Luftunterstützung beim Faserlasergravurverfahren: Wie sie die Tiefengravur von Metall verbessert

Bei der Verwendung eines Faserlasers zur grundlegenden Oberflächenmarkierung ist Luftunterstützung nicht immer notwendig. Wenn der Prozess jedoch von leichter Markierung zu tiefengravierten, mehrfachen Gravuren oder Metallreliefsticher, wird das Abfallmanagement immer wichtiger.

Jeder Laserdurchgang entfernt eine kleine Menge Material. Beim tieferen Gravieren können feine Metallpartikel und lose Ablagerungen um den Gravurbereich verbleiben. Mit weiteren Durchgängen kann sich dieses Material ansammeln oder sich wieder in den gravierten Bereich absetzen.

Ein Luftunterstützungssystem erzeugt einen kontrollierten Luftstrom über das Werkstück, um lose Ablagerungen während des Laserbetriebs wegzubewegen.

Für Faserlaser-Nutzer, die an tieferen Metallgravuren arbeiten, kann diese einfache Ergänzung dazu beitragen, einen saubereren Verarbeitungsbereich zu erhalten und bessere Bedingungen für wiederholte Laserdurchgänge zu schaffen.

Warum erzeugt das Tieffaserlasergravieren so viel Abfall?

Faserlaser-Markierung und Faserlaser-Tiefgravur sind nicht dasselbe Verfahren.

Oberflächenmarkierungen können nur das Oberflächenbild verändern oder eine sehr kleine Menge Material entfernen. Tiefengravur hingegen beruht auf wiederholtem Materialentfernen, um allmählich Tiefe zu erzeugen.

Im weiteren Verlauf des Gravurs kann der Prozess Folgendes hervorbringen:

• Feiner metallischer Staub

• Ablatierte Materialpartikel

• Kleine Mengen Spritzer

• Lose Rückstände um die Gravurhöhle

• Rauch und luftgetragene Partikel

Je tiefer die Gravur ist und je mehr Durchgänge es sind, desto wichtiger wird es, dieses Material zu verwalten.

Ohne wirksame Trümmerentfernung können einige Partikel innerhalb oder um den gravierten Bereich verbleiben, anstatt aus der Laserbearbeitungszone weggetragen zu werden.

Wie Air Assist bei der Faserlaser-Tiefgravur hilft

Die Luftunterstützung erhöht die Ausgangsleistung des Lasers nicht.

Stattdessen besteht seine Hauptaufgabe darin, die Umgebung um den Punkt zu verbessern, an dem der Laser mit dem Metall interagiert.

1. Bewegt lose Trümmer vom Gravurbereich weg

Ein kontinuierlicher Luftstrom kann helfen, lose Partikel beim Entfernen des Materials wegzubewegen.

Dies ist besonders nützlich beim Mehrfachgravur, da der Laser wiederholt denselben Bereich abtastet.

Anstatt dass loses Material in der Gravurhöhle bleibt, hilft die Luftunterstützung, den Arbeitsbereich zwischen den aufeinanderfolgenden Durchgängen freier zu halten.

2. Hilft, Material-Umverteilung zu reduzieren

Material, das vom Laser entfernt wird, verlässt nicht immer sofort den Arbeitsbereich.

Einige Partikel können auf die umgebende Oberfläche oder die Gravurhöhle zurückfallen.

Ein richtig gerichteter Luftstrom kann diese Umlagerung reduzieren, indem er lose Partikel in Richtung Extrahierbereich drückt.

3. Hilft, die Details der Gravur zu erhalten

Das Abfallmanagement wird besonders wichtig beim Gravieren:

• Kleiner Text

• Detaillierte Logos

• Feine Muster

• Münzrelief-Designs

• Schmale gravierte Kanäle

• Komplexe 3D-Reliefstrukturen

Lose Partikel von diesen Bereichen fernzuhalten, kann helfen, sichtbare Kanten und Details bei weiteren Durchgängen zu erhalten.

4. Unterstützt Mehrfach-Tiefengravur

Tiefengravur hängt üblicherweise von einer Kombination aus Laserleistung, Geschwindigkeit, Frequenz, Pulsbreite, Lukeneinstellungen, Fokusposition und Anzahl der Durchgänge ab.

Luftunterstützung ersetzt keinen dieser Parameter.

Stattdessen kann es den Prozess unterstützen, indem es während der Laserdurchgänge kontinuierlich loses Material entfernt.

Mit Luftunterstützung vs. ohne Luftunterstützung

In dieser Probe zeigt die luftunterstützte Gravur eine größere sichtbare Tiefe, während eine sauberere Gravurfläche erhalten bleibt.

