ظرفیت برای آزمایش دارد، بنابراین فرکانس تست فرکانس اساسی است و داده های تست مربوطه در تست زیر به تفصیل توضیح داده خواهد شد.

فرکانس اساسی مربوط به عرض هر پالس عبارت است از: 240 ns، 10 کیلوهرتز، 160 ns، 105 کیلوهرتز، 130 ns، 119 کیلوهرتز، 100 ns، 144 کیلوهرتز، 58 ns، 179 کیلوهرتز، 279 کیلوهرتز، 279 کیلوهرتز، 0 ns4. kHz، 10 ns، 999 kHz، آزمایش حکاکی را از طریق پالس و فرکانس بالا انجام دهید، نتیجه آزمایش در شکل 2 نشان داده شده است.شکل 2 مقایسه تاثیر عرض پالس بر عمق حکاکی

از نمودار می توان دریافت که وقتی RFL-100M در حال حکاکی است، با کاهش عرض پالس، عمق حکاکی نیز متناسب با آن کاهش می یابد. عمق حکاکی هر ماده با 240 ns بزرگترین است. این عمدتاً به دلیل کاهش انرژی تک پالس به دلیل کاهش عرض پالس است که به نوبه خود باعث کاهش آسیب به سطح مواد فلزی می شود و در نتیجه عمق حکاکی کوچکتر و کوچکتر می شود.

03 تأثیر فرکانس بر عمق حکاکی

از طریق آزمایشات فوق، بهترین مقدار فوکوس زدایی و عرض پالس RFL-100M هنگام حکاکی با مواد مختلف به دست می آید. از بهترین مقدار فوکوس و عرض پالس استفاده کنید تا بدون تغییر باقی بماند، فرکانس را تغییر دهید و تأثیر فرکانس های مختلف را بر عمق حکاکی آزمایش کنید. نتایج آزمایش همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است.

شکل 3 مقایسه تأثیر فرکانس بر حکاکی عمیق مواد

از نمودار می توان دریافت که وقتی لیزر RFL-100M مواد مختلف را حکاکی می کند، با افزایش فرکانس، عمق حکاکی هر ماده به همان نسبت کاهش می یابد. هنگامی که فرکانس 100 کیلوهرتز است، عمق حکاکی بزرگترین است و حداکثر عمق حکاکی آلومینیوم خالص 2.43 است. میلی متر، 0.95 میلی متر برای برنج، 0.55 میلی متر برای فولاد ضد زنگ و 0.36 میلی متر برای فولاد کربنی. در میان آنها، آلومینیوم حساس ترین نسبت به تغییرات فرکانس است. هنگامی که فرکانس 600 کیلوهرتز است، حکاکی عمیق را نمی توان بر روی سطح آلومینیوم انجام داد. در حالی که برنج، فولاد ضد زنگ و فولاد کربن کمتر تحت تأثیر فرکانس قرار می گیرند، آنها همچنین روند کاهش عمق حکاکی را با افزایش فرکانس نشان می دهند.

04 تاثیر سرعت بر عمق حکاکی

شکل 4 مقایسه تاثیر سرعت کنده کاری بر عمق کنده کاری

از نمودار می توان دریافت که با افزایش سرعت حکاکی، عمق حکاکی نیز به همان نسبت کاهش می یابد. هنگامی که سرعت حکاکی 500 میلی متر بر ثانیه باشد، عمق حکاکی هر ماده بیشترین مقدار را دارد. عمق حکاکی آلومینیوم، مس، فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی به ترتیب: 3.4 میلی متر، 3.24 میلی متر، 1.69 میلی متر، 1.31 میلی متر است.

05 تأثیر فاصله پر کردن بر عمق حکاکی

شکل 5 تاثیر چگالی پر شدن بر راندمان حکاکی

از نمودار می توان دریافت که وقتی تراکم پر شدن 0.01 میلی متر است، عمق حکاکی آلومینیوم، برنج، فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی همه حداکثر هستند و با افزایش شکاف پر کردن، عمق حکاکی کاهش می یابد. فاصله پر کردن از 0.01 میلی متر افزایش می یابد در فرآیند 0.1 میلی متر، زمان لازم برای تکمیل 100 حکاکی به تدریج کوتاه می شود. هنگامی که فاصله پر کردن بیشتر از 0.04 میلی متر باشد، محدوده زمانی کوتاه شدن به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

در نتیجه گیری

از طریق آزمایش‌های فوق، می‌توانیم پارامترهای فرآیند توصیه شده برای حکاکی عمیق مواد فلزی مختلف با استفاده از RFL-100M را دریافت کنیم: