Лазерная гравировка латуни
Латунь — это материал премиум-класса, который при гравировке дает высококачественную золотистую отделку. Лазерная гравировка дает возможность с высокой точностью выгравировать сложные узоры на латуни.
Однако латунь является материалом с высокой отражающей способностью, который отражает лазерный свет и вызывает некоторые трудности в процессе гравировки.
Эти трудности можно преодолеть, сохраняя хороший контроль процесса и используя альтернативные подходы, когда это возможно.
Эта статья дает подробную информацию о процессе лазерной гравировки латуни и различных методах, которые могут улучшить качество продукции.
Латунь и ее виды
Латунь представляет собой сплав меди и цинка с превосходной обработкой поверхности и дает хорошие результаты при обработке лазером.
В зависимости от доли легирующих элементов существуют различные виды латуни, и каждый вид отличается от другого своими механическими свойствами и цветом.
Из-за своей золотой отделки это, пожалуй, наиболее часто используемый металл в мире гравировки.
Он используется для различных применений, таких как таблички с именами на трофеях, компоненты сантехники, электрические компоненты, гильзы для пуль, дверные ручки и т. д.
Когда дело доходит до лазерной гравировки, для выполнения проектов гравировки используются два типа латуни.
Чистая латунь
Латунь из чистого металла, как следует из названия, представляет собой латунь, на поверхности которой нет слоя добавок из других материалов.
Гравировка этого материала довольно сложна, так как латунь отражает большую часть лазерной энергии.
Чтобы компенсировать потерю энергии при отражении, обычно требуется сравнительно мощный лазер для гравировки латуни на голом металле.
Гравировка латуни на голом металле приводит к яркому золотому покрытию, которое часто требует дополнительных процессов, таких как окисление, для повышения контраста.
Результат гравировки, полученный на латуни из голого металла, заметен и долговечен, поскольку нет дополнительной поверхности, которая со временем может быть поцарапана и удалена.
Одним из наиболее часто используемых латунных изделий из чистого металла является освинцованная латунь премиум-класса.
Он имеет следы свинца с более высоким соотношением меди и цинка, чем стандартная свинцовая латунь, что облегчает гравировку и дает темно-черный цвет при окислении.
Латунь для гравировки
Латунь для гравировки, представляет собой особый материал со слоем постороннего материала на латунной поверхности.
Этот инородный материал обычно представляет собой тонкий слой эмали или лака, который легко удаляется лазером.
Лаковое покрытие представляет собой прозрачный слой, который не влияет на блестящий, золотистый цвет и отделку латуни.
В то время как латунь с эмалированным покрытием доступна в различных цветах и узорах, которые повышают эстетическую ценность окончательной гравировки.
При гравировке латуни, покрытой эмалью, лазер удаляет слой эмали, обнажая яркий цвет латуни под ним.
Это улучшает контрастность гравировки и упрощает процесс, поскольку лазер не удаляет или удаляет минимальное количество латуни.
Лазерная гравировка латуни
Лазерная гравировка латуни дает отличные результаты с высоким качеством поверхности и хорошей эстетической ценностью.
Качество гравировки на латуни зависит от различных факторов, участвующих в процессе гравировки.
Тип лазера
Тип лазера, используемого в лазерном гравере, играет важную роль в определении его способности гравировать латунь.
Лазер на СО 2 обычно имеет длину волны 10,6 мкм, которая плохо поглощается металлами.
Для преодоления этой проблемы были разработаны мощные CO 2 -лазеры, которые можно использовать для резки различных металлов.
Когда дело доходит до гравировки металлов, лазеры на СО 2 неэффективны, поэтому их не рекомендуется использовать для гравировки латуни.
Волоконный лазер, с другой стороны, имеет длину волны 1,06 мкм, которая легко поглощается металлами.
Это делает волоконные лазеры идеальными для гравировки металлов и рекомендуется для лазерной гравировки латуни.
Однако при гравировке латуни для лазера, лазер удаляет верхний нелатунный слой материала, поэтому для гравировки, можно использовать CO 2 -лазер.
Сила
Эмпирическое правило гравировки металлов заключается в том, что чем выше мощность лазерного гравера, тем лучше он будет гравировать.
Однако, если мощность слишком высока, это может привести к более глубокой гравировке или даже прорезать тонкий материал.
Как правило, для гравировки латуни на голом металле рекомендуется использовать волоконный лазер с номинальной мощностью более 40 Вт.
С другой стороны, гравировка покрытой латуни требует сравнительно меньше энергии для гравировки, а CO 2 или волоконный лазер с номинальной мощностью более 30 Вт быстро справятся с задачей.
Скорость гравировки
Скорость гравировки играет жизненно важную роль в качестве гравировки.
Рекомендуется гравировать латунь на высокой мощности с низкой скоростью гравировки.