Unsere Vergleichsprobe zeigt einen sichtbaren Unterschied zwischen der mit Luftunterstützung durchgeführten Gravur und der Gravur ohne Luftunterstützung.

Die Probe mit Lufthilfe erzeugte einen sichtbar tieferen gravierten Bereich. Der Luftstrom half, loses Material zu entfernen, das während des Gravurprozesses entstanden ist, anstatt möglichst viele Ablagerungen im Verarbeitungsbereich zurückzulassen.

Luftassistenz sollte jedoch nicht als garantierte Methode zur Erhöhung der Gravurtiefe betrachtet werden.

Das Endergebnis hängt weiterhin hauptsächlich von Faktoren ab wie:

Luftunterstützung sollte daher als Prozessunterstützungswerkzeugbetrachtet werden, nicht als Ersatz für korrekte Laserparameter.

Wo macht Air Assist den größten Unterschied?

Luftunterstützung ist nicht für jede Faserlaseranwendung gleichermaßen nützlich.

Seine Vorteile sind im Allgemeinen relevanter, wenn der Prozess eine bedeutende Menge Material entfernt.

Metalltiefgravur

Tiefgravuren auf Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Messing und anderen kompatiblen Metallen erfordern in der Regel mehrere Durchgänge.

Je mehr Material entfernt wird, desto nützlicher wird die Kontrolle von Staub und Schmutz.

Münz- und Medaillengravur

Tiefgravuren und Reliefgravuren auf Münzen können viele wiederholte Scan-Passagen und detaillierte Oberflächenstrukturen erfordern.

Ein gerichteter Luftstrom kann helfen, lose Partikel aus kleinen vertieften Bereichen während der Verarbeitung zu entfernen.

Tiefe Logogravur

Industrielogos, dekorative Muster und versenkte Branding erfordern oft eine tiefere Materialentfernung als herkömmliche Oberflächenmarkierungen.

Lufthilfe kann helfen, während dieser längeren Arbeiten eine klarere Gravurfläche zu erhalten.

3D-Reliefstich

Reliefgravur verwendet verschiedene gravierte Tiefen, um eine dreidimensionale Oberfläche zu schaffen.

Da eine erhebliche Menge Material entfernt werden kann, kann das Abfallmanagement zu einem wichtigen Bestandteil des Gravurprozesses werden.

Beschichtung und Oberflächenschichtentfernung

Manche Anwendungen entfernen Farbe, Beschichtungen oder andere Oberflächenschichten von Metall.

Luftstrom kann helfen, gelöste Partikel aus dem aktiven Verarbeitungsbereich wegzubewegen.

Wenn Luftunterstützung möglicherweise nicht notwendig ist

Nicht jeder Faserlaserauftrag benötigt Luftunterstützung.

Bei vielen flachen Markierungsanwendungen ist die Menge des entfernten Materials relativ gering.

Beispiele können sein:

• Einfache Textmarkierung

• Seriennummern

• Grundlegende QR-Codes

• Flache Logo-Markierung

• Einige Glühanwendungen

• Einige Farbmarkierungsverfahren

In diesen Fällen kann das Ändern von Laserparametern, Fokus- oder Lukeneinstellungen einen viel größeren Einfluss auf das endgültige Markierungsergebnis haben als das zusätzliche Luftstrom.

Deshalb sollte die Luftunterstützung je nach Verfahren gewählt werden und nicht einfach bei jedem Faserlaser-Auftrag eingeschaltet werden.

Air Assist ist nicht dasselbe wie ein Rauchabsauger

Diese Unterscheidung ist besonders wichtig für Metallgravuren.

Luftunterstützung bewegt Trümmer. Ein Rauchabsauger sammelt es auf.

Eine Luftpumpe erzeugt einen Luftstrom um den Laserverarbeitungsbereich, aber die verdrängten Partikel brauchen dennoch einen Ort, an den sie gelangen können.

Für eine tiefere Gravur kann ein effektiver Aufbau beide Systeme zusammen verwenden:

Laserverarbeitungsbereich → Lufthilfe bewegt Trümmer → Extraktionssystem fängt Staub und Dämpfe auf.

Luftunterstützung sollte daher nicht als Ersatz für angemessene Abgas- und Staubabsaugung verwendet werden.

Beim Positionieren des Luftschlauchs lenken Sie den Luftstrom so, dass Schmutz in Richtung des Absaugpfads und nicht in Richtung der Laseroptik oder zurück in den Arbeitsbereich des Bedieners bewegt wird.

Hinzufügen von Luftunterstützung zu einem Galvo-Faserlaser

Für Nutzer, die häufig Tiefen- oder Mehrfach-Metallgravuren durchführen, kann ein kompaktes, verstellbares Luftunterstützungssystem eine praktische Ergänzung zu einer Galvo-Faserlaser-Arbeitsstation sein.

Die Cloudray 16W / 48W verstellbare 30L/min Air Assist Pump verwendet einen flexiblen Luftschlauch, der neben dem Werkstück positioniert werden kann.

Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:

Der flexible Schlauch ist besonders nützlich bei offenen Galvo-Systemen, da die Luftstromrichtung angepasst werden kann, ohne den Laserkopf selbst zu ändern.

Wie man Luftunterstützung für Faserlasergravur positioniert

Es gibt keine einzige Luftstromposition, die für jedes Material und jede Gravurarbeit funktioniert.

Ein praktischer Anfangsansatz ist, den Schlauch so zu positionieren, dass die Luft über die Gravurfläche bewegt, anstatt einfach vertikal nach unten zu blasen.

Das Ziel ist es, lose Trümmer aus dem gravierten Bereich zu entfernen.

Ein Grundaufbau kann diesem Luftstromweg folgen:

Luftschlauch → Gravurbereich → Trümmerbewegung → Dampfabzug

Beim Einrichten des Luftstroms:

1. Positioniere den flexiblen Schlauch neben dem Werkstück.

2. Richten Sie den Luftstrom auf den aktiven Gravurbereich.

3. Beginne mit moderatem Luftstrom statt mit maximalem Luftstrom.

4. Überprüfen Sie die Richtung, in die sich die Teilchen bewegen.

5. Stellen Sie den Schlauch so ein, dass Schmutz zum Saugsystem gelangen.

6. Führe einen kleinen Test durch, bevor du mit einem langen Tiefengravur anfängst.

Übermäßiger Luftstrom ist nicht unbedingt besser. Das Ziel ist eine kontrollierte Entfernung von Trümmern, anstatt einfach den stärkstmöglichen Luftstrom zu erzeugen.

Eine einfache Möglichkeit zu testen, ob Air Assist Ihren Prozess unterstützt

Die zuverlässigste Methode, Luftunterstützung zu bewerten, ist ein Vergleich des tatsächlich verwendeten Materials.

Bereiten Sie zwei ähnliche Muster vor und halten Sie den Gravurprozess so konsistent wie möglich.

Führe eine Probe ohne Lufthilfe und die andere mit Luftunterstützung durch, und vergleiche dann:

• Sichtbare Gravurtiefe

• Rückstände in der Gravur

• Kantendefinition

• Oberflächenreinheit

• Fein-Detail-Sichtbarkeit

• Menge des während der Verarbeitung angesammelten Ablagerungen

Wenn messbare Tiefe wichtig ist, verwenden Sie geeignete Messgeräte, anstatt sich nur auf das visuelle Erscheinungsbild zu verlassen.

Dieser Vergleich hilft zu bestimmen, ob die Luftunterstützung einen bedeutenden Nutzen für ein bestimmtes Material, eine Laserkonfiguration und den Gravurprozess bietet.

Fazit

Luftunterstützung ist nicht für jede Faserlaser-Markierung erforderlich, wird aber mit zunehmender Gravurtiefe und Materialentfernung viel relevanter.

Während der Tiefen- und Mehrfach-Metallgravur kann kontrollierter Luftstrom helfen, lose Partikel aus dem Verarbeitungsbereich zu entfernen, die Wiederablagerung von Schmutz zu reduzieren und eine sauberere Gravurzone zu erhalten. Unsere Vergleichsprobe zeigt auch ein sichtbar tieferes Ergebnis auf der luftunterstützten Probe, wobei die endgültige Gravurtiefe weiterhin vom vollständigen Laserprozess und nicht nur vom Luftstrom abhängt.

Für Nutzer, die regelmäßig Münzen, Metallreliefs, tiefe Logos, versenkte Designs oder andere Mehrfachmetallprojekte gravieren, kann ein verstellbares Luftunterstützungssystem eine nützliche Ergänzung für die Faserlaser-Arbeitsstation sein.

Die Cloudray 30L/min Luftunterstützungspumpe mit flexiblem Luftschlauch bietet eine einfache Möglichkeit, den verstellbaren Luftstrom über einen Galvo-Lasergravurbereich zu lenken, während der Luftauslass für verschiedene Werkstücke und Gravuraufgaben neu positioniert werden kann.