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激光纹理技术给模具表面加工带来创新性革命

TIME:2018-03-14   click: 165 次
你注意过汽车内饰上的皮纹吗?你手边的电子产品外壳上有一些装饰性或者防滑的纹理吗?这些纹理就关乎表面加工技术,一直以来,模具加工表面技术以化学蚀刻处理、电火花加工纹理为主。
传统的化学蚀刻处理工艺非常依赖手工工艺,可重复性极低。而且由于工艺难度比较大,化学蚀刻工厂一般只提供标准的纹理供客户选择,产品缺乏个性,面对许多纹理无能为力,即使使用合适的光化学膜,皱痕也难以避免,必须进行精细的、昂贵的后续处理。而且化学蚀刻技术中使用的原料以及加工废弃物都对环境造成极大污染。


激光纹理加工是一项相对较新的加工工艺,激光纹理加工不使用化学药剂。激光头是加工几乎所有金属的唯一工具,可以进行高效和可重复的纹理加工、雕刻、微结构化处理,并对物体作复杂的二维或三维标记。化学蚀刻只能加工三至五个层次,而激光加工技术可以加工30至50个层次的纹理图案,因此激光技术能制造出更多层次和更好更精细的表面质量。为部件设计提供无可比拟的可能性,使得不同材料和工件尺寸的三维设计创造性得以自由发挥。激光加工纹理图案和雕刻时,只会产生一些能被真空吸尘器吸走的金属粉末,不会制造出液体、泥浆或碎屑等废弃物。
总之,激光加工超越了传统纹理加工的限制,变得更准确、更精致和更加高端,在经济、生态和设计方面有着显着的优势。

在激光加工前,所有表面结构数据必须转换为灰度位图。然后,用3D动画软件添加这些三维数字图形,确保激光束以最理想的90°角到达目标区域。在机床要求方面,激光表面加工机床可以五轴联动,因此,激光束能到达极复杂表面的目标区域。激光加工的定位精度和重复精度极高。重复精度尤其重要,激光束在每一次加工行程中只切除了几微米的材料。根据不同的结构深度,完成一处的加工可能需要50次或更多次行程。

汽车工业的趋势正在采用新的技术纹理替代皮革纹理,如汽车内饰、方向盘衬套、引擎盖、滑动轴承、连杆、活塞销和轮胎模具中。同样,PET聚酯瓶制造商也提出了诸如在瓶上制作3D徽标这样更复杂的需求。就这两种领域的应用而言,激光纹理加工比传统蚀刻技术显然向前迈进了一大步。在信息和通信技术(ICT)以及电子技术方面,手机壳、电视机外壳、笔记本电脑、扬声器和相机外壳上也逐步在使用激光表面加工技术,还可应用在珠宝和手表,以及像体育器材、化妆品盒、玩具等各种消费品上。
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