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
- 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
- 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
- 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
- Intervalo de resfriamento: A cada 5-8 passagens de gravação, deixe o equipamento descansar por 30 segundos para evitar superaquecimento do laser
- 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
- 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
7. Cenários de Aplicação
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.*
