Głębokie grawerowanie pod mikroskopem - optymalizacja pod względem jakości

Grawerowanie oraz głębokie grawerowanie metalu

Tym razem dowiesz się więcej na temat grawerowania i głębokiego grawerowania metalu przy użyciu lasera MOPA. Pokażemy Ci też parametry głębokiego grawerowania metalu zoptymalizowane dla prędkości i dla jakości.


Grawerowanie laserowe metalu

Proces grawerowania obejmuje usunięcie warstwy materiału z powierzchni stałej. Ze względu na wysoką moc lasera, materiały takie jak stal, tytan i (prawie) wszystkie inne metale mogą być bezpośrednio poddawane procesowi odparowywania. Jest to możliwe dzięki dużej mocy impulsu lasera fiber (moc szczytowa laserów Trotec wynosi do 10 kW) w połączeniu z bardzo małą średnicą punktową (~ 45 μm w przypadku soczewki F-160). Metoda ta umożliwia grawerowania napisów, logotypów, numerów seryjnych czy też innych treści na wybranym materiale. Powoduje to zmniejszenie objętości materiału i zmianę koloru. Powstałe brązowe obszary to tlenek metalu lub rdza, które można wyczyścić w drugim cyklu czyszczenia, korzystając z parametrów polerowania. Grawerowanie stali nierdzewnej wymaga użycia dużej mocy, niskiej częstotliwości (co daje dużą moc na impuls) oraz prędkości znakowania 250 - 900 mm/s.


Głębokie grawerowanie stali nierdzewnej

Proces głębokiego grawerowania jest zasadniczo taki sam jak w przypadku grawerowania, z tym że składa się z większej liczby przejść. Przedstawiamy wskazówki dotyczące dwóch różnych zestawów parametrów:

  1. zoptymalizowanych dla prędkości
  2. zoptymalizowanych dla jakości

Należy zwrócić uwagę, że wybór parametrów do osiągnięcia optymalnej jakości (2) przy grawerowaniu z taką samą głębokością oznacza trzykrotne wydłużenie czasu obróbki. W obu przypadkach używamy lasera MOPA o mocy 20 W z soczewką F-160. Efekty grawerowania zoptymalizowane dla prędkości są widoczne na górze grafiki, zaś te zoptymalizowane dla jakości - na dole.


1. Parametry lasera zoptymalizowane dla prędkości

W pierwszym kroku głębokie grawerowanie jest wykonane w możliwie najkrótszym czasie. Parametry lasera są wybrane w taki sposób, by osiągnąć tę samą głębokość grawerowania (w tym przypadku: 200 μm) możliwie jak najszybciej. Jakość głębokiego grawerowania nie jest tutaj brana pod uwagę, więc istnieje możliwość odchyleń do 100 µm. Głębokość grawerowania sięga od pożądanych 200 µm do 240 µm.

Użylismy poniższych parametrów:

Moc Predkość Ppi/Hz Czas trwania impulsu
100% 250 mm/s 60 kHz 200 ns
Ogniskowanie Odległość linii Przejścia Czas grawerowania
In focus 0.03 mm w obu kierunkach 32 (przy głębokości 200 μm) 112 sekund (pole 5x5 mm)

2. Parametry lasera zoptymalizowane dla jakości

W drugim kroku głębokie grawerowanie jest zorientowane na uzyskanie jak najlepszej jakości. Parametry lasera zostały wybrane w taki sposób, by osiągnąć pożądaną głębokość grawerowania (również 200 µm) oraz jak najlepszą jakość. Czas grawerowania wydłuża się w tym przypadku trzykrotnie, ale oznacza brak jakichkolwiek odchyleń. Głębokość grawerowania sięga od pożądanych 200 µm do maksymalnie 220 µm.

Użylismy poniższych parametrów:

Moc Prędkość Ppi/Hz Czas trwania impulsu
100% 900 mm/s 180 kHz 200 ns
Ogniskowanie Odległość linii Przejścia Czas grawerowania
In focus 0.03 mm w obu kierunkach 450 (przy głębokości 200 μm) 375 sekundy (pole 5x5 mm)

Szeroka gama możliwości głębokiego grawerowania metalu

Z przyjemnością służymy radą.

Jak widać na powyższym przykładzie, jest mnóstwo możliwości głębokiego grawerowania metali. W zależności od poszczególnych potrzeb możesz używać różnych parametrów. W wariancie zoptymalizowanym dla prędkości, duża część materiału odparowuje w kilku przejściach lasera (przy względnie małej prędkości), a wariant zoptymalizowany dla jakości potrzebuje znacznie większej liczby przejść (z większą prędkością) w celu usunięcia warstwy materiału w jednostajny i kontrolowany sposób.

Nasi specjaliści z laboratorium aplikacyjnego z przyjemnością udzielą Ci konsultacji oraz przeprowadzą testy na Twoich próbkach materiałów.

Kontakt