Nutizie

In l'applicazione di stampi, segnali, accessori hardware, cartelloni pubblicitari, targhe di automobili è altri prudutti, i prucessi tradiziunali di currusione ùn solu causanu inquinamentu ambientale, ma ancu una bassa efficienza. L'applicazioni di prucessi tradiziunali cum'è a machinazione, i rottami metallichi è i refrigeranti ponu ancu causà inquinamentu ambientale. Ancu s'è l'efficienza hè stata migliurata, a precisione ùn hè micca alta, è l'anguli acuti ùn ponu esse sculpiti. In paragone cù i metudi tradiziunali di scultura prufonda di metalli, a scultura prufonda di metalli à laser hà i vantaghji di un cuntenutu di scultura senza inquinamentu, alta precisione è flessibile, chì pò risponde à i requisiti di prucessi di scultura cumplessi.

I materiali cumuni per a scultura prufonda di metalli includenu l'acciaiu à u carbone, l'acciaiu inox, l'aluminiu, u rame, i metalli preziosi, ecc. L'ingegneri realizanu ricerche di parametri di scultura prufonda ad alta efficienza per diversi materiali metallichi.

Analisi di u casu reale:
L'equipaggiu di piattaforma di prova Carmanhaas 3D Galvo Head with Lens (F = 163/210) effettua una prova di scultura profonda. A dimensione di l'incisione hè 10 mm × 10 mm. Impostate i parametri iniziali di l'incisione, cum'è mostratu in a Tabella 1. Cambiate i parametri di prucessu cum'è a quantità di sfocatura, a larghezza di l'impulsu, a velocità, l'intervallu di riempimentu, ecc., aduprate u tester di scultura profonda per misurà a prufundità è truvate i parametri di prucessu cù u megliu effettu di scultura.

Tavula 1 Parametri iniziali di a scultura prufonda

Attraversu a tavula di i parametri di u prucessu, pudemu vede chì ci sò parechji parametri chì anu un impattu annantu à l'effettu finale di l'incisione prufonda. Adupremu u metudu di a variabile di cuntrollu per truvà u prucessu di l'effettu di ogni parametru di prucessu annantu à l'effettu, è avà l'annunzieremu unu per unu.

01 L'effettu di a sfocatura nantu à a prufundità di a scultura

Prima aduprate a fonte laser à fibra Raycus, putenza: 100W, mudellu: RFL-100M per incidere i parametri iniziali. Eseguite a prova d'incisione nantu à diverse superfici metalliche. Ripitite l'incisione 100 volte per 305 s. Cambiate a sfocatura è pruvate l'effettu di a sfocatura nantu à l'effettu d'incisione di diversi materiali.

Figura 1 Paragone di l'effettu di a sfocatura nantu à a prufundità di a scultura di u materiale

Cum'è mostratu in a Figura 1, pudemu ottene i seguenti risultati nantu à a prufundità massima currispondente à diverse quantità di sfocatu quandu si usa RFL-100M per l'incisione prufonda in diversi materiali metallichi. Da i dati sopra, si cunclude chì l'incisione prufonda nantu à a superficia metallica richiede una certa sfocatura per ottene u megliu effettu d'incisione. A sfocatura per l'incisione di l'aluminiu è di l'ottone hè di -3 mm, è a sfocatura per l'incisione di l'acciaiu inox è di l'acciaiu à u carbone hè di -2 mm.

02 L'effettu di a larghezza di l'impulsu nantu à a prufundità di a scultura 

Attraversu l'esperimenti sopra menzionati, si ottiene a quantità ottima di defocus di RFL-100M in incisione profonda cù diversi materiali. Aduprate a quantità ottima di defocus, cambiate a larghezza di l'impulsu è a frequenza currispondente in i parametri iniziali, è l'altri parametri restanu invariati.

Questu hè principalmente perchè ogni larghezza d'impulsu di u laser RFL-100M hà una frequenza fundamentale currispondente. Quandu a frequenza hè più bassa di a frequenza fundamentale currispondente, a putenza di uscita hè più bassa di a putenza media, è quandu a frequenza hè più alta di a frequenza fundamentale currispondente, a putenza di piccu diminuirà. A prova d'incisione deve aduprà a più grande larghezza d'impulsu è a capacità massima per a prova, dunque a frequenza di prova hè a frequenza fundamentale, è i dati di prova pertinenti saranu descritti in dettagliu in a prova seguente.

