在磨具、標(biāo)志、五金配件、廣告架、汽車牌照等商品中，傳統(tǒng)的腐蝕加工工藝不僅會(huì)造成空氣污染，而且效率相對(duì)較低。在機(jī)械加工等方面，傳統(tǒng)手工雕刻的深入應(yīng)用也會(huì)造成金屬廢料和冷凍液的環(huán)境污染。雖然效率提高，但精度不太高，不能手工雕刻鈍角。與傳統(tǒng)的金屬材料深刻雕刻方法相比，激光金屬材料深刻雕刻具有零污染、精度高、手工雕刻具體內(nèi)容靈活、能滿足復(fù)雜雕刻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
碳鋼、不銹鋼板、鋁、銅、貴金屬等是金屬材料深刻雕刻中常見的材料。瑞科技術(shù)工程師根據(jù)不同的金屬復(fù)合材料對(duì)高效深刻雕刻的主要參數(shù)進(jìn)行了科學(xué)研究。
深雕試品
具體經(jīng)典案例
RAYLASEEE測(cè)試平臺(tái)配置RAYLA(MS-II-10.掃描振鏡和聚光鏡（F=163/210)進(jìn)行深刻雕刻實(shí)驗(yàn)。手工雕刻的寬度為10mm×手工雕刻的原始主要參數(shù)設(shè)置為10mm，見表1所示。改變離焦、脈沖寬度、速率、加充間隔等工藝指標(biāo)，采用深雕探測(cè)器進(jìn)行深度精確測(cè)量，尋找手工雕刻效果最佳的工藝指標(biāo)。
深雕原始主要參數(shù)表1
根據(jù)加工工藝性能參數(shù)，不難發(fā)現(xiàn)更多的主要參數(shù)會(huì)影響最終深刻雕刻的實(shí)際效果。我們可以通過比較實(shí)驗(yàn)獲得每個(gè)工藝指標(biāo)對(duì)實(shí)際效果的整個(gè)過程，現(xiàn)在我們將逐一向您公布。
01離焦對(duì)手工雕刻的深度危害
首先，采用RFL-100M激光發(fā)生器手工雕刻的原始主要參數(shù)，在各金屬表面進(jìn)行手工雕刻實(shí)驗(yàn)，重復(fù)手工雕刻100次，時(shí)間為305S，改變離焦，檢測(cè)離焦對(duì)不同原材料手工雕刻效果的危害。
圖1 離焦對(duì)設(shè)備手工雕刻的深度危害前后比較
如下圖1所示，您可以獲得以下關(guān)于RFL-100M應(yīng)用在各種金屬復(fù)合材料中進(jìn)行深度雕刻時(shí)，不同類型的離焦量對(duì)應(yīng)于較大的深度。通過以上數(shù)據(jù)信息，在金屬表面進(jìn)行深刻雕刻需要一定的離焦量才能獲得最理想的手工雕刻實(shí)際效果，其中手工雕刻鋁和黃銅的離焦量為-3mm，手工雕刻不銹鋼和碳鋼的離焦量為-2mm。
02
脈沖寬度影響手工雕刻深度
通過上述實(shí)驗(yàn)，得到RFL-100M在各原材料深刻雕刻后的最佳離焦量，應(yīng)用最佳離焦量，改變?cè)饕獏?shù)中的脈沖寬度和匹配工作頻率，其他技術(shù)參數(shù)不會(huì)改變。這主要是因?yàn)镽FL-100M激光發(fā)生器的每個(gè)脈沖寬度都有相應(yīng)的頻率工作頻率。當(dāng)工作頻率小于相應(yīng)頻率時(shí)，功率小于功率公式。當(dāng)工作頻率高于匹配頻率時(shí)，最大輸出功率也會(huì)降低。手工雕刻實(shí)驗(yàn)需要大脈沖寬度和大水平的檢測(cè)，所以實(shí)驗(yàn)工作頻率是頻率工作頻率。