در حکاکی لیزری فایبر روی فلزات، تنظیم بهینهٔ دو پارامتر «قدرت لیزر (Power)» و «سرعت حرکت (Speed)» برای دستیابی به عمق، کنتراست و لبههای تمیز حیاتی است. هر فلز بهدلیل ضریب جذب و هدایت حرارتی متفاوت، مقادیر تنظیمی مخصوص خود را میطلبد.
عوامل مؤثر بر تنظیمات حکاکی لیزر فایبر فلزات
🟡خواص اپتیکی فلز
ضریب جذب نور فایبر (1,064 نانومتر): فولاد ضدزنگ و آلومینیوم ضریب جذب متفاوتی دارند که روی توان مورد نیاز تأثیر میگذارد.
فولاد ضدزنگ: فولاد ضدزنگ معمولاً ضریب جذب نسبتاً خوبی در طول موج 1,064 نانومتر دارد. این به این معنی است که بخش قابل توجهی از انرژی لیزر توسط فولاد ضدزنگ جذب شده و به حرارت تبدیل میشود که برای ذوب و برش فلز استفاده میشود.
آلومینیوم: آلومینیوم در مقایسه با فولاد ضدزنگ، ضریب جذب کمتری در طول موج 1,064 نانومتر دارد. این به این معنی است که بخش بیشتری از انرژی لیزر منعکس شده و بخش کمتری جذب میشود. در نتیجه، برای برش آلومینیوم با لیزر فایبر، معمولاً به توان بالاتری نسبت به فولاد ضدزنگ نیاز است. همچنین، ممکن است نیاز به استفاده از گازهای کمکی خاص برای بهبود جذب لیزر و جلوگیری از بازتاب آن باش
🟡 هدایت و پراکندگی حرارت
فلزاتی با رسانایی حرارتی بالا (مثل مس) گرما را سریعتر پخش میکنند و نیاز به توان بالاتر یا پاسهای متعدد دارند.
فلزات با رسانایی حرارتی بالا (مانند مس و آلومینیوم): این فلزات گرما را به سرعت از ناحیهٔ حک دور میکنند. این امر میتواند باعث کاهش دما درآن ناحیه و در نتیجه، کاهش سرعت حکاکی یا نیاز به توان بالاتر شود. در برخی موارد، ممکن است نیاز به استفاده از پاسهای متعدد لیزر برای رسیدن به عمق حک مورد نظر باشد.
فلزات با رسانایی حرارتی پایین (مانند فولاد ضدزنگ): این فلزات گرما را به کندی منتقل میکنند. این امر میتواند باعث افزایش دما در ناحیهٔ حک و در نتیجه، بهبود فرآیند حکاکی شود. با این حال، در صورت عدم کنترل مناسب دما، ممکن است باعث ایجاد اعوجاج حرارتی یا تغییر در خواص فلز شود
🟡ضخامت ورق یا قطعه کار
ضخیمتر بودن قطعه → توان بالاتر یا کاهش سرعت برای رسیدن به عمق دلخواه.
🟡قطر نقطهٔ فوکوس و طول کانونی لنز
هرچه نقطهٔ تمرکز ریزتر باشد، قدرت متمرکزتر و عمق خط بیشتر میشود؛ اما برای پاسهای متعدد ممکن است نیاز به فوکوس مجدد باشد.
قطر نقطهٔ فوکوس کوچک: هرچه نقطهٔ تمرکز ریزتر باشد، قدرت لیزر در یک ناحیهٔ کوچکتر متمرکز میشود. این امر باعث افزایش چگالی توان و در نتیجه، افزایش سرعت حک و عمق حکاکی میشود. با این حال، نقطهٔ فوکوس کوچک، حساسیت بیشتری به تغییرات فاصله دارد و ممکن است نیاز به تنظیم مجدد فوکوس برای پاسهای متعدد باشد.
قطر نقطهٔ فوکوس بزرگ: نقطهٔ فوکوس بزرگ، قدرت لیزر را در یک ناحیهٔ بزرگتر پخش میکند. این امر باعث کاهش چگالی توان و در نتیجه، کاهش سرعت حک و عمق آن میشود. با این حال، نقطهٔ فوکوس بزرگ، تحمل بیشتری نسبت به تغییرات فاصله دارد و نیاز به تنظیم مجدد فوکوس کمتری دارد.
جدول تنظیمات پیشنهادی برای حکاکی لیزر فایبر فلزات
| فلز | F100 Power با سورس 50 وات QB ریکاس | F100 Power با سورس 30وات QB ریکاس | F100 Speed (mm/s) | F100 Passes | توضیحات |
|---|---|---|---|---|---|
| استنلس استیل | 30–50 | 70-50 | 350–500 | 1 | حک سیاه (Black Marking) با ماتِ یکنواخت |
| آلومینیوم آنودایز | 25–35 | 55-35 | 500–700 | 1 | معمولاً یک پاس کفایت میکند؛ قبل از حک سطح را پاک کنید |
| تیتانیوم | 50–65 | 85-65 | 150–300 | 1 | سرعت پایینتر برای عمق یکنواخت و رنگ مات مطلوب |
| برنج | 65–80 | 100-80 | 150–300 | 1 | نیاز به فوکوس دقیق و تستچارت؛ بازتاب متوسط |
| مس آبکاری شده | 80–100 | 120-100 | 100–250 | 1-2 | جذب بسیار کم؛ دو پاس گاهی لازم است برای رسیدن به عمق کافی |
| فولاد کربنی | 55–70 | 90-70 | 350–550 | 1 | حک سریع با لبههای تمیز؛ مراقب ذوب لبهها باشید |
عمق میدان (DOF) مناسب برای قطعات تخت و کمی ناهموار
نقطهٔ فوکوس با قطر معقول (spot size ~30–40 µm) که بین دقت و سرعت تعادل ایجاد میکند
برای ضخامتهای معمول فلزات صنعتی، انعطافپذیری بهتری نسبت به لنزهای کوتاهتر یا بلندتر دارد
تذکر: این مقادیر صرفاً نقطهٔ شروعاند. بهترین کار ساخت یک تستچارت دقیق Power vs. Speed با لنز F100 مخصوص دستگاه خودتان و ارزیابی زیر ذرهبین است.
F100= 70*70mm
چگونه شیشه را برای حکاکی لیزری آماده کنیم؟
یکی از مواردی که میتوانید در نظر بگیرید این است که شیشه را رنگ کنید، جایی که میخواهید حکاکی کنید را با لیزر بپوشانید، سپس کرم حکاکی شیشه را اعمال کنید. کرم حکاکی را پس از زمان توصیه شده بشویید، سپس از یک حلال روی اکریلیک استفاده کنید. استون خیلی خوب عمل میکند.
نکات تکمیلی تنظیمات حکاکی
- پاسهای چندگانه (Multi-Pass): بهجای یک پاس پرقدرت، دو پاس با توان متوسط عمق یکنواختتر و کنارههای تمیزتری ایجاد میکند.
- Air Assist: جریان هوای کمکی متمرکز روی نقطهٔ حک، دود و ذرات را دور میکند و از کثیفی لنز جلوگیری میکند.
- پاکسازی سطح: چربی و آلودگی سطح را با الکل قبل از حک پاک کنید تا یکنواختی کنتراست حفظ شود.
- رعایت فاصله کانونی لنز با سطح قطعه بسیار مهم است به طوری که در صورت عدم رعایت فاصله کانونی اعلام شده آسیب به لنز را به همراه خواهد داشت و در پی آن حکاکی بی کیفیت را بدست خواهیم آورد. برای مثال اگر f163 نیاز به فاصله 10 سانتی متری لنز از سطح قطعه را دارد اگر در فاصله 14 سانتی یا 7 سانتی قرار گرفته و حکاکی انجام شود آسیب دید به لنز ایجاد میشود ؛ تلرانس فاصله کانونی بسته به نوع لنز میتواند از حد تعیین شده 1تا 2 سانت بالاتر یا پایین تر قرار بگیرد تا به لنز آسیب نرسد.
نگهداری منظم لنز: هر ۲۰–۳۰ ساعت کار، لنز را بررسی و در صورت وجود ذره روی سطحش، با محلول مخصوص تمیز نمایید.
برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت پاسخهای تخصصی به پرسشهای رایج در زمینهی دستگاه لیزری حکاکی روی فلز، میتوانید به صفحهی «سؤالات متداول درباره دستگاه لیزری حکاکی روی فلز – پاسخ تخصصی شایا حک» مراجعه کنید.
