SpeedMark - Przewodnik 5 Proces znakowania stali nierdzewnej Przewodnik ten opisuje: - Ró nice pomiêdzy grawerowaniem, polerowaniem i przegrzaniem na stali nierdzewnej. - Niezbêdne ustawienia parametrów lasera dla SpeedMarker 20 W dla ró nych procesów. - Wyjaœnienia, co dzieje siê z materia³em i jaki wp³yw maj¹ parametry lasera. - Dodatkowe funkcje, takie jak po³¹czenie procesów, czyszczenie, itp Wymagane: - SpeedMarker 100, 300, 700, 1300 - Moc preferowana 20 W (parametry bêd¹ inne w zale noœci od mocy) - Soczewka F160 - Program SpeedMark 3.3 lub nowszy - P³ytka stali nierdzewnej Index Remark Date Name Checked by 1.0 First edition 11.12.2014 PREY PREY 1 / 10
1 Ogniskowanie lasera. Poza dobraniem odpowiednich parametrów znakowania, najwa niejszym i pierwszym krokiem jest ustawienie prawid³owego ogniskowania aby uzyskaæ dobry znak. W zale noœci od ustawieñ, ostroœæ mo na regulowaæ, przesuwaj¹c g³owicê w górê lub w dó³ w odniesieniu do nieruchomego obiektu lub regulowaæ wysokoœci obrabianego przedmiotu wzglêdem g³owicy. Istnieje kilka sposobów, aby znaleÿæ w³aœciw¹ pozycjê ogniskowania. a) FocusFinder to przydatna opcja, aby szybko i bez dodatkowych narzêdzi znaleÿæ poprawn¹ odleg³oœæ ogniskowania. Wykorzystuje on drugi laser pilota, który wskazuje punkt pod okreœlonym k¹tem. Gdy punkty pokryj¹ siê w tym samym miejscu, wyznacz¹ prawid³ow¹ wysokoœæ ogniskowania materia³u. poza ogniskiem w ognisku b) Jeœli SpeedMarker jest wyposa ony w sterowan¹ programowo oœ Z, domyœlna pozycja zerowa jest ustawiona tak, e odleg³oœæ ogniskowania odpowiada powierzchni sto³u. Otwieraj¹c okno sterowania osi¹ Z (Widok - Oœ Z) nale y ustawiæ wysokoœæ sto³u odpowiednio do wysokoœci znakowanego przedmiotu. Stó³ ustawi siê w ognisku lasera. 2 / 10
c) W tym przewodniku bêdziemy u ywaæ polecenia sterowania osi¹ Z przez program SpeedMark, co umo liwi sterowanie osi¹ Z bezpoœrednio w schemacie programu znakowania. Dziêki tej funkcji mo na ³atwo ustawiæ kilka wysokoœci osi Z podczas jednego przep³ywu programu. Jest to niezbêdne przy znakowaniu kompleksowym jednego przedmiotu w miejscach o ró nej wysokoœci lub (co jest w tym tutorialu), aby po³¹czyæ ró ne procesy znakowania w ci¹gu jednego przebiegu programu. 3 / 10
2 Procesy znakowania stali nierdzewnej i odpowiednie parametry. G³ównym celem tego przewodnika jest przedstawienie w jaki sposób znakowaæ stal i jak dzia³aj¹ ró ne procesy pracy. Stal nierdzewna mo e byæ grawerowana, polerowana i wy arzania. Mo liwe jest równie po³¹czenie tych procesów znakowania. 2.1 Grawerowanie Grawerowanie stali nale y rozumieæ jako proces ablacji materia³u (odparowania, usuniêcia). Ze wzglêdu na bardzo wysok¹ energiê lasera, materia³y takie jak stal, tytan i inne metale mog¹ byæ bezpoœrednio odparowane. Jest to mo liwe ze wzglêdu na du ¹ moc impulsu laserów Trotec Fiber (do 10 kw mocy impulsu) w po³¹czeniu z bardzo ma³¹ plamk¹ lasera (œrednica ~ 45 µm przy soczewce F-160). Dziêki tej metodzie, tekst, logo,... mo e byæ wyryte w materiale. Materia³ jest wypalany i zmienia kolor. Powsta³y br¹zowy kolor jest py³em spalonego metalu i mo e byæ wyczyszczone. W celu osi¹gniêcia tego efektu ablacji / odparowania stali, niezbêdna jest wysoka moc i stosunkowo œrednia lub