Við notkun mót, skilta, fylgihluta í vélbúnaði, auglýsingaskiltum, bílnúmerum og öðrum vörum, valda hefðbundin tæringarferli ekki aðeins umhverfismengun heldur einnig lágum skilvirkni. Hefðbundnar ferlar eins og vinnsla, málmúrgangur og kælivökvi geta einnig valdið umhverfismengun. Þó að skilvirknin hafi batnað er nákvæmnin ekki mikil og ekki er hægt að skera skarpa horn. Í samanburði við hefðbundnar djúpskurðaraðferðir úr málmi hefur leysigeisladjúpskurður úr málmi kost á mengunarlausri, mikilli nákvæmni og sveigjanlegu skurðarefni sem getur uppfyllt kröfur flókinna skurðarferla.
Algeng efni til djúpskurðar í málmum eru meðal annars kolefnisstál, ryðfrítt stál, ál, kopar, eðalmálmar o.s.frv. Verkfræðingar framkvæma skilvirkar rannsóknir á djúpskurðarbreytum fyrir mismunandi málmefni.
Raunveruleg málsgreining:
Prófunarbúnaður með Carmanhaas 3D Galvo haus með linsu (F = 163/210) til að framkvæma djúpskurðarpróf. Grafarstærðin er 10 mm × 10 mm. Stilltu upphafsbreytur grafningarinnar eins og sýnt er í töflu 1. Breyttu ferlisbreytunum eins og magni ófókuss, púlsbreidd, hraða, fyllingarbili o.s.frv., notaðu djúpskurðarprófarann til að mæla dýptina og finndu ferlisbreyturnar með bestu grafáhrifunum.
Tafla 1 Upphafsbreytur djúpskurðar
Í gegnum töfluna yfir ferlisbreytur sjáum við að margir breytur hafa áhrif á lokaáhrif djúpgröftunar. Við notum stýribreytuaðferðina til að finna áhrif hverrar ferlisbreytu á áhrifin og nú munum við tilkynna þær eina af annarri.
01 Áhrif ófókuss á útskurðardýpt
Fyrst skal nota Raycus trefjaleysigeislagjafann, afl: 100W, gerð: RFL-100M til að grafa upphafsfæribreyturnar. Framkvæmið grafprófið á mismunandi málmyfirborðum. Endurtakið grafið 100 sinnum í 305 sekúndur. Skiptið um fókusdeyfingu og prófið áhrif fókusdeyfingarinnar á grafáhrif mismunandi efna.
Mynd 1 Samanburður á áhrifum ófókusunar á dýpt efnisskurðar
Eins og sést á mynd 1 getum við fengið eftirfarandi niðurstöður um hámarksdýpt sem samsvarar mismunandi magni affókusunar þegar RFL-100M er notað fyrir djúpa gröftun í mismunandi málmefnum. Af ofangreindum gögnum er ályktað að djúpskurður á málmyfirborði krefst ákveðins affókusunar til að fá bestu grafáhrifin. Affókusunin fyrir gröftun á áli og messingi er -3 mm og affókusunin fyrir gröftun á ryðfríu stáli og kolefnisstáli er -2 mm.
02 Áhrif púlsbreiddar á útskurðardýpt
Með ofangreindum tilraunum fæst besta magn affókusunar fyrir RFL-100M í djúpgröftun með mismunandi efnum. Notið besta magn affókusunar, breytið púlsbreidd og samsvarandi tíðni í upphafsstillingunum og aðrar breytur haldast óbreyttar.
Þetta er aðallega vegna þess að hver púlsbreidd RFL-100M leysisins hefur samsvarandi grunntíðni. Þegar tíðnin er lægri en samsvarandi grunntíðni er úttaksafl lægra en meðalafl, og þegar tíðnin er hærri en samsvarandi grunntíðni minnkar hámarksafl. Í leturgröftunarprófinu þarf að nota stærstu púlsbreiddina og hámarksafköstin, þannig að prófunartíðnin er grunntíðnin og viðeigandi prófunargögn verða lýst ítarlega í eftirfarandi prófun.
Grunntíðnin sem samsvarar hverri púlsbreidd er: 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. Framkvæmið grafprófið með ofangreindum púlsum og tíðni, niðurstaða prófsins er sýnd á mynd 2.
Mynd 2 Samanburður á áhrifum púlsbreiddar á grafdýpt
Á töflunni má sjá að þegar RFL-100M er grafið, þá minnkar grafdýptin eftir því sem púlsbreiddin minnkar. Grafdýpt hvers efnis er mest, 240 ns. Þetta er aðallega vegna þess að orku stakra púlsa minnkar vegna minnkunar á púlsbreiddinni, sem aftur dregur úr skemmdum á yfirborði málmefnisins, sem leiðir til þess að grafdýptin minnkar og minnkar.
03 Áhrif tíðni á grafdýpt
Með ofangreindum tilraunum fæst besta magn affókusunar og púlsbreidd RFL-100M þegar grafið er með mismunandi efnum. Notið besta magn affókusunar og púlsbreidd til að halda óbreyttri, breytið tíðninni og prófið áhrif mismunandi tíðna á grafdýptina. Niðurstöður prófunarinnar eru eins og sýnt er á mynd 3.
Mynd 3 Samanburður á áhrifum tíðni á djúpskurð efnis
Á töflunni má sjá að þegar RFL-100M leysirinn grafar ýmis efni, þá minnkar grafdýpt hvers efnis eftir því sem tíðnin eykst. Þegar tíðnin er 100 kHz er grafdýptin mest og hámarksgrafdýpt hreins áls er 2,43 mm, 0,95 mm fyrir messing, 0,55 mm fyrir ryðfrítt stál og 0,36 mm fyrir kolefnisstál. Meðal þeirra er ál viðkvæmast fyrir breytingum á tíðni. Þegar tíðnin er 600 kHz er ekki hægt að framkvæma djúpgrafningu á yfirborði áls. Þótt messing, ryðfrítt stál og kolefnisstál verði minna fyrir áhrifum af tíðni, sýna þau einnig tilhneigingu til að grafdýptin minnkar með aukinni tíðni.
04 Áhrif hraða á grafdýpt
Mynd 4 Samanburður á áhrifum útskurðarhraða á útskurðardýpt
Á töflunni má sjá að eftir því sem grafhraðinn eykst, minnkar grafdýptin í samræmi við það. Þegar grafhraðinn er 500 mm/s er grafdýpt hvers efnis mest. Grafdýpt áls, kopars, ryðfrís stáls og kolefnisstáls er, talið í sömu röð: 3,4 mm, 3,24 mm, 1,69 mm, 1,31 mm.
05 Áhrif fyllingarbils á grafdýpt
Mynd 5 Áhrif fyllingarþéttleika á skilvirkni grafíkunnar
Á töflunni má sjá að þegar fyllingarþéttleikinn er 0,01 mm, þá er grafdýpt áls, messings, ryðfríu stáli og kolefnisstáls hámarks, og grafdýptin minnkar eftir því sem fyllingarbilið eykst; fyllingarbilið eykst úr 0,01 mm í 0,1 mm ferli, tíminn sem þarf til að ljúka 100 grafningum styttist smám saman. Þegar fyllingarfjarlægðin er meiri en 0,04 mm, þá styttist styttingartíminn verulega.
Að lokum
Með ofangreindum prófunum getum við fengið ráðlagða ferlisbreytur fyrir djúpskurð á mismunandi málmefnum með því að nota RFL-100M:
Birtingartími: 11. júlí 2022