Вдарим лазером по металлу грамотно
91 пост
91 пост
2 поста
1 пост
Ну и всем привет от меня и Александра Сергеевича
Автолуки (или как их там... себяшки...) делать не умею)
Update:
Заберите у меня этот станок. Я уже прозрачность зеркала подбирать начал.
Ох, заведет меня вся моя деятельность в НИИ на зарплату 13000 рублей(((
Уже долгое время занимаюсь лазерной гравировкой и маркировкой на оптоволоконном лазере.
Все это время помимо выполнения основных задач и работ, связанных с обменом моей продукции на чужие денежные купюры, передо мной стояла важная задача (которую я сам себе и поставил) - сделать коррозионностойкую гравировку/маркировку на дешевой нержавеющей стали AISI 430 (12Х17).
Мои научные и не очень изыскания на эту тему можно прочитать в моей статье: Коррозионные процессы в нержавеющих сталях после лазерной маркировки.
Поиски в этом направлении не приводили к практическим результатам. Долгое время все оставалось только в теории: В AISI 430 (12Х17) единственным легирующим элементом, придающим стали коррозионную стойкость является Хром (Cr). При лазерной гравировке стальной сплав разрушается, а при маркировке на его поверхности образуется оксидная пленка преимущественно из оксидов железа: Оксид железа (II) FeO, Оксид железа (III) Fe2O3, Двойной оксид Fe3O4 (FeO.Fe2O3). Во влажном воздухе оксид железа (II) окисляется с образованием метагидроксид железа (III) FeO(ОН), то есть той самой ржавчины.
Хром же при хоть при черной, хоть при цветной маркировке образует пленку, только если этого самого хрома в стальном сплаве достаточно много. В остальных случаях толщины и целостности этой пленки недостаточно, чтобы сохранить в стали коррозионную стойкость.
С хромо-никелевыми нержавейками все обстояло намного лучше благодаря никелю, оксидная пленка которого при правильных режимах маркировки обладала достаточной толщиной и целостностью, чтобы оксид железа FeO не окислялся до метагидроксида (III) FeO(ОН). По крайней мере так быстро, как это происходит с безникелевыми нержавеющими сталями.
Начиная августа 2023 года было потрачено много времени и материала на поиск режима гравировки/маркировки AISI 430 (12Х17), чтобы этот всратый материал не начинал ржаветь. А при цветной маркировке это происходило даже на воздухе, при черной - во влажной среде.
За это время у меня выработалась привычка: все тестовые и настроечные заготовки из AISI 430 (12Х17) я бросал в емкость с водой. За почти 3 месяца вода в этой емкости превратилась в «батин суп» («батин суп» - это суп из первого, второго и компота, которые батя не доел вчера и позавчера).
Данный «суп» представлял из себя смесь всякого говна жировых отложений, гидроксида железа (ржавчины), пищевой соли (ведь в предыдущем эксперименте я воду еще и солил, так как согласно более научному эксперименту: в растворе поваренной соли наблюдаются коррозионные процессы) и прочих неведомых мне веществ.
Не знаю, на что я надеялся. Все режимы гравировки и маркировки были давно настроенные. Ими я активно пользовался.
До одного момента. При выполнении одного заказа (фотомаркировки) на стали AISI 304 (08Х18Н10) я решил сделать тестовую маркировку на уже бесящей меня стали AISI 430 (12Х17) (так как маркируемое изображение было очень пестрым, счел логичным сделать тест для настройки контрастности/яркости).
Настроенных режимов у меня достаточно много: в зависимости от материала, поставленной задачи «скорость/качество» и пр.
И вот, при такой тестовой маркировке я поспешил и выбрал не тот режим.
В качестве небольшого отступления: при гравировке/маркировке лазером векторных изображений требуется настроить 5 параметров: скорость лазера, мощность, частоту импульсов, ширину импульса (на более простых маркираторах данный параметр не настраивается) и плотность заливки.
При гравировке/маркировке лазером растровых изображений добавляются еще 2 параметра: разрешение изображения (DPI) и продолжительность импульса.
Так вот, в тот момент я лопухнулся допустил ошибку и выбрал режим с мощностью и шириной импульса для изображения с разрешением и продолжительностью импульса, для которого был настроен совсем другой режим (с другой мощностью и шириной импульса).
Естественно, изображение не получилось. Оно было ярким, блестящим и полосило как моя жизнь.
Ошибка, само собой, была выявлена, правильный режим выбран, яркость и контрастность настроена, а тестовая пластина отправлена вариться в «батин суп».
Спустя несколько дней практически рефлекторно во время утренних банных процедур я взглянул на содержимое «батиного супа». Каково же было мое удивление, что то самое изображение, выполненное на «неправильном» режиме осталось без единого следа коррозии.
Собственно, вот и оно (думаю не нужно уточнять, какое из 8 изображений - то самое):
Полосы, кстати, образовались не из-за неправильного выбора режима нанесения растрового изображения, а из-за неправильного выбора режима нанесения подложки под изображение, а именно частоты импульсов, которая очень сильно влияет при растровой маркировке.