niska prêdkoœæ znakowania. Ni sza czêstotliwoœæ zapewnia wiêksz¹ mo liw¹ moc impulsów energii, tzn. powinna byæ ustawiana mo liwie najni sza czêstotliwoœæ. Zalecane parametry dla 20 W w³óknowego Ÿród³a laserowego: Moc: 100% (dla 10 W - 50 W) Prêdkoœæ: 300 mm/s (wolniej dla 10 W, szybciej dla 30 i 50 W) Czêstotliwoœæ: 20 khz (30 khz dla 30 W i 50 khz dla 50 W) Ogniskowanie: Praca w ognisku soczewki Odleg³oœæ kreskowania: zalecana odleg³oœæ linii wype³nienia 0,03 mm Liczba przejœæ: 1 2.2 Polerowanie Polerowanie jest podobnym procesem do grawerowania metalu. Jeœli energia lasera, która jest dostarczana na materia³, jest zmniejszona to równie zostanie usuniêta cieñsza warstwa materia³u. Rezultatem jest "lekkie" grawerowanie, znakowanie w jasnym kolorze. eby to osi¹gn¹æ, niektóre lub nawet wszystkie parametry musz¹ byæ zmienione: mniej energii, wiêksza prêdkoœæ (rezultatem jest mniej energi na dystans), wy sza czêstotliwoœæ (mniej energii impulsu). Zalecane parametry dla 20 W w³óknowego Ÿród³a laserowego: Moc: ~ 50% (mniej dla 30 i 50 W) Prêdkoœæ: ~ 2000 mm/s (wolniej dla 10 W, szybciej dla 30 i 50 W) Czêstotliwoœæ: ~ 60 khz (wiêcej dla 30 i 50 W) Ogniskowanie: Praca w ognisku soczewki Odleg³oœæ kreskowania: zalecana odleg³oœæ linii wype³nienia 0,03 mm Liczba przejœæ: 1 4 / 10
2.3 Przegrzanie Proces przegrzania umo liwia uzyskanie bardzo g³êbokiej czerni znakowania na stali nierdzewnej. (równie tytanie). Ten proces nie jest mo liwy na innych metalach! Poczas znakowania elementu przy u yciu procesu przegrzewania, nie jest usuwany materia³ (brak ablacji), a jedynie nastêpuje zmiana koloru materia³u poprzez jego ogrzanie. Kiedy stal nierdzewna osi¹gnie temperaturê pomiêdzy 200 i 300 C to zmieni siê jej kolor. Mo liwe jest uzyskanie ró nych kolorów poprzez osi¹gniêcie ró nych temperatur. Jednak dla znakowania metalu normalnym celem jest osi¹gniêcie g³êgokiej czerni. Wa ne s¹ ró ne rzeczy dotycz¹ce parametrów lasera. - Nie mo e wyst¹piæ odparowanie / topnienie metalu. Stal wymaga jedynie dostarczenia wysokiej temperatury. Mo na to uzyskaæ zmniejszaj¹c gêstoœæ energii lasera oddzia³ywaj¹cej na element metalowy. Najprostszym sposobem jest rozogniskowanie skupienia wi¹zki a materiale, co znacznie zwiêkszy rozmiar plamki lasera (taka sama energia na znacznie wiêkszej powierzchni oznacza zmniejszenie gêstoœci energii) - Przegrzanie jest procesem termicznym i na usyskanie odpowiednio wysokiej temperatury potrzeba znacznie wiêcej czasu. Nale y stosowaæ bardzo woln¹ prêdkoœæ znakowania. Zalecane parametry dla 20 W w³óknowego Ÿród³a laserowego: Moc: 80-100% (mniej dla 30 W) Prêdkoœæ: 80-120 mm/s Czêstotliwoœæ: ~ 20-30 khz Ogniskowanie: Praca w rozogniskowaniu ~ 5 mm dla soczewki F-160, ~ 7 mm dla soczewki F-254 Odleg³oœæ kreskowania: zalecana odleg³oœæ linii wype³nienia 0,02 mm Liczba przejœæ: 1 3 Ustawienia parametrów znakowania w bazie materia³ów - Otwórz bazê materia³ów, utwórz now¹ grupê materia³ow¹ pod nazw¹ Tutorial4 - Utwórz nowy materia³ w bazie pod nazw¹ Steel_Marking. - Aktywuj pierwsze trzy kolory i zmieñ odpowiednio ich nazwy i parametry: Grawerowanie : 100%, 300 mm/s, 20 khz Polerowanie : 50%, 2000 mm/s, 60 khz Przegrzanie : 100%, 120 mm/s, 25 khz To s¹ zalecane parametry dla Ÿród³a w³óknowego 20 W i soczewki F-160. Inne parametry bêd¹ dla innej konfiguracji sprzêtowej (moc lasera, soczewka)! 5 / 10
