مشکلات رایج و رفع عیب در ماشین‌های حکاکی با لیزر فیبری

مشکلات کیفیت حکاکی در ماشین‌های حکاکی با لیزر فیبری

کاهش شدت لیزر و راه‌حل‌های ناواضح بودن حکاکی

عملکرد پایین باریکه اغلب توسط ماژول‌های لیزری فرسوده (طول عمر مورد انتظار: 8000 تا 15000 ساعت کارکرد) و تغییرات ولتاژ بیشتر از ±5% نسبت به مشخصات فنی ایجاد می‌شود. قبل از بررسی قطعات اپتیکی، اپراتور باید ابتدا با استفاده از دستگاه چندکاره (مولتی‌متر) ثبات برق را بررسی کند. عدسی کثیف میزان انتقال نور را تا 40% کاهش می‌دهد، اسکنر گالوانومتری که انحراف بیشتر از 0.05 میلی‌متر دارد عمدتاً روی کیفیت حکاکی تأثیر می‌گذارد. برای حکاکی روی آلومینیوم آنودایز شده از توان 70 تا 80 درصد با سرعت 800 تا 1200 میلی‌متر بر ثانیه استفاده کنید تا حکاکی واضح و تیره بدون آسیب به آلومینیوم ایجاد شود.

رفع الگوهای نامنظم عمق حکاکی

تغییرات در عمق معمولاً نشان‌دهنده ناهمواری مواد روی سطح بیشتر از 0.2 میلی‌متر یا خطا در تراز محور Z است. نقشه‌برداری توپوگرافی پیش‌گرم می‌تواند حتی روی اشیاء غیرمسطح مانند فلزات ریخته‌گری شده نیز انجام شود، فوکوس به‌صورت خودکار از طریق جبران‌سازی ارتفاع موتوری تنظیم می‌شود. برای زیرلایه‌های یکنواخت، با استفاده از گیج‌های ضخامت قابل ردیابی ISO در سه محور کالیبره کنید. انحرافات عمقی در حکاکی پلیمرها می‌توانند به‌میزان قابل توجهی کاهش یابند اگر فرکانس پالس روی 50 کیلوهرتز تنظیم شود و سرعت 30% کاهش یابد.

اصلاح نقص در علامت‌گذاری محو یا ناقص

علامت‌های ناقص معمولاً نشان‌دهنده موانع پرتو یا نقص در عدسی است که منجره به اتلاف انرژی بیشتر از 20% می‌شود. بازرسی‌های هفتگی مسیر پرتو با استفاده از تصویربرداری مادون قرمز به شناسایی آینه‌های دچار تغییر تراز یا عدسی‌های فوکوس ترک‌خورده کمک می‌کند (در صورتی که عمق خطوط روی سطح بیشتر از 0.1 میکرومتر باشد، عدسی تعویض شود). هنگام علامت‌گذاری مواد حساس به گرما مانند پلی‌پروپیلن، توان را 25% کاهش دهید و فرکانس را 20% افزایش دهید تا تخریب این مواد جلوگیری شود.

شکست‌های انتشار لیزر در ماشین‌های مارکینگ لیزر فیبری

رفع اشکال عدم انتشار کامل لیزر

برای شکست کامل انتشار، مراحل زیر را دنبال کنید:

1. بررسی تامین برق با استفاده از مولتی‌متر (هدف: 24 ولت ±5%)
2. بررسی اتصالات فیبر نوری از نظر شعاع خمیدگی کمتر از 15 سانتی‌متر یا آسیب فیزیکی
3. آزمایش خروجی دیود پمپ با یک سنسور مادون قرمز

40% از موارد عدم انتشار با هم‌راستایی مجدد فیبر حل می‌شود. برای مشکلات پایدار، آینه‌های حفره رزونانسی را از نظر تغییر شکل حرارتی بیش از دقت 0.1 میکرومتری ارزیابی کنید.

رفع مشکلات خروجی پرتوهای متناوب

خروجی لیزر نوسانی ممکن است ناشی از:

• ناب stability گرمایی : عملکرد چیلر مانیتورینگ را کنترل کنید (بهینه: 21°C ±2°)
• ولتاژ مدولاسیون نوسان کند : کنترل‌کننده‌های PWM را از طریق نرم‌افزار سازنده دوباره کالیبره کنید
• کاهش کیفیت سوئیچ Q : اطمینان حاصل کنید زمان پاسخگویی سوئیچینگ کمتر از 50ns باقی بماند

68% از خرابی‌های دوره‌ای ناشی از نقص سیستم خنک‌کننده در هنگام عملیات با چرخه کاری بالا است.

منبع تغذیه و تشخیص سیگنال مدولاسیون

برای سیستم‌هایی با حداکثر مصرف 20 کیلووات، هسته‌های فریتی را روی کابل‌های کنترل نصب کنید تا تداخل الکترومغناطیسی کاهش یابد.

