Khắc laser trên bề mặt đúc có vân và mờ

Điểm chính

Vân bề mặt tán xạ ánh sáng, nên cùng một vết khắc có độ tương phản thấp hơn trên bề mặt có vân so với bề mặt bóng.
Độ hoàn thiện của khuôn là một biến số khi khắc, và hiếm khi được ghi nhận như vậy.
Hình học đo quan trọng ở đây hơn bất cứ nơi nào khác — kết quả đo thay đổi theo góc.
Hãy thẩm định trên độ hoàn thiện khuôn sản xuất, không bao giờ trên tấm mẫu thử đánh bóng.

Phần lớn công việc phát triển khắc laser được thực hiện trên tấm đúc nhẵn. Phần lớn chi tiết sản xuất thì không nhẵn: nội thất ô tô, vỏ thiết bị gia dụng, thiết bị cầm tay và vỏ thiết bị y tế hầu hết đều có vân, mờ hoặc nhám nhẹ, vì vân che khuyết tật đúc và cải thiện độ bám tay cũng như ngoại hình. Một công thức được thẩm định trên bề mặt bóng rồi áp dụng cho chi tiết có vân thường gây thất vọng, dù vật liệu hoàn toàn không thay đổi.

Vì sao vân làm giảm độ tương phản biểu kiến

Độ tương phản của vết khắc laser là sự khác biệt về cách ánh sáng phản hồi đến mắt hoặc đầu đọc. Bề mặt bóng phản xạ gương — ánh sáng đến và đi theo hướng có thể dự đoán — nên vết khắc cacbon hóa hấp thụ ánh sáng nổi bật rõ nét trên nền đó.

Bề mặt có vân tán xạ ánh sáng khuếch tán theo mọi hướng. Vùng chưa khắc đã phản hồi ánh sáng giống như vết khắc, nên sự khác biệt giữa chúng thu hẹp. Ba hệ quả xuất hiện:

Độ tương phản đo được giảm dù bản thân vết khắc giống hệt về mặt hóa học.
Vết khắc ít phụ thuộc góc hơn, đôi khi là lợi thế — bề mặt có vân đọc nhất quán hơn từ các hướng nhìn khác nhau.
Chi tiết mảnh mất độ nét, vì độ sâu vân là một phần đáng kể của kích thước chi tiết trên các mã nhỏ.

Các loại bề mặt hoàn thiện hành xử khác nhau thế nào

Bề mặt	Ảnh hưởng đến ngoại hình vết khắc	Hướng dẫn thực tế
Bóng cao	Độ tương phản đo được cao nhất; vết khắc trông sắc nét	Cũng lộ mọi khuyết tật — muội, mờ và quầng đều dễ thấy hơn
Bán bóng hoặc mờ nhẹ	Độ tương phản giảm nhẹ, vẫn giữ độ nét tốt	Thường là thỏa hiệp dễ nhất giữa ngoại hình và khả năng đọc
Vân mịn (ví dụ bề mặt xung điện mịn)	Độ tương phản giảm rõ rệt; chi tiết mảnh bắt đầu mềm đi	Tăng kích thước ô mã thay vì tăng năng lượng
Vân thô và vân da	Độ tương phản giảm đáng kể; mã nhỏ trở nên không ổn định	Dời mã lên tấm nền nhẵn chuyên dụng trong khuôn
Vân có hướng hoặc xước	Độ tương phản thay đổi theo hướng của vết khắc so với vân	Cố định hướng vết khắc trong đặc tả
Vết khắc sáng dạng tạo bọt trên bề mặt có vân	Thường đọc tốt hơn vết khắc tối, vì bọt tán xạ mạnh	Đáng thử khi vết khắc tối ở mức ranh giới

Giải pháp tấm nền nhẵn

Câu trả lời đáng tin cậy nhất cho một mã không đạt điểm trên bề mặt có vân hoàn toàn không phải là thông số laser. Đó là một tấm nền nhỏ được đánh bóng hoặc nhám nhẹ, được thiết kế vào khuôn tại vị trí khắc, thường là một đảo nổi hoặc lõm nông lớn hơn mã vài milimet.

Giải pháp này không tốn thêm thời gian chu kỳ, gần như vô hình trong hầu hết thiết kế, và biến một công đoạn khắc không ổn định thành công đoạn thường quy. Tuy nhiên, nó phải được thống nhất ngay khi thiết kế khuôn, nghĩa là yêu cầu khắc phải được biết trước khi gia công khuôn — thường là trở ngại thực sự, vì việc khắc hay được chỉ định sau khi khuôn đã chốt.

Chỉ định và đo vết khắc trên bề mặt có vân

Ghi lại độ hoàn thiện khuôn trong đặc tả khắc. Ký hiệu vân là một phần của điều kiện khắc ngang với loại nhựa và màu sắc, và gần như không bao giờ được ghi lại.
Thẩm định trên độ hoàn thiện khuôn sản xuất. Tấm mẫu đánh bóng sẽ phóng đại độ tương phản đạt được, đôi khi rất nhiều.
Cố định hình học chiếu sáng và góc trong phương pháp kiểm tra. Vân làm kết quả đo phụ thuộc góc, nên nhà cung cấp và khách hàng đo cùng chi tiết bằng thiết lập khác nhau sẽ có kết quả khác nhau một cách chính đáng.
Đặt dung sai độ tương phản từ mẫu có vân, không phải từ con số ΔL* chung suy ra trên bề mặt bóng.
Chấm điểm mã đọc được bằng máy theo ISO/IEC 15415 trên bề mặt có vân, và khớp chiếu sáng của đầu đọc trên dây chuyền với thiết lập thẩm định.
Tăng kích thước ô mã trước khi tăng năng lượng. Tăng công suất trên bề mặt có vân mở rộng vùng ảnh hưởng nhiệt và làm nhòe mép ô, thường làm giảm điểm chứ không tăng.