4 Tworzenie programu w SpeedMark 1. Kliknij ikonkê DXF na pasku narzêdzi graficznych i zaimportuj logo Trotec. Jeœli nie dysponujesz odpowiednim logo, mo esz umieœciæ zwyk³e pole tekstowe (tekst outline wype³niony liniami) 2. Wpisz poni sze ustawienia: 1. Szerokoœæ: 30 mm, Wysokoœæ: 7,42 mm 2. Styl wype³nienia: dwukierunkowy lub równolegùy 3. Odleg³oœæ kreskowania: 0,03 mm 4. Aktywuj Zamknij wielok¹ty i wy³¹cz Kontur 6 / 10
3. Skopiuj 2 razy ten element, umieœæ je w polu znakowania jeden pod drugim. Dodaj opis do ka dego elementu. Pierwszy opisz Grawerowanie, drugi opisz Polerowanie, a trzeci Przegrzanie 4. Do ka dego obiektu przypisz ustawienia zgodnie z parametrami w bazie materia³ów. Dla obiektu który bêdzie obrabiany procesem Przegrzania, nale y zmniejszyæ odleg³oœæ linii wype³nienia z 0,03 do 0,02 mm. Aby mieæ pewnoœæ, e ka dy proces znakowania bêdzie mia³ prawid³owe ogniskowanie, nale y dodaæ 2 komendy ruchu osi. Pierwsz¹ na pocz¹tku programu w celu ustawienia ogniskowania na powierzchni materia³u. Dla p³ytki stalowej o gruboœci 1 mm nale y podaæ wysokoœæ 1 mm. Drug¹ komendê ruchu osi Z nale y umieœciæ przed procesem Przegrzania, wpisuj¹æ wartoœæ 6 mm ( 5 mm rozogniskowanie). 5. Uruchom zadanie i obserwuj rezultat pracy. 7 / 10
5 Po³¹czenie procesów znakowania 5.1 Grawerowanie + Polerowanie W celu oczyszczenia wgrawerowanych znaków (usuwanie br¹zowego spalony metalu) nale y dodaæ cykl polerowania zaraz po procesie grawerowania. Aby to wykonaæ w prosty sposób, nale y skopiowaæ element znakowania ze schematu SpeedMark i wkleiæ go bezpoœrednio zaraz po cyklu grawerowania, a nastêpnie zmieniæ parametry na Polerowanie. W ten sposób, zawartoœæ znakowania jest wykonywana dwukrotnie: pierwszy cykl z ustawieniami Grawerowania, drugim cyklu z ustawieniami Polerowania. Grawerowanie Grawerowanie + Polerowanie 8 / 10
5.2 Funkcja Czyszczenie W poprzednim rozdziale zosta³ opisany proces samoczyszczenia przedstawiony w 2 cyklach znakowania tej samej zawartoœci (np. tekst, logo itp.), ale o innych parametrach znakowania. Jest jeszcze jedna bardzo wa na funkcja w SpeedMark, która pozwala wyczyœciæ obszar wokó³ znakowanej zawartoœci, funkcja Czyszczenie. Znajduje siê ona w oknie Parametry grafiki w zak³adce Wype³nienie. Mo na tam ustawiæ wielkoœæ obszaru czyszczenia wokó³ znakowanej grafiki oraz niezbêdne parametry czyszczenia. Obszar zostanie wyczyszczony zaraz po wykonaniu g³ównego znakowania. Funkcja ta pozwala na zachowanie wysokiego kontrastu dla tekstu, logo itp. Przyk³adem, gdzie ta funkcja jest bardzo pomocna jest tworzenie kodów QRcode. Stwórz kod matrycowy z w³asnymi danymi i umieœæ go na schemacie programu znakowania. Wybierz zdefiniowane parametry materia³u z zak³adki Znakowanie w oknie Parametry grafiki. 9 / 10
Nastêpnie wybierz nastêpuj¹ce parametry w zak³adce Wype³nienie w oknie Parametry grafiki. Przede wszystkim funkcja czyszczenia musi byæ zaznaczona. W oknie "Parametry czyszczenia", nale y wybraæ odpowiednie parametry dla procesu czyszczenia oraz zdefiniowaæ wielkoœæ obszaru czyszenia wokó³ znakowanej grafiki. Rezultat 10 / 10