Caso de Aplicação de Marcação a Laser: Gravação Profunda em Aço Carbono/Ferro

Caso de Aplicação de Marcação a Laser: Gravação Profunda em Aço Carbono/Ferro

Configuração do Equipamento: Laser de Fibra Chuangxin MFP-50W


A gravação profunda em aço carbono é uma necessidade muito comum na indústria — numeração de moldes, carimbos em ferramentas, identificação permanente de componentes, tudo exige sulcos com profundidade no aço carbono. O aço carbono é mais macio que o aço inoxidável, tornando a gravação profunda relativamente mais fácil, mas ainda requer atenção aos detalhes do processo.


1. Princípio da Gravação Profunda

A gravação profunda em aço carbono baseia-se na remoção camada por camada do material por laser de alta energia. Comparado ao aço inoxidável, o aço carbono tem condutividade térmica ligeiramente melhor e menor dureza, portanto:

  • A velocidade de gravação é mais rápida que no aço inoxidável
  • Com os mesmos parâmetros, a profundidade é maior
  • Menor desgaste do laser

2. Configuração do Equipamento

Item Parâmetro
Laser Chuangxin MFP-50W, laser de fibra pulsado com modulação Q acusto-óptica
Comprimento de onda 1064nm
Faixa de frequência de repetição 45-170 kHz
Energia por pulso 1-1,5 mJ
Resfriamento A ar

3. Parâmetros de Referência

Parâmetros Iniciais Recomendados

Parâmetro Valor Recomendado Observação
Potência 70-90% Alta potência fornece energia suficiente
Velocidade 200-500 mm/s A velocidade de gravação pode ser um pouco maior que no aço inoxidável
Frequência 20-35 kHz Baixa frequência aumenta a energia por pulso
Espaçamento de preenchimento 0,05-0,1mm Gravação profunda não precisa de preenchimento muito denso
Modo de preenchimento Bidirecional/cruzado Preenchimento cruzado resulta em fundo mais uniforme
Número de passadas 3-15 vezes Determinado pela profundidade alvo

Referência de Profundidade vs. Número de Passadas

Profundidade Alvo Passadas de Referência Comparação com Aço Inoxidável
0,1mm 2-4 vezes Cerca de 1,5x mais rápido que aço inoxidável
0,3mm 6-10 vezes Menos passadas para mesma profundidade
0,5mm 12-20 vezes Atenção ao resfriamento intermediário
1,0mm 30-50 vezes Requer estratégia de múltiplas camadas

4. Pontos Técnicos Chave

1. Gravação em Camadas

Assim como no aço inoxidável, controle cada camada com profundidade de 0,05-0,1mm para evitar acúmulo de resíduos no fundo.

2. Compensação de Foco

A gravação profunda em aço carbono também requer atenção ao desvio do foco. Quando a profundidade exceder 0,3mm, recomenda-se reajustar o foco a cada passagem ou usar compensação progressiva do eixo Z.

3. Jato de Ar Auxiliar

É obrigatório usar ar comprimido, com as seguintes funções:

  • Remover resíduos fundidos, evitando acúmulo por refusão
  • Reduzir a zona afetada pelo calor, evitando descoloração por oxidação nas bordas
  • Proteger a lente de campo

4. “Vantagem” do Aço Carbono

O aço carbono gera menos resíduos fundidos e menos respingos durante a gravação, resultando em menor contaminação da lente de campo.


5. Características do Resultado

  • Profundidade: 0,1-1,0mm, controlável
  • Textura do fundo: Fosca, fundo em forma de V ou U
  • Bordas: Nítidas e afiadas
  • Cor: Preto profundo (camada de óxido)
  • Resistência ao desgaste: Excelente

6. Observações Importantes

  1. Limite de gravação com 50W: Profundidade de 1mm em aço carbono é possível, mas a eficiência diminui significativamente. Se o cliente precisar de profundidade acima de 1,5mm, recomenda-se usar 70W/100W ou gravação mecânica
  2. Deformação em chapas finas: Chapas de aço carbono abaixo de 1mm deformam facilmente durante a gravação profunda. Recomenda-se usar chapas mais espessas ou dispositivos de dissipação de calor
  3. Problema de ferrugem: A área de gravação profunda danifica a camada protetora da superfície do aço carbono. Recomenda-se aplicar tratamento anticorrosivo após a marcação
  4. Intervalo de resfriamento: A cada 5-8 passagens de gravação, deixe o equipamento descansar por 30 segundos para evitar superaquecimento do laser
  5. Influência da dureza do material: Aço carbono temperado é mais duro que o aço carbono comum, aumentando a dificuldade de gravação. É necessário reduzir a velocidade ou aumentar o número de passagens

  6. 7. Cenários de Aplicação

    • Numeração/identificação de moldes
    • Carimbos / marcação de ferramentas
    • Identificação permanente de componentes mecânicos
    • Placas de identificação gravadas em aço carbono
    • Marcação de marca em peças de ferragens
    • Identificações industriais à prova de adulteração

    Resumo: A gravação profunda em aço carbono é mais fácil que no aço inoxidável — com os mesmos parâmetros, a profundidade é maior e a velocidade é mais rápida. A potência de 50W é suficiente para cobrir necessidades de gravação profunda de até 0,5mm, com 20-30 passagens atingindo profundidades práticas. O segredo está na gravação em camadas + jato de ar, com atenção ao tratamento anticorrosivo.

    *O efeito real da gravação varia significativamente conforme a dureza e o teor de carbono do aço. Recomenda-se fazer uma amostra antes da produção em lote.*

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