Hej tam! Jako dostawca maszyn do znakowania laserowego metalu często jestem pytany, jak te fajne urządzenia radzą sobie z metalami o różnych grubościach. Pomyślałem więc, że usiądę i napiszę tego bloga, aby podzielić się z wami wszystkimi tajnikami.
Na początek porozmawiajmy o podstawach maszyny do znakowania laserowego metalu. Maszyny te wykorzystują wysokoenergetyczne wiązki laserowe do tworzenia trwałych znaków na powierzchniach metalowych. Wiązka lasera oddziałuje z metalem, powodując zmiany fizyczne i chemiczne, których efektem jest widoczny ślad. Istnieją różne typy maszyn do znakowania laserowego metalu, npMaszyna do znakowania laserowego MOPA,Maszyna do znakowania laserowego kodów QR, IMaszyna do grawerowania laserem światłowodowym do metalu. Każdy typ ma swoje unikalne cechy i nadaje się do różnych zastosowań.
Jeśli chodzi o pracę z metalami o różnej grubości, kluczowymi czynnikami, które musimy wziąć pod uwagę, są moc lasera, czas trwania impulsu i prędkość skanowania. Czynniki te decydują o głębokości i jakości znaku na metalu.
Cienkie blachy (mniej niż 1 mm)
Cienkie blachy są dość powszechne w branżach takich jak elektronika i biżuteria. Podczas znakowania cienkich metali należy zachować szczególną ostrożność, aby nie przepalić ani nie wypaczyć materiału.
Moc lasera w przypadku cienkich metali powinna być stosunkowo niska. Wysoka moc może spowodować zbyt szybkie stopienie lub odparowanie metalu, co może skutkować pogorszeniem jakości lub nawet uszkodzeniem materiału. Na przykład, jeśli używasz maszyny do grawerowania laserem światłowodowym na blasze ze stali nierdzewnej o grubości 0,5 mm, ustawienie mocy na poziomie około 10 - 20 watów może być wystarczające.
Czas trwania impulsu również odgrywa kluczową rolę. Krótszy czas trwania impulsu może w krótkim czasie dostarczyć impuls o dużej energii, co doskonale nadaje się do tworzenia wyraźnego znaku bez nadmiernego przenoszenia ciepła. Pomaga to zapobiec wypaczaniu się metalu. W przypadku cienkich metali dobrze sprawdzi się impuls trwający kilka nanosekund.
Szybkość skanowania powinna być stosunkowo duża. Szybko poruszająca się wiązka lasera spędza mniej czasu w każdym miejscu, zmniejszając dopływ ciepła i minimalizując ryzyko wypaczenia. Szybkość skanowania można ustawić na około 500 - 1000 mm/s dla cienkich blach.
Średnie - Grubość Metale (1 - 5 mm)
Metale średniej grubości są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, od części samochodowych po maszyny przemysłowe. Znakowanie tych metali wymaga nieco większej mocy i innego podejścia.
Musimy zwiększyć moc lasera w porównaniu do cienkich metali. W przypadku stopu aluminium o grubości 3 mm odpowiednie może być ustawienie mocy na 30–50 watów. Ta dodatkowa moc jest potrzebna, aby przeniknąć przez metal i stworzyć głęboki i wyraźny znak.
Czas trwania impulsu można dostosować w zależności od rodzaju żądanego znaku. Jeśli szukasz płytkiego znaku na poziomie powierzchni, nadal można zastosować krótszy czas trwania impulsu. Jednak w przypadku głębszego znaku bardziej skuteczny może być dłuższy czas trwania impulsu, wynoszący dziesiątki nanosekund.
Należy odpowiednio dostosować prędkość skanowania. Mniejsza prędkość skanowania pozwala laserowi spędzić więcej czasu w każdym miejscu, zwiększając absorpcję energii i tworząc głębszy znak. Możesz ustawić prędkość skanowania na około 200 - 500 mm/s dla metali o średniej grubości.
Grube metale (więcej niż 5 mm)
Grube metale są często stosowane w ciężkich zastosowaniach, takich jak budownictwo i przemysł stoczniowy. Znakowanie grubych metali jest prawdziwym wyzwaniem, ponieważ musimy mieć pewność, że laser może wniknąć wystarczająco głęboko, aby utworzyć widoczny znak.