نگهداری سیستم نوری برای ماشین‌های لیزر فیبری

پاک‌سازی لنز لیزر و پیشگیری از آلودگی

این روال روزانه پاک‌سازی را دنبال کنید:

1. سیستم را خاموش کنید و اجازه دهید خنک شود
2. ذرات آلوده را با استفاده از هواى فشرده پاک کنید (حداکثر 30-50 psi)
3. با الکل ایزوپروپیل به کیفیت نوری و پد پاک‌کن بدون پرز تمیز کنید

بازرسی‌های هفتگی باید شامل چک کردن آسیب به پوشش ضد انعکاس باشند. سیستم‌های پاک‌کننده بسته با فیلتر HEPA، ورود ذرات را تا 85٪ کاهش می‌دهند. هرگز از مواد ساینده یا حرکات دایروی با سرعت بیش از 5 سانتی‌متر/ثانیه استفاده نکنید.

روش‌های تراز کردن اسکنر گالوانومتری

چک کردن ماهانه تراز:

1. دوربین پروفیل‌برداری پرتو را در صفحه قطعه کار قرار دهید
2. یک ضربه آزمایشی 10 واتی در طول موج 1064 نانومتر شلیک کنید
3. مقایسه مختصات واقعی با مختصات برنامه‌ریزی‌شده
4. تنظیم دقیق زاویه آینه‌ها (دقت 0.001°)

اعتبارسنجی پس از تراز کردن نیازمند ایجاد یک الگوی شبکه است — محدوده تحمل باید در کل 300 میلی‌متر کمتر از 0.03 میلی‌متر باقی بماند.

بهینه‌سازی پارامترها در مارکینگ لیزر فیبری

تکنیک‌های تعادل بین سرعت، توان و فرکانس

تنظیمات بهینه به نوع ماده بستگی دارد:

• فلزات: نسبت‌های کمتر سرعت-توان (<0.8 میلی‌متر/ژول) اطمینان از عمق ¥0.15 میلی‌متری را فراهم می‌کند
• پلیمرها: فرکانس‌های بالاتر (150-200 کیلوهرتز) همراه با توان کاهش‌یافته (30-50%) از تجمع گرما جلوگیری می‌کند

سیستم‌های مدرن از الگوریتم‌های ژنتیکی برای تنظیم خودکار پارامترها استفاده می‌کنند و این موضوع منجر به کاهش 22%ی نرخ رد شده‌ها در کاربردهای صنعتی می‌شود.

استراتژی‌های تنظیم مخصوص مواد

آلیاژهای آلومینیومی برای جلوگیری از تخریب سطحی به توان قله‌ای 12-15% پایین‌تری نسبت به فولاد ضدزنگ نیاز دارند.

کالیبراسیون مکانیکی برای سیستم‌های لیزری فیبری

تنظیمات مکانیسم فوکوس محور Z

کالیبراسیون مجدد سه‌ماهه با اینترفرومترهای لیزری جبران انبساط حرارتی را فراهم می‌کند. برای آلومینیوم آندایزه شده، برش‌های آزمایشی در ارتفاعات مختلف یکنواختی عمق را تأیید می‌کنند. سیستم‌های مدرن از حلقه‌های بازخورد در زمان واقعی برای تنظیم خودکار پارامترهای سرو استفاده می‌کنند.

تأیید سیستم موقعیت‌گذاری قطعه کار

برای عملیات چندمحوره:

• اجرای الگوهای تست مبتنی بر شبکه برای تأیید ترازبندی
• بازرسی راهنماهای خطی با استفاده از نشانگرهای دیجیتال (انحراف مجاز ۰٫۰۲ میلی‌متر)
• تأیید هم‌مرکزی دورانی از طریق علامت‌های استوانه‌ای ۹۰ درجه‌ای

پس از کالیبراسیون، تکرارپذیری را در قطعات استیل ضدزنگ با تحمل ±۵ میکرون تأیید کنید.

بخش سوالات متداول

علل رایج کاهش شدت لیزر چیست؟

علل رایج کاهش شدت لیزر شامل ماژول‌های لیزری فرسوده، تغییرات ولتاژ، عدسی‌های کثیف و اسکنرهای گالوانومتری خارج از تراز می‌شود.

چگونه می‌توان علامت‌های ناقص را اصلاح کرد؟

علامت‌های ناقص اغلب نشانه وجود موانع در مسیر پرتو یا نقص در عدسی است. به دنبال آینه‌های خارج از تراز یا عدسی‌های شکسته باشید و در صورت لزوم تنظیمات را انجام دهید یا قطعات را تعویض کنید.

در صورتی که لیزر فعال نشود، چه مواردی باید بررسی شوند؟

اگر لیزر فعال نشد، تأمین برق را بررسی کنید، اتصالات فیبر نوری را بازرسی کنید و خروجی دیودهای پمپ را تست کنید.

نگهداری از لنز لیزر چقدر اتفاق بیفتد؟

برای حفظ کیفیت لنز لیزر و جلوگیری از آلودگی، باید تمیز کردن روزانه و بازرسی هفتگی انجام شود.

چه پارامترهایی برای حکاکی لیزری مخصوص مواد مهم هستند؟

پارامترهایی مانند سرعت، توان و فرکانس باید بر اساس نوع ماده تنظیم شوند تا کیفیت حکاکی لیزر بهینه شود.