系統(tǒng)描述將在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每個(gè)脈沖寬度對(duì)應(yīng)的工作頻率為：240ns，10kHz、160ns，105kHz、130ns，119kHz、100ns，144kHz、58ns，179kHz、40ns，245kHz，、20ns，490kHz、10ns，999kHz。手工雕刻實(shí)驗(yàn)通過上述單脈沖和頻率進(jìn)行，如下圖2所示
圖2 脈寬對(duì)手工雕刻的深度危害前后對(duì)比
RFL-100M手工雕刻可以從數(shù)據(jù)圖中看出，隨著脈沖寬度的降低，手工雕刻的深度也隨之降低。240ns時(shí)各原料手工雕刻深度較大， 這主要是由于脈沖寬度的降低導(dǎo)致脈沖動(dòng)能的降低，從而降低了金屬復(fù)合材料表面的破壞性，導(dǎo)致手工雕刻的深度越來越小。
03工作頻率對(duì)手工雕刻的深度影響
通過上述實(shí)驗(yàn)，RFL-100M手工雕刻后的最佳離焦量和脈沖寬度，應(yīng)用最佳離焦量和脈沖寬度保持一致，改變工作頻率，檢測(cè)不同工作頻率對(duì)手工雕刻的深度危害。試驗(yàn)結(jié)果如下圖3所示。
圖3 工作頻率對(duì)設(shè)備深刻雕刻的影響前后比較
從數(shù)據(jù)圖中可以看出，當(dāng)RFL-100M激光發(fā)生器手工雕刻各種數(shù)據(jù)時(shí)，隨著信號(hào)頻率的提高，各種原材料手工雕刻的深度相應(yīng)降低。當(dāng)工作頻率為100kHz時(shí)，手工雕刻深度較大，純鋁手工雕刻深度為2.43mm，黃銅為0.95mm，不銹鋼板為0.55mm，碳鋼為0.36mm。其中，鋁型材對(duì)信號(hào)頻率的變化更為敏感。當(dāng)次數(shù)為600kHz時(shí)，鋁型材不能深刻雕刻。其中，鋁型材對(duì)信號(hào)頻率的變化更為敏感。當(dāng)次數(shù)為600kHz時(shí)，鋁型材不能深刻雕刻。黃銅、不銹鋼、碳鋼受工作頻率影響較小，但也呈現(xiàn)出手工雕刻頻率增加、深度較小的發(fā)展趨勢(shì)。
04速度對(duì)手工雕刻的深度影響
圖4 手工雕刻速率對(duì)手工雕刻的深度危害進(jìn)行比較
從數(shù)據(jù)圖中可以看出，隨著手工雕刻速度的提高，手工雕刻深度對(duì)應(yīng)的減少。當(dāng)手工雕刻速度為500mm/s時(shí)，各種原材料的手工雕刻深度較大，手工雕刻鋁、銅、不銹鋼和碳鋼的主要深度是：3.4mm、3.24mm、1.69mm、1.31mm。
05添加間隔對(duì)手工雕刻的深度影響
圖5 相對(duì)密度對(duì)手工雕刻質(zhì)量的危害
從數(shù)據(jù)圖中可以看出，當(dāng)添加相對(duì)密度為0.01mm時(shí)，鋁、黃銅、不銹鋼板、碳鋼的加工深度為最高值，隨著添加間隙的增加，手工雕刻的深度相應(yīng)減少；當(dāng)添加間隔從0.01mm增加到0.1mm時(shí)，手工雕刻100次所需的時(shí)間逐漸減少。當(dāng)添加間隔超過0.04mm時(shí)，減少時(shí)間的強(qiáng)度顯著降低。
結(jié)果
通過以上實(shí)驗(yàn)，可以得出RFL-100M對(duì)不同金屬復(fù)合材料深刻雕刻的推薦工藝指標(biāo):