Как правило, при использовании лазерного гравера мощностью 40 Вт скорость гравировки 5 дюймов в секунду (127 мм/сек) при мощности 80-90% дает оптимальные результаты.
Вы также можете использовать многопроходную технику, чтобы затемнить гравюру и улучшить контрастность.
Если ваше приложение включает лазерную резку латуни, вы можете обратиться к таблице толщины и скорости лазерной резки для получения оптимальных параметров.
Дизайн
Параметры дизайна для гравировки на латуни аналогичны любому обычному процессу гравировки, и для него доступны различные программы для лазерной гравировки/резки.
Рекомендуется использовать высококонтрастное изображение с минимальными тенями для получения четкой детализации на выходе гравировки.
Кроме того, выполнение гравировки в двунаправленной штриховке или оптимизация двухсторонней штриховки дает наилучшие результаты при лазерной гравировке латуни.
Вы можете выбрать эти шаблоны в используемом программном обеспечении для лазерной гравировки.
Воздушная помощь
Система Air Assist использует сжатый воздух для предотвращения попадания пыли и брызг на фокусирующую линзу и улучшает процесс резки, выдувая расплавленный материал из пропила.
Однако использование воздушной подпитки в процессе гравировки не рекомендуется, так как это может привести к разбрызгиванию расплавленного материала.
Эти брызги распространяются по поверхности заготовки и ухудшают качество поверхности гравировки.
| Сила | Выше 40 Вт |
| Скорость гравировки | Около 5 дюймов в секунду (127 мм/сек) |
| Воздушная помощь | Не рекомендуется |
| Рисунок гравировки | Двунаправленная или оптимизированная двухсторонняя схема штриховки |
Очистка заготовки
После завершения процесса гравировки рекомендуется очистить заготовку от пыли и мусора с гравировки.
Мусор состоит из крошечных гранул латуни, которые могут поцарапать поверхность заготовки, если процесс очистки не выполняется с осторожностью.
При использовании латунной заготовки с матовым покрытием нанесите машинное масло и почистите его вдоль волокон материала, чтобы мусор не поцарапал материал.
В то время как для глянцевой латуни используйте мыльную воду и аккуратно протрите пальцами, чтобы очистить и удалить любой мусор из области гравировки.
После очистки заготовки аккуратно протрите ее тканью из микрофибры, чтобы удалить излишки масла или воды с материала.
Окисление гравюры
Окисление используется для добавления контраста между гравировкой и материалом, чтобы улучшить его внешний вид.
Рекомендуется оксидировать гравировку сразу после завершения процесса гравировки во избежание нежелательной реакции латуни с атмосферной влагой и воздухом.
Убедитесь, что гравировка не содержит пыли или мусора и полностью сухая.
После очистки гравировки нанесите на область гравировки окислитель с помощью губки, салфетки или ватного тампона.
Оставьте окислитель на гравировке примерно на 30 секунд и дайте протекать реакции.
Когда гравировка станет темно-черной, промойте заготовку под горячей водой, чтобы удалить окислитель и остановить реакцию.
Не трите окислившийся участок, пока он полностью не высохнет, иначе окислившийся слой будет удален.
Учтите, что если оставить окислитель на гравюре слишком долго, гравировка может стать сероватой и даже может отслоиться.
Некоторыми из наиболее часто используемых окислителей являются Liver of Sulphur, Brass Black и Patina Solution.
Лазерное травление латуни
Травление — это процесс внесения изменений в микроструктуру поверхности заготовки без удаления материала или с минимальным удалением.
При лазерном травлении материал поглощает энергию лазера, что приводит к плавлению поверхности заготовки.
В отличие от лазерной гравировки, материал не испаряется в процессе травления, а вместо этого претерпевает микроструктурные изменения, приводящие к микровозвышениям и обесцвечиванию материала.
Для повышения контрастности травления на поверхность заготовки можно наносить лазерные чернила для маркировки металлов.
Когда лазер расплавляет поверхность материала, эти чернила интегрируются в расплавленный металл и создают неизгладимую метку на поверхности материала. Этот процесс иногда называют лазерной маркировкой.
Для лазерного травления латуни рекомендуется использовать волоконный лазер, так как он дает гораздо лучшие результаты, чем CO 2 -лазер.
Как правило, для получения долговечного травления латуни рекомендуется высокая мощность с низкой скоростью.
Выполнение травления на низкой скорости обеспечивает надлежащее плавление материала для создания прочной связи между маркировочной краской и материалом.
Лазерная гравировка против травления
Лазерная гравировка и лазерное травление являются подразделами более широкой области, называемой лазерной маркировкой.
Оба создают видимую метку на материале, которая подчеркивает требуемый узор или рисунок.
Хотя оба служат одинаковой цели, между этими двумя процессами существуют различные различия.
Метка, нанесенная лазерной гравировкой, сравнительно дольше сохраняется, чем травление.
Лазерное травление затрагивает только поверхность материала и подвержено царапинам и истиранию.
Лазерное травление выполняется сравнительно быстрее, чем лазерная гравировка, поскольку испарение материала минимально или отсутствует.
Следы, созданные лазерной гравировкой, являются результатом удаления материала и могут достигать глубины 0,005 дюйма.
Принимая во внимание, что следы лазерного травления создаются путем удаления материала с максимальной глубиной 0,001 дюйма или возвышениями, которые могут достигать 0,003 микрона над поверхностью заготовки.
Кроме того, поскольку лазерное травление требует сравнительно меньше энергии, чем гравировка, частота импульсов или импульс на дюйм (ppi) в процессе травления относительно ниже, чем в процессе гравировки.
Преимущества лазерной гравировки латуни
Качество
Качество гравировки, достигаемое лазерной гравировкой латуни, намного превосходит качество любого другого традиционного процесса.
Лазерная гравировка приводит к равномерному удалению материала по всей гравировке, создавая гладкую поверхность.
Кроме того, правильное окисление этой гладкой поверхности приводит к превосходной черной метке без каких-либо пустот.
Бесконтактный процесс
Лазерная гравировка является бесконтактным процессом, так как между заготовкой и инструментом нет физического контакта.
Поскольку латунь является мягким металлом, который легко деформируется, гравировка латуни традиционными методами, предполагающими зажим заготовки, иногда может привести к деформации заготовки.
Лазерная гравировка устраняет необходимость зажима и тем самым устраняет риск деформации латуни при зажиме.
Кроме того, бесконтактный характер лазерной гравировки также исключает возможность возникновения нежелательных механических напряжений в заготовке, поскольку между инструментом и заготовкой отсутствует физический контакт.
Скорость и точность
По сравнению с традиционными методами лазерная гравировка латуни может сократить время цикла почти на 50%.
Это увеличение скорости сопровождается высокой точностью, что делает лазерную гравировку идеальным методом для гравировки латуни.
Лазерные граверы очень точны с высокой точностью и повторяемостью.
Эта высокая точность облегчает гравировку сложных рисунков и фотографий, которые в противном случае было бы чрезвычайно трудно выгравировать на латуни.
Проблемы лазерной гравировки латуни
Высокоотражающая природа
Высокая отражающая способность латуни затрудняет лазерную гравировку, так как большая часть энергии лазера отражается ею.
Кроме того, плохое поглощение СО 2 -лазеров делает необходимым использование волоконных лазеров при лазерной гравировке латуни на голом металле.
Это ограничивает выбор лазерного гравера и увеличивает начальную стоимость оборудования.
Высокая начальная стоимость
Лазерные граверы сравнительно дороже, чем традиционные молоток и долото, используемые для гравировки латуни.
При гравировке латуни на голом металле требуется высокоэнергетический волоконный лазер, чтобы расплавить и испарить материал.
Это еще больше увеличивает первоначальную стоимость, поскольку волоконные лазеры сравнительно дороже лазеров на СО 2.
Последние мысли
Лазерная гравировка латуни дает отличные результаты, которые имеют высокую эстетическую ценность.
Волоконный лазер предпочтительнее CO 2 -лазера для лазерной гравировки латуни из-за его способности гравировать латунь на голом металле и давать сравнительно лучшие результаты.
Отражающая природа латуни делает процесс гравировки опасным, поскольку отраженный луч может причинить вред оператору или окружающим.
Поэтому настоятельно рекомендуется надевать соответствующие защитные очки и следовать всем протоколам безопасности при работе с лазером при гравировке латуни.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Что такое глубокая лазерная гравировка?
Глубокая лазерная гравировка — это подраздел лазерной гравировки, при котором слои материала удаляются лазерным гравером.
Разница между лазерной гравировкой и глубокой лазерной гравировкой заключается в глубине гравировки. Лазерная гравировка имеет максимальную глубину гравировки 0,005 дюйма, а любая гравировка глубиной более 0,005 дюйма считается глубокой гравировкой.
Можем ли мы выполнить глубокую лазерную гравировку на латуни?
Да, вы можете выполнить глубокую лазерную гравировку на латуни. Глубокая лазерная гравировка требует высокой мощности лазера, который может удалить больше слоев латуни, чтобы достичь глубины более 0,005 дюйма. Большинство лазерных резаков для латуни могут выполнять глубокую лазерную гравировку, контролируя выходную мощность. мощный лазерный гравер для выполнения глубокой лазерной гравировки за несколько проходов.
Какой лазер рекомендуется для лазерной резки латуни?
Для лазерной резки латуни рекомендуется использовать волоконный лазер. Латунь легко поглощает лазерную энергию лазеров с длиной волны 1060 нм, что делает волоконный лазер идеальным для лазерной резки латуни. Однако отражающая природа латуни приводит к отражению большей части лазерной энергии. Поэтому для резки тонких листов латуни рекомендуется использовать мощный волоконный лазер мощностью более 100 Вт.