Решив, что ссаться от радости в штаны радоваться преждевременно, решил эксперимент повторить, отредактировав режим нанесения подложки для исключения «полосатости». Для большей чистоты эксперимента нанес маркировку на 4 разных настроенных режимах на одну заготовку и отправил мариноваться на неделю все в тот же «батин суп».
Через неделю только одно из 4 изображений (то самое) полностью сохранилось. На нем не было видно ни единой точки ржавчины.
Но и тут я решил не останавливаться. В том самом более научном эксперименте отмаркированный образец еще и кипятили.
Сталь 08Х18Н10 имеет устойчивый запас противостояния окислительным процесса даже при нагревании. Однако при длительном нагревании в водной среде при повышенных давлениях может окисляться. Образцы помещались на 3 ч в кипящую (100 0С) водопроводную воду. В ходе проверки считываемость QR-кода сохранилась, подложка несколько потемнела, но сама маркировка цвет не поменяла.
Вместе с тем по границам маркировки после просушки образцов появилась коррозия.
Повторив и это (прокипятив «батин суп» с ржавой водой и той самой заготовкой в течение 3-х часов) я извлек заготовку для детального осмотра.
Думаю, и тут не нужно объяснять, какое из 4 изображений не покрылось ржавчиной.
Более того, детально изучив изображение через электронный микроскоп, я не обнаружил ни одного пикселя, на котором бы начала зарождаться коррозия. Все изображение было стеклым как чистешко чистым как стеклышко.
Я, конечно, не посмею причислить себя к Перси Спенсеру, который случайно при разработке оборудования для радаров изобрел микроволновую печь.
Или к Вильгельму Рентгену, который работал с катодно-лучевой трубкой и случайно изобрел, собственно, рентгеновское излучение.
И, тем более, к Александру Флемингу, работавшему со стафилококками и случайно обнаружившему плесневые грибы, которые впоследствии стали ни чем иным, как пенициллином.
Но, черт возьми, Джон Харви Келлог и его брат Вилл Кит ведь тоже случайно сделали изобретение. И оно даже рядом не стояло с микроволновым или рентгеновским излучением. Ведь они всего лишь изобрели кукурузные хлопья! С ними то рядом постоять мне можно?
Теперь немного о том, что же произошло в этом эксперименте.
А все просто: на данном режиме оксидная пленка хрома (Cr2O3) не потеряла свою целостность. Даже более того: если присмотреться на сохранившееся после пребывании в «батином супе» изображение (предпоследнее изображение) , то видно, что оно немного желтее остальных. Это не ржавчина, а нечто, напоминающее хромистый железняк (FeO·Cr2O3) - двойной оксид железа с хромом.
С гравировкой векторных изображений такого скачка в сохранении коррозионной стойкости пока осуществить не удалось (хотя и в этом направлении подвижки есть), ведь лазерный луч при такой маркировке ведет себя немного иначе, нежели при маркировке растра.
Ну и напоследок о минусах. Их пока выявлено только два:
Черный цвет, также как и любой другой, отличный от серого, таким образом скорее всего получить не получится (напоминаю, что цветная маркировка на любых нержавеющих сталях очень нестабильна, даже на хромо-никелевых), Ведь при цветной и черной маркировке на поверхности стали практически не остается хрома.
Пока (подчеркиваю, что в моем видении - пока) это возможно только при растровой маркировке, так как импульсы на всем протяжении маркировки остаются постоянными, тогда как при векторной - отличаются в начале, средине и конце маркировки.
Наглядно ниже видно различие в яркости и контрастности:
Оригинал тут.
Материал - медно-никеливый сплав.
Прототип. Потом будут изготавливаться из чистого никеля.
Размер Ø25х1.2 мм.
Станок JPT MOPA M7 30Вт.
Линза - F63.
Время гравировки - 11 минут.
Время резки - 31 минута.
Куплю 20-тонный пресс для обрезки пластин, ибо задолбало тратить время на резку)
Шутки про "Где ты был 3 сентября?" принимаются)
Когда-то очень давно, когда я только стал тут выкладывать посты про лазерную гравировку и маркировку, меня спросили, могу ли я нанести маркировку на чехол (бампер) для телефона. (не смог тот пост и комментарий найти)
Я тогда отказался, объяснив все это тем, что для такой работы нужен другой лазер с другой длиной волны: СО лазер с длиной волны 10 600 или 9400 нм, а не твердотельный оптоволоконный с длиной волны 1064 нм.
Время идет, навыки растут. Да и не даром я в своих постах разделяю сплавы на отдельные металлы, гравирую стекло при помощи других металлов.
Так вот, что-то ударила меня в голову мысль: А, собственно, какого хрена я с чехлами телефонными разобраться не могу? А просто потому, что не пробовал.
Никель из нержавейки, цинк из латуни удалить смог. Пришло время удалять пигмент из резинотехнических изделий.
Стоило вспомнить немного физики и химии. Собственно, выше на видео это я и сотворил.
Материал - полиуретан. В качестве черного пигмента в нем используется монооксид железа. Вот его и дезинтегрирую.