A frequenza fundamentale currispondente à ogni larghezza d'impulsu hè: 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. Eseguite a prova d'incisione per mezu di l'impulsu è di a frequenza sopra indicati, u risultatu di a prova hè mostratu in a Figura 2.Figura 2 Paragone di l'effettu di a larghezza di l'impulsu nantu à a prufundità di l'incisione

Si pò vede da u graficu chì quandu RFL-100M hè in esecuzione d'incisione, à misura chì a larghezza di l'impulsu diminuisce, a prufundità d'incisione diminuisce di cunsiguenza. A prufundità d'incisione di ogni materiale hè a più grande à 240 ns. Questu hè principalmente duvutu à a diminuzione di l'energia di l'impulsu unicu per via di a riduzione di a larghezza di l'impulsu, chì à u so tornu riduce i danni à a superficia di u materiale metallicu, risultendu in una prufundità d'incisione sempre più chjuca.

03 Influenza di a frequenza nantu à a prufundità di l'incisione

Attraversu l'esperimenti sopra menzionati, si ottenenu a migliore quantità di sfocu è a migliore larghezza di l'impulsu di RFL-100M quandu si incide cù diversi materiali. Aduprate a migliore quantità di sfocu è a migliore larghezza di l'impulsu per rimanere invariate, cambiate a frequenza è pruvate l'effettu di diverse frequenze nantu à a prufundità di incisione. I risultati di i testi sò mostrati in a Figura 3.

Figura 3 Paragone di l'influenza di a frequenza nantu à a scultura prufonda di u materiale

Si pò vede da u graficu chì quandu u laser RFL-100M incide diversi materiali, à misura chì a frequenza aumenta, a prufundità d'incisione di ogni materiale diminuisce di cunsiguenza. Quandu a frequenza hè 100 kHz, a prufundità d'incisione hè a più grande, è a prufundità massima d'incisione di l'aluminiu puru hè 2,43 mm, 0,95 mm per l'ottone, 0,55 mm per l'acciaio inox è 0,36 mm per l'acciaio à u carbone. Trà questi, l'aluminiu hè u più sensibile à i cambiamenti di frequenza. Quandu a frequenza hè 600 kHz, l'incisione prufonda ùn pò esse realizata nantu à a superficia di l'aluminiu. Mentre chì l'ottone, l'acciaio inox è l'acciaio à u carbone sò menu affettati da a frequenza, mostranu ancu una tendenza à diminuzione di a prufundità d'incisione cù l'aumentu di a frequenza.

04 Influenza di a velocità nantu à a prufundità di l'incisione

Figura 4 Paragone di l'effettu di a velocità di scultura nantu à a prufundità di scultura

Si pò vede da u graficu chì à misura chì a velocità d'incisione aumenta, a prufundità d'incisione diminuisce in cunsequenza. Quandu a velocità d'incisione hè di 500 mm/s, a prufundità d'incisione di ogni materiale hè a più grande. E prufundità d'incisione di l'aluminiu, di u rame, di l'acciaiu inox è di l'acciaiu à u carbone sò rispettivamente: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.

05 L'effettu di a spaziatura di riempimentu nantu à a prufundità di l'incisione

Figura 5 L'effettu di a densità di riempimentu nantu à l'efficienza di l'incisione

Si pò vede da u graficu chì quandu a densità di riempimentu hè 0,01 mm, e prufundità d'incisione di l'aluminiu, di l'ottone, di l'acciaio inox è di l'acciaio à u carbone sò tutte massime, è a prufundità d'incisione diminuisce à misura chì u spaziu di riempimentu aumenta; a spaziatura di riempimentu aumenta da 0,01 mm. In u prucessu di 0,1 mm, u tempu necessariu per cumpletà 100 incisioni hè gradualmente riduttu. Quandu a distanza di riempimentu hè più grande di 0,04 mm, l'intervallu di tempu di accorciamentu hè significativamente riduttu.

In cunclusione

Attraversu i testi sopra menzionati, pudemu ottene i parametri di prucessu raccomandati per a scultura profonda di diversi materiali metallici cù RFL-100M: