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साँचे, साइनबोर्ड, हार्डवेयर सहायक उपकरण, बिलबोर्ड, ऑटोमोबाइल लाइसेंस प्लेट और अन्य उत्पादों के अनुप्रयोग में, पारंपरिक संक्षारण प्रक्रियाएँ न केवल पर्यावरण प्रदूषण का कारण बनती हैं, बल्कि उनकी दक्षता भी कम होती है। मशीनिंग, धातु स्क्रैप और शीतलक जैसी पारंपरिक प्रक्रियाएँ भी पर्यावरण प्रदूषण का कारण बन सकती हैं। हालाँकि दक्षता में सुधार हुआ है, सटीकता अधिक नहीं है, और तीखे कोण नहीं बनाए जा सकते। पारंपरिक धातु गहरी नक्काशी विधियों की तुलना में, लेज़र धातु गहरी नक्काशी में प्रदूषण-मुक्त, उच्च परिशुद्धता और लचीली नक्काशी सामग्री के लाभ हैं, जो जटिल नक्काशी प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।

धातु की गहरी नक्काशी के लिए सामान्य सामग्रियों में कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम, तांबा, कीमती धातुएं आदि शामिल हैं। इंजीनियर विभिन्न धातु सामग्रियों के लिए उच्च दक्षता वाली गहरी नक्काशी पैरामीटर अनुसंधान करते हैं।

वास्तविक मामले का विश्लेषण:
परीक्षण प्लेटफ़ॉर्म उपकरण कारमानहास 3D गैल्वो हेड लेंस (F=163/210) के साथ गहरी नक्काशी परीक्षण करता है। उत्कीर्णन का आकार 10 मिमी × 10 मिमी है। उत्कीर्णन के प्रारंभिक पैरामीटर सेट करें, जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है। प्रक्रिया पैरामीटर जैसे कि डीफोकस की मात्रा, पल्स चौड़ाई, गति, भरने का अंतराल आदि बदलें, गहराई मापने के लिए गहरी नक्काशी परीक्षक का उपयोग करें, और सर्वोत्तम नक्काशी प्रभाव वाले प्रक्रिया पैरामीटर खोजें।

तालिका 1 गहरी नक्काशी के प्रारंभिक पैरामीटर

प्रक्रिया पैरामीटर तालिका के माध्यम से, हम देख सकते हैं कि कई पैरामीटर हैं जो अंतिम गहन उत्कीर्णन प्रभाव को प्रभावित करते हैं। हम प्रत्येक प्रक्रिया पैरामीटर के प्रभाव पर प्रभाव की प्रक्रिया का पता लगाने के लिए नियंत्रण चर विधि का उपयोग करते हैं, और अब हम उन्हें एक-एक करके घोषित करेंगे।

01 नक्काशी की गहराई पर डीफोकस का प्रभाव

प्रारंभिक मापदंडों को उत्कीर्ण करने के लिए सबसे पहले रेकस फाइबर लेज़र स्रोत, शक्ति: 100W, मॉडल: RFL-100M का उपयोग करें। विभिन्न धातु सतहों पर उत्कीर्णन परीक्षण करें। उत्कीर्णन को 305 सेकंड के लिए 100 बार दोहराएँ। डीफोकस बदलें और विभिन्न सामग्रियों के उत्कीर्णन प्रभाव पर डीफोकस के प्रभाव का परीक्षण करें।

चित्र 1 सामग्री की नक्काशी की गहराई पर डीफोकस के प्रभाव की तुलना

जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, विभिन्न धातु सामग्रियों में गहरी नक्काशी के लिए RFL-100M का उपयोग करते समय, हम विभिन्न डीफोकसिंग मात्राओं के अनुरूप अधिकतम गहराई के बारे में निम्नलिखित जानकारी प्राप्त कर सकते हैं। उपरोक्त आँकड़ों से, यह निष्कर्ष निकलता है कि धातु की सतह पर गहरी नक्काशी के लिए सर्वोत्तम उत्कीर्णन प्रभाव प्राप्त करने हेतु एक निश्चित डीफोकसिंग की आवश्यकता होती है। एल्यूमीनियम और पीतल के उत्कीर्णन के लिए डीफोकसिंग -3 मिमी है, और स्टेनलेस स्टील और कार्बन स्टील के उत्कीर्णन के लिए डीफोकसिंग -2 मिमी है।

02 नक्काशी की गहराई पर पल्स चौड़ाई का प्रभाव 

उपरोक्त प्रयोगों के माध्यम से, विभिन्न सामग्रियों के साथ गहन उत्कीर्णन में RFL-100M की इष्टतम डीफोकस मात्रा प्राप्त की जाती है। इष्टतम डीफोकस मात्रा का उपयोग करते हुए, प्रारंभिक मापदंडों में पल्स चौड़ाई और संगत आवृत्ति को बदलें, और अन्य पैरामीटर अपरिवर्तित रहें।

ऐसा मुख्यतः इसलिए है क्योंकि RFL-100M लेज़र की प्रत्येक पल्स चौड़ाई की एक संगत मूल आवृत्ति होती है। जब आवृत्ति संगत मूल आवृत्ति से कम होती है, तो आउटपुट पावर औसत पावर से कम होती है, और जब आवृत्ति संगत मूल आवृत्ति से अधिक होती है, तो पीक पावर कम हो जाती है। उत्कीर्णन परीक्षण में परीक्षण के लिए सबसे बड़ी पल्स चौड़ाई और अधिकतम क्षमता का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, इसलिए परीक्षण आवृत्ति मूल आवृत्ति होती है, और संबंधित परीक्षण डेटा का निम्नलिखित परीक्षण में विस्तार से वर्णन किया जाएगा।