Подбираю частоту, мощность, скорость и ширину импульса таким образом, чтобы лазер не сжигал полиуретан, но гравировал металлический пигмент.
На черный чехол размерами 160х80 мм ушло 7 минут работы лазера.
С чехлами из полиуретана других цветов дело обстоит чуть хуже, так как там уже в большей степени используются органические пигменты (анилиновые красители), а не металлические. И их лазер с длиной волны 1064 нм действительно "не берет". Но с ними я еще работу в ближайшее время продолжу.
С силиконом пока дела обстоят еще хуже, так как для цвета там металлические пигменты вообще не используются. Но рано или поздно и его победю победа будет за мной.
Ну и небольшая история о том, как я сегодня чехлы для экспериментов покупал.
Мысль "про чехлы" в голову меня ударила еще вчера вечером. А так как такие мысли обычно сопровождаются шилом в той самой точке, которую все выходные на Пикабу призывали мыть и брить, решил я не заказывать всю эту лабуду на Алике, Озоне или еще где, а метнуться с утра в ближайший ТЦ, найти там барыгу с китайской телефонной хренью и совершить сделку по обмену российских рублей на китайскую резину.
Собственно, сегодня утром это и сделал.
Выбор пал на малолетних барыг продавцов вот из этого поста: Войти на OZON
Подумал, что уж у кого, а у них точно где-то завалялся либо бракованный, либо не пользующийся никаким спросом товар, который можно будет дешево купить.
Мда... Недооценил тупой и беспощадный малый бизнес...
Я - я, П1 - продавец 1, П2 - продавец 2.
Подошел к первому.
Я - Добрый день. Хотелось бы купить у вас пару чехлов по самой дешевой цене не важно на какой телефон. Главное чтоб было дешево. Может у вас брак есть или неходовой товар, от которого вы хотите избавиться?
Парень смотрел на меня даже не с удивлением, а с явной мыслю "какого хера он от меня хочет".
П1 - Нет, такого товара у нас нет.
Я (показывая на черный без рисунка силиконовый чехол для какого-то старого айфона, то ли 4, то ли 5, стоящего на витрине без ценника) - Вот этот вот сколько стоит?
П1 - 800 рублей.
Я - Рядом с ним стоят чехлы на новые айфоны за 900-1500 рублей с принтами и стразами. Вы реально хотите продать черный чехол на очень старый айфон за такие деньги?
П1 - Да.
Я - Прощайте.
Подхожу ко второму продавцу и повторяю фразу про дешевые неходовые чехлы.
Он то ли слышал наш диалог с другим продавцом, то ли оказался чуть умнее, так как его взгляд был более осмысленным.
П2 - самое дешевое, что могу предложить - черный чехол на 10 айфон за 600 рублей.
Я - Спасибо, подумаю.
Сказал я, солгав, так как думать там было не о чем, а в голову уже пришло озарение, что в этом ТЦ есть ничто иное как Ашан. А уж там точно что-то можно найти дешевле.
В качестве пруфа - чек из Ашана.
На обратном пути снова подошел к первому продавцу, вручил ему сей чек, пожелал удачи в его нелегком бизнесе и поехал домой гравировать чехлы за 50 рублей.
P.S.: А на полупрозрачных чехлах (материал не знаю, но это точно не полиуретан и не силикон) тоже получается не совсем уж убого:
Главное не просвечивать
Со всей этой вакханалией с бритьем и мытьем вспомнился старый баян (осторожно мат)
Коллеги, подскажите. Кто-нибудь из вас гравировал на СО-лазере смальту?
Если да, не можете скинуть пару фотографий результата?
Хочу понять как со смальтой работает СО лазер или маркиратор.
Суть в чем: у СО лазеров длина волны от 9400 до 10 600 (приблизительно) нм. Они прекрасно гравируют стекло, но практически не трогают металл. У волоконных маркираторов длина волны 1064 нм. Они прекрасно гравируют металлы, но стекло лазер не трогает. Смальта - сплав стекла с различными металлами. Что СО, что волоконники их должны гравировать.
Мой волоконник смальту гравирует, но как-то всрато. Очень хочу посмотреть, что выходит на СО.
Гравировка
Продолжение этого поста: Буква А
Этого поста (где буквы Б и В): Звуки лазера
Ну и тематики Средиземья: Небольшая подборка брелоков/жетонов по вселенной Средиземья
Что же касается вот этого поста: Буква А то он, собственно, и является тем, что не администрация Пикабу гробит данный портал, а сами его пользователи.
Вместо того, чтобы проигнорировать пост, чтобы он просто пропал в бездне никчемных постов, его вывели в горячее менее чем за час! Закидывая меня хуями и говном. Я то отряхнусь, но вот некоторые комментаторы настолько повязли в собственных испражнениях, что у них остается только один выход - закидывать им все вокруг. И выводить в горячее такие посты.
Всем мира, добра и побольше ума!
В комментарии в одном из постов (уже забыл каким) меня попросили снять видео со звуками, которые издает лазер.
Ну что ж. Живой звук без фонограммы и ускорений.