Niezbędna jest wysoka moc lasera. W przypadku blachy stalowej o grubości 10 mm może być wymagane ustawienie mocy na poziomie 50–100 watów lub nawet więcej. Ta duża moc jest w stanie pokonać opór grubego metalu i stworzyć znak widoczny z daleka.
Czas trwania impulsu musi być starannie dobrany. Dłuższy czas trwania impulsu może z czasem zapewnić więcej energii, pomagając laserowi przeniknąć przez gruby metal. W przypadku grubych metali można zastosować czas trwania impulsu w zakresie mikrosekund.
Szybkość skanowania powinna być stosunkowo niska. Wolno poruszająca się wiązka lasera daje metalowi więcej czasu na wchłonięcie energii i pozwala na głębsze wnikanie znaku. Można ustawić prędkość skanowania na około 50 - 200 mm/s dla grubych metali.
Względy materialne
Różne metale mają również różne właściwości, które wpływają na proces znakowania laserowego. Na przykład stal nierdzewna jest stosunkowo łatwa do znakowania, ponieważ ma wysoką temperaturę topnienia i dobrą przewodność cieplną. Z drugiej strony miedź jest metalem silnie odbijającym światło, co oznacza, że wiązka lasera może zostać odbita, co zmniejsza skuteczność znakowania.
Podczas znakowania miedzi może zaistnieć potrzeba użycia lasera o większej mocy lub innego typu lasera, który jest lepiej absorbowany przez miedź. Niektóre maszyny do znakowania laserowego metali są wyposażone w specjalne funkcje do pracy z metalami odblaskowymi, takie jak regulowana polaryzacja lub technologia podwajania częstotliwości.
Przygotowanie powierzchni
Przygotowanie powierzchni to kolejny ważny czynnik, szczególnie podczas pracy z metalami o różnej grubości. Czysta i gładka powierzchnia pozwala wiązce lasera na skuteczniejszą interakcję z metalem.
W przypadku cienkich metali zwykłe czyszczenie łagodnym rozpuszczalnikiem może usunąć brud i tłuszcz. W przypadku metali o średniej i grubej grubości można zastosować piaskowanie lub szlifowanie w celu uzyskania bardziej chropowatej powierzchni, co może poprawić przyczepność znaku.
Kontrola jakości
Po znakowaniu ważne jest przeprowadzenie kontroli jakości. Może to obejmować kontrolę wzrokową, pomiar głębokości i szerokości znaku oraz sprawdzenie pod kątem jakichkolwiek oznak uszkodzenia lub zniekształcenia.
Do pomiaru głębokości i profilu powierzchni znaku możemy użyć mikroskopu lub profilometru. Jeżeli znak jest zbyt płytki lub ma nierówne krawędzie, możemy dostosować parametry lasera i powtórzyć proces znakowania.
Wniosek
Podsumowując, praca z metalami o różnej grubości przy użyciu maszyny do znakowania laserowego metalu wymaga starannego zrównoważenia mocy lasera, czasu trwania impulsu i szybkości skanowania. Rozumiejąc właściwości metalu i odpowiednio dostosowując te parametry, możemy uzyskać wysokiej jakości znaki na szerokim zakresie grubości metalu.
Jeśli szukasz maszyny do znakowania laserowego metalu lub masz pytania dotyczące znakowania metali o różnej grubości, nie wahaj się z nami skontaktować. Jesteśmy tutaj, aby pomóc Ci znaleźć idealne rozwiązanie dla Twoich potrzeb. Niezależnie od tego, czy jesteś małym producentem biżuterii, czy dużym producentem przemysłowym, posiadamy wiedzę i odpowiednie maszyny, aby spełnić Twoje wymagania. Rozpocznijmy więc rozmowę i zobaczmy, jak możemy współpracować, aby przenieść znakowanie metali na wyższy poziom.
Referencje
- „Laserowe przetwarzanie materiałów” autorstwa PD Hodgsona, AB Murphy i H. Hügel
- „Podręcznik technologii i zastosowań laserowych” pod redakcją CB Schaffera, A. Willnera i H. Wellinga