प्रत्येक पल्स चौड़ाई के अनुरूप मूल आवृत्ति है: 240 ns，10 kHz、160 ns，105 kHz、130 ns，119 kHz、100 ns，144 kHz、58 ns，179 kHz、40 ns，245 kHz、20 ns，490 kHz、10 ns，999 kHz। उपरोक्त पल्स और आवृत्ति के माध्यम से उत्कीर्णन परीक्षण करें, परीक्षण परिणाम चित्र 2 में दिखाया गया हैचित्र 2 उत्कीर्णन गहराई पर पल्स चौड़ाई के प्रभाव की तुलना

चार्ट से देखा जा सकता है कि जब RFL-100M उत्कीर्णन कर रहा होता है, तो जैसे-जैसे पल्स की चौड़ाई घटती है, उत्कीर्णन की गहराई भी उसी अनुपात में घटती जाती है। प्रत्येक पदार्थ की उत्कीर्णन गहराई 240 ns पर सबसे अधिक होती है। यह मुख्यतः पल्स की चौड़ाई कम होने के कारण एकल पल्स ऊर्जा में कमी के कारण होता है, जिससे धातु पदार्थ की सतह को होने वाला नुकसान कम होता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्कीर्णन की गहराई कम होती जाती है।

03 उत्कीर्णन गहराई पर आवृत्ति का प्रभाव

उपरोक्त प्रयोगों के माध्यम से, विभिन्न सामग्रियों से उत्कीर्णन करते समय RFL-100M की सर्वोत्तम डीफोकस मात्रा और पल्स चौड़ाई प्राप्त की गई। सर्वोत्तम डीफोकस मात्रा और पल्स चौड़ाई को अपरिवर्तित रहने दें, आवृत्ति बदलें, और उत्कीर्णन गहराई पर विभिन्न आवृत्तियों के प्रभाव का परीक्षण करें। परीक्षण के परिणाम चित्र 3 में दिखाए गए हैं।

चित्र 3 सामग्री की गहरी नक्काशी पर आवृत्ति के प्रभाव की तुलना

चार्ट से देखा जा सकता है कि जब RFL-100M लेज़र विभिन्न सामग्रियों को उकेर रहा होता है, तो आवृत्ति बढ़ने के साथ, प्रत्येक सामग्री की उत्कीर्णन गहराई भी उसी के अनुसार कम हो जाती है। जब आवृत्ति 100 kHz होती है, तो उत्कीर्णन गहराई सबसे अधिक होती है, और शुद्ध एल्यूमीनियम की अधिकतम उत्कीर्णन गहराई 2.43 मिमी, पीतल के लिए 0.95 मिमी, स्टेनलेस स्टील के लिए 0.55 मिमी और कार्बन स्टील के लिए 0.36 मिमी होती है। इनमें से, एल्यूमीनियम आवृत्ति में परिवर्तन के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होता है। जब आवृत्ति 600 kHz होती है, तो एल्यूमीनियम की सतह पर गहरी उत्कीर्णन नहीं की जा सकती। हालाँकि पीतल, स्टेनलेस स्टील और कार्बन स्टील आवृत्ति से कम प्रभावित होते हैं, फिर भी बढ़ती आवृत्ति के साथ उनकी उत्कीर्णन गहराई कम होने की प्रवृत्ति देखी जाती है।

04 उत्कीर्णन गहराई पर गति का प्रभाव

चित्र 4 नक्काशी की गहराई पर नक्काशी की गति के प्रभाव की तुलना

चार्ट से देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे उत्कीर्णन की गति बढ़ती है, उत्कीर्णन की गहराई भी उसी के अनुसार घटती जाती है। जब उत्कीर्णन की गति 500 ​​मिमी/सेकंड होती है, तो प्रत्येक सामग्री की उत्कीर्णन गहराई सबसे अधिक होती है। एल्युमीनियम, तांबा, स्टेनलेस स्टील और कार्बन स्टील की उत्कीर्णन गहराई क्रमशः 3.4 मिमी, 3.24 मिमी, 1.69 मिमी और 1.31 मिमी होती है।

05 उत्कीर्णन गहराई पर रिक्त स्थान भरने का प्रभाव

चित्र 5 उत्कीर्णन दक्षता पर भराव घनत्व का प्रभाव

चार्ट से देखा जा सकता है कि जब भराव घनत्व 0.01 मिमी होता है, तो एल्यूमीनियम, पीतल, स्टेनलेस स्टील और कार्बन स्टील की उत्कीर्णन गहराई अधिकतम होती है, और जैसे-जैसे भराव अंतराल बढ़ता है, उत्कीर्णन गहराई घटती जाती है; भराव अंतराल 0.01 मिमी से 0.1 मिमी तक बढ़ता है, और 100 उत्कीर्णन पूरा करने में लगने वाला समय धीरे-धीरे कम होता जाता है। जब भराव अंतराल 0.04 मिमी से अधिक होता है, तो छोटा होने का समय काफी कम हो जाता है।

निष्कर्ष के तौर पर

उपरोक्त परीक्षणों के माध्यम से, हम RFL-100M का उपयोग करके विभिन्न धातु सामग्रियों की गहरी नक्काशी के लिए अनुशंसित प्रक्रिया पैरामीटर प्राप्त कर सकते हैं: