آلومینیوم به دلیل قابلیت بازتابش شدید نور (High-Reflective)، همواره یکی از متریالهای چالشبرانگیز در کارگاههای حکاکی و مارکینگ است. بازتابش پرتو میتواند در صورت عدم تنظیم درست پارامترها، به سورس دستگاه آسیب بزند یا خروجی کار را کدر و نامنظم کند. سورسهای ریکاس (Raycus) به دلیل فرکانس پاصاف و پایداری بالا، توانایی فوقالعادهای در اجرای انواع حکاکی سطحی، مشکی کردن، تمیزکاری (سفید کردن) و حتی حکاکی عمیق روی آلومینیوم دارند؛ به شرطی که اپراتور رابطه میان توان، فرکانس و فاصله کانونی لنز را کاملاً درک کند.
در این مقاله تخصصی، تنظیمات واقعی نرمافزار EzCad2 برای سورسهای فایبر ۳۰ وات و تکنیکهای عیبیابی آن را با هم مرور میکنیم.
بخش اول: چالش بزرگ کارگاهی؛ تعویض لنز چطور تنظیمات شما را تغییر میدهد؟ (تفاوت لنز 110، 170 و 210)
یکی از اشتباهات رایج در میان اپراتورها این است که تصور میکنند تنظیمات فرکانس و توان در نرمافزار EzCad2 برای همه لنزها یکسان است. واقعیت این است که نوع لنز و فاصله کانونی آن، مستقیماً روی چگالی انرژی (Energy Density) پرتو لیزر روی قطعه آلومینیومی تأثیر میگذارد:
لنز 110×110 (تمرکز انرژی فوقالعاده عمیق): این لنز به دلیل داشتن کوچکترین نقطه فوکوس (Spot Size)، بیشترین چگالی توان را در نقطه برخورد ایجاد میکند. اگر قصد شما حکاکی عمیق (Deep Engraving)، ساخت کلیشه، یا حکاکی مشکی روی آلومینیوم است، لنز ۱۱۰ بهترین و پایدارترین گزینه است.
لنز 170×170 (تعادل میان مساحت و قدرت): در این لنز نقطه فوکوس کمی بزرگتر و چگالی انرژی پراکندهتر میشود. برای مارکینگ سریع، حکاکیهای سطحی و پلاکهای آلومینیومی بزرگ عالی است، اما برای رسیدن به عمق مشابه لنز ۱۱۰، باید سرعت را کاهش داده و تعداد پاسها را بالا ببرید.
لنز 210×210 (مساحت بزرگ اما افت شدید چگالی انرژی): این لنز پرتو را روی سطح بسیار وسیعی پخش میکند. سورسهای ۳۰ وات ریکاس با لنز ۲۱۰ توانایی بسیار کمی برای لایهبرداری و حکاکی عمیق آلومینیوم دارند؛ چرا که انرژی پالسها بیش از حد پراکنده میشود و قطعه به جای حک شدن، فقط داغ میشود. از این لنز صرفاً برای مارکینگهای سطحی و بسیار سریع استفاده کنید.
برای شناخت بهتر سایز لنزها و انتخاب دقیق لنز مورد نیازتون میتوانید به مقاله [لنز ۱۱۰، ۱۷۰، ۲۱۰ در لیزر فایبر: تفاوت کیفیت، سرعت و سایز حکاکی] مراجعه کنید.
بخش دوم: جدول تنظیمات واقعی آلومینیوم در EzCad2 (مبنا: سورس 30W)
این جدول پارامترهای واقعی و تجربی برای شروع کار روی آلومینیوم استاندارد صنعتی را نشان میدهد:
نوع خروجی مدنظر | سرعت (mm/s) | توان (%) | فرکانس (kHz) |
|---|---|---|---|
حکاکی عمیق (لنز 110)
(حک قالب یا پلاک ضخیم) | 300 – 500 | 75% – 85% | 20 – 30 |
حکاکی مشکی / تیره
(ایجاد تضاد رنگی بالا) | 150 – 350 | 35% – 48% | 40 – 55 |
حکاکی سفید / تمیزکاری
(پاک کردن اکسید سطحی) | 1500 – 2200 | 50% – 65% | 55 – 65 |
بخش سوم: راهنمای عیبیابی و کالیبراسیون (Troubleshooting)
اگر در زمان تست روی قطعات آلومینیومی به خروجی دلخواه نرسیدید، از فرمولهای کارگاهی زیر برای کالیبراسیون پارامترها استفاده کنید:
۱. اگر حکاکی عمیق انجام نمیشود یا نرخ لایهبرداری خیلی پایین است:
فرکانس را پایین بیاورید: برای لایهبرداری سنگین روی آلومینیوم با سورس ریکاس، فرکانس باید روی کمترین حالت (بین ۲۰ تا ۳۰ کیلوهرتز) تنظیم شود. فرکانس پایین یعنی انرژی هر ضربه (Pulse Energy) به حداکثر میرسد و سد بازتابی آلومینیوم را میشکند.
نوع لنز را بازبینی کنید: اگر از لنزهای ۱۷۰ یا ۲۱۰ استفاده میکنید و عمق نمیگیرید، به دلیل افت چگالی توان است. یا لنز را به ۱۱۰ تغییر دهید یا سرعت را روی ۳۰۰ میلیمتر بر ثانیه قفل کرده و تعداد تکرار (Loop) را افزایش دهید.
انباشت برادهها و دوده: در حکاکی عمیق، گردهای آلومینیوم مسیر پرتو را مسدود میکنند. حتماً در تنظیمات پیشرفته هچ، گزینه Hatch Angle Rotating (چرخش زاویه هچ در هر پاس) را فعال کنید تا لیزر در هر مرحله برادههای قبلی را تمیز کند.
۲. اگر قطعه آلومینیومی زیر لیزر دفرمه میشود یا تاب برمیدارد:
-
آلومینیوم ضریب انتقال حرارت بالایی دارد و ورقهای نازک آن به سرعت در اثر انباشت گرما دچار دفرمه شدن میشوند.
-
راه حل فوری: توان (Power) را کاهش دهید و سرعت را بالای ۱۲۰۰ ببرید. برای جبران توان، فرکانس را روی ۵۰ تا ۶۰ کیلوهرتز تنظیم کنید. همچنین فاصله خطوط هچ (Line Space) را به ۰.۰۵ یا ۰.۰۶ میلیمتر برسانید تا خطوط روی هم نیفتند و قطعه فرصت خنک شدن داشته باشد.
۳. چرا رنگ حکاکی مشکی، یکدست نیست و خاکستری یا دورنگ میشود؟
-
گرفتن رنگ مشکی مخملی روی آلومینیوم به شدت به دقت فوکوس حساس است. حتی ۰.۵ میلیمتر جابجایی در ارتفاع لنز، رنگ مشکی را خراب میکند.
-
همچنین برای ایجاد لایه اکسیداسیون مشکیِ یکدست، فاصله خطوط هچ باید بسیار فشرده (0.01 mm) باشد و سرعت دستگاه پایین نگه داشته شود تا پالسها کاملاً در هم تنیده شوند.