Khi chính vân là vết khắc

Vân không chỉ là trở ngại. Khắc ăn mòn bằng laser hoạt động bằng cách cố ý thay đổi độ hoàn thiện bề mặt thay vì màu sắc, khiến nó là lựa chọn tự nhiên trên các chi tiết không thể hoặc không muốn đổi màu:

Khắc mờ trên nền bóng. Trên chi tiết đúc bóng cao, vùng mờ được khắc ăn mòn cục bộ hiện rõ mà không cần chất tạo màu nào — hữu ích trên chi tiết trong suốt và màu sáng vốn không cacbon hóa hiệu quả.
Khắc bóng trên nền mờ. Ngược lại cũng hiệu quả trên một số vật liệu, khi sự nóng chảy cục bộ làm bề mặt có vân trở nên bóng hơn.
Vân chức năng. Tấm chống chói, chỉ báo xúc giác và vùng cầm nắm đều là vân được áp dụng vì mục đích riêng chứ không phải để dễ đọc.

Cả hai cách tiếp cận đều phụ thuộc vào ánh sáng để nhìn thấy, chính là độ nhạy đã mô tả ở trên. Khi vết khắc dựa trên vân phải được máy đọc, hình học chiếu sáng phải được thiết kế cùng với nó thay vì mặc định.

Bài đọc liên quan

Cần hỗ trợ về vấn đề này?

The Sabreen Group cung cấp hỗ trợ kỹ thuật độc lập trong việc phát triển quy trình khắc trên chi tiết đúc có vân và chấm điểm mã. Đội ngũ dịch vụ kỹ thuật của chúng tôi làm việc với các nhà sản xuất về phát triển quy trình, thẩm định vật liệu và xử lý sự cố sản xuất. Liên hệ với chúng tôi để trao đổi về ứng dụng của quý khách.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao cùng một vết khắc trông yếu hơn trên chi tiết có vân so với tấm mẫu?

Vì vân tán xạ ánh sáng khuếch tán, nên bề mặt chưa khắc phản hồi ánh sáng gần giống như vết khắc và sự khác biệt giữa chúng thu hẹp. Bản thân vết khắc giống hệt về mặt hóa học; điều thay đổi là cách bề mặt xung quanh phản xạ. Đó là lý do thẩm định trên tấm mẫu đánh bóng phóng đại độ tương phản đạt được trên chi tiết sản xuất có vân.

Có nên tăng công suất để bù cho vân không?

Không. Nhiều năng lượng hơn mở rộng vùng ảnh hưởng nhiệt và làm nhòe mép chi tiết, thường làm giảm điểm mã chứ không tăng. Hãy tăng kích thước ô mã, hoặc dời mã lên tấm nền nhẵn. Khi vết khắc tối ở mức ranh giới, vết khắc sáng dạng tạo bọt đáng để thử, vì bọt tán xạ mạnh và có thể đọc tốt hơn trên nền có vân so với vết khắc cacbon hóa.

Tấm nền nhẵn là gì và khi nào nên dùng?

Một đảo nhỏ được đánh bóng hoặc nhám nhẹ, thiết kế vào khuôn tại vị trí khắc, lớn hơn mã vài milimet. Nó biến công đoạn khắc không ổn định trên vân thô thành thường quy, không tốn thời gian chu kỳ và thường vô hình. Ràng buộc là nó phải được thống nhất trước khi gia công khuôn, nghĩa là yêu cầu khắc phải được biết ngay khi thiết kế khuôn.

Vì sao nhà cung cấp và khách hàng có kết quả đo độ tương phản khác nhau trên chi tiết có vân?

Hình học chiếu sáng khác nhau. Vân làm kết quả đo độ tương phản phụ thuộc mạnh vào góc, nên hai thiết bị thiết lập khác nhau sẽ cho ra các con số khác nhau một cách chính đáng từ cùng một chi tiết. Hãy cố định góc chiếu sáng, khẩu độ và hình học trong phương pháp kiểm tra trước khi thống nhất dung sai, và khớp đầu đọc trên dây chuyền sản xuất với cùng thiết lập.

Độ hoàn thiện khuôn có thuộc về đặc tả khắc không?

Có, và gần như luôn bị bỏ sót. Ký hiệu vân là một phần của điều kiện khắc ngang với mác nhựa và màu sắc, vì nó thay đổi đáng kể độ tương phản đạt được. Đặc tả nêu loại nhựa và màu nhưng không nêu độ hoàn thiện đã bỏ sót một trong ba biến số quyết định vết khắc có đạt hay không.

Yêu cầu báo giá miễn phí

Scott Sabreen — Chủ tịch kiêm Kỹ sư trưởng, hơn 30 năm kinh nghiệm chuyên môn. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để trao đổi miễn phí về ứng dụng của quý khách và các giải pháp của SABREEN. Hãy giao cho chúng tôi những thách thức khó nhất của quý khách.

Điện thoại: +1 972-820-6777

Liên hệ →

Khắc laser trên bề mặt đúc có vân và mờ