Купил я как-то себе лазерный гравировщик
Решил продолжить идею с брелками (брелоками) и вот, что из этого вышло
В ход пошли все картинки, имеющиеся под рукой
Жена попросила сделать ещё один брелок, но только поженственней, понежней
Решил продолжить идею с брелками (брелоками) и вот, что из этого вышло
В ход пошли все картинки, имеющиеся под рукой
Жена попросила сделать ещё один брелок, но только поженственней, понежней
Осторожность и недоверчивость в людях она очень давно, а вот когда это это ещё и казённые люди - вешайся.
Работал на лазерном оборудовании. Жёг таблички на заказ, наградные, с вензелями и всё такое. Так вот обратились как-то с заказом товарищи из самых что ни на есть, внутренних органов. Самых внутренних.
Чекисты какие-то, короче.
Так вот, вы нам нарисуйте наградные таблички, мы их приклеивать будем к своим предметам, только вы программы и сами таблички не смотрите, чтобы вы не знали и не видели, что там написано. Я интересуюсь: а это простите, как? Операция хоть и элементарная, в Corel текст набрать, в кривые и экспорт - я могу и вашего человека посадить сделать. Но лазер? Выставить фокус, пилотная рамка... Ваши будут делать?
Нет, конечно,- отвечают. Вы сделайте, но не смотрите.
Хорошо,- говорю. Смотреть не буду. Если плохо или криво получится, сами виноваты будете.
Согласились. Прислали на почту файл с текстом и именами. Попросили не смотреть. Подготовил рисунок, нарезал таблички, нанес гравировку. Отдал, уточнили, чтобы я точно не смотрел. Клятвенно заверил, что даже ни одним глазом не взглянул.
Спиздел, конечно. Но все довольны.
P.S. Хоть глаза не выкололи, эти могут ;) Но что писал, в жизни не расскажу. Ничего не видел.
Резала рамку для забора. А если забор - то должно быть написано. Без вариантов, иначе стоять не будет.
Дурацкий TubesT закосячил букву Й, рисовала я её ровную
Бонусом - видео процееса
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!
Окончание этого поста: Продолжение экспериментов над дешевой нержавейкой AISI 430
Суть эксперимента заключалась в следующем:
Взять абсолютно одинаковые заготовки из нержавейки AISI 430. На одну из них нанести цветную маркировку сразу на поверхность. На вторую заготовку нанести цветную маркировку после предварительной плотной гравировки поверхности.
Выждать какое-то время, пока на поверхности не появятся следы коррозии.
Ждал я 27 дней. Потом мне это все надоело.
С поверхностной цветной маркировкой все было ясно изначально (это было еще в прошлом посте). Это будет Заготовка 1:
Я просто сделал повторно такую же.
Так выглядела маркировка после предварительной гравировки. Заготовка 2.
Ждал я 27 дней. Потом мне это все надоело.
После 27 дней ожидания с Заготовкой 2 не произошло абсолютно ничего. Следов коррозии я не обнаружил.
Казалось бы можно радоваться, гравируй, потом маркируй цветом по отгравированной поверхности.
Но не все так просто.
Для чистоты эксперимента решил замочить все это дело дополнительно на пару часов в воде (обычной колодезной водопроводной).
Вот что стало с уже корродированной поверхностной маркировкой:
Сперва покажется, что квадраты с номерами 7 и 1 без следов коррозии, но на самом деле это не так. Камера это не передаёт, но эти квадраты поменяли цвет, а значит "слетел" определенный слой оксидной пленки.
На самом деле, абсолютно не подверглись коррозии только 2 квадрата:
12 - это, так называемый, режим чистки, при котором лазер удаляет только жировые отложения и оксидную пленку (тут самую, которая дает цвет или создает интерференцию света), но на чистую поверхность нержавейки практически не воздействует.
22 - тот самый черный цвет. Но это не тот матовый цвет, которым "чернится" нержавейка на станках без контроля ширины импульса (уж извините, но нужно сказать правду), а измененный, благодаря увеличению ширины импульса.
Что же стало со второй заготовкой (где маркировка производилась после гравировки):
Тут картина кажется более обнадеживающей.
Как минимум на 50% режимах маркировки коррозия никак не проявила себя (даже под микроскопом).
Но потом я сделал это. Назовем ее Заготовка 3:
Первые вопросы, которые у многих возникают:
Почему она такая темная?
Квадратов (а значит и режимов) больше?
Почему тут следов коррозии явно больше?
Отвечаю:
Она вся темнее, так как я отгравировал всю поверхность, а не как на Заготовке 2, часть. Вот такая матовая хрень собирала влагу и пыль в течение одного дня.
Режимов добавилось только 2: хамелеон (под разными углами света меняется цвет маркировки) и жесткая гравировка (с пониженной скоростью, на пределе мощности маркиратора... как любят делать большинство, кто не бережет маркиратор). Остальные 8 квадратов - это смеси других режимов (для более глянцевой или наоборот матовой поверхности). (На самом деле я еще подправил 1 режим, недохамелеон, который меняет 3 цвета, но на общую картину он не влияет).
Ну а почему же здесь все явно в дерьмище коррозии? Просто я закинул эту заготовку в ту же воду, в которой до этого отмокали первые две.
Это не баночка с анализами, а тот самый суп, в котором лежали эти 3 заготовки из 430 нержи. А теперь там "доваривается" еще 3 эксперимента, общая суть которого проверить коррозионостойкость других марок нержавейки при наличии в воде уже большого количества растворенного говна оксида железа.
Но вернёмся к заготовке 3.
Квадрат 12 (чистка) - пока без следов коррозии.
Квадрат 22 (черная маркировка) - пока без следов коррозии.
Нижний ряд, кроме крайнего левого и крайнего правого, кажется тоже "ржавчину не впитали".
Нижний левый квадрат - то самый хамелеон. На него надежд не было изначально. Он зацвел прям ярко ржавой ржой.
А вот от картины на нижнем правом квадрате я приуныл. Там после гравировки был проход чистки и нанесения черной маркировки.
Так как параллельно с этим экспериментом идет эксперимент над гравировкой стекла, выводы по насильственным действиям над 430 нержой делайте сами. И так растянулось все на 5 постов.
Всех приветствую.
Сразу хочу предупредить, что новости для большинства маркировщиков, в том числе для hexus16 у меня печальные:
Не даром говорят производители: маркировка алюминия черным цветом на лазере невозможна очень сложна.
По традиции немного теории.
Алюминий обладает:
лёгкостью (плотность 2,7 г/см3);
серебристо-серым цветом;
высокой электропроводностью;
ковкостью;
пластичностью;
температурой плавления – 658°C;
температурой кипения – 2518,8°C.
В отличие от оксидов многих других металлов, оксид алюминия, как и алюминий в чистом виде, тоже, сцуко, серый.
И как ты не грей лазером поверхность алюминия, эта пакость будет либо разрушаться при гравировке, либо немного темнеть при маркировке, но никогда не окрасится в многими желанный черный цвет. Максимум в какие-то темно-серые тона.
Естественно существует много способов окрасить алюминий в черный цвет, например: покраска жидкой или порошковой краской, покраска с применением электрохимического анодирования и черных органических пигментов.
А вот такие вещи, как электрохимическое травление и электрохимическое оксидирование (вариант анодирования) все же так же дадут темные тона серого цвета (в зависимости от оксидной пленки цвет будет тем темнее, чем больше ее толщина), но никак не черный цвет.
Но все же не так все печально, как кажется. Добавить "черноты" при маркировке могут примеси, которые содержатся в алюминиевых сплавах (Д16, В95 и пр.), такие как кремний, железо и пр. (https://kemerovo.mpstar.ru/info/standarty/gost-4784-2019.pdf)
И как и с аналогичными экспериментами со сталью:
Латунью и нейзильбером:
Так и с алюминиевыми сплавами нужно подобрать режим и ту самую границу перехода маркировки в гравировку.
Я сегодня потратил 5 часов на это, но идеального варианта подобрать смог только на очень сложном режиме с контролем импульса (MOPA). На режимах, схожих без этого контроля получались всратые серые тона.
Начал я с обезжиривания плиты из Д16Т лазером
Хотел сначала сразу снять оксидную пленку, но подумал, что эксперимент может затянуться, а алюминий окисляется довольно быстро даже на воздухе.
А потом начал долго и упорно гуглить.
Но не было бы этого поста, если результат так просто можно было бы найти.
Охереть, конечно, маркировщики - это как общество масонов: хрен какую информацию о них самих и их работе найдешь. Я и не нашел.
Поэтому я просто стал долго и упорно играть с режимами.
Но не буду вдаваться в мои мучения, поэтому перейдем сразу к результатам
Напоминаю, у меня станок JPT 30W MOPA M7.
Верхний ряд - испытания на линзе F330 (рабочее поле 200х200 мм). На первые 3 эмблемы слева можете не особо обращать внимания, это гравировка, потом гравировка с чисткой и гравировка с чисткой и полировкой.
Четвертая эмблема - это попытка сделать черную маркировку на частоте 110 кГц (ширина импульса тут 45 нс, но это условно базовая для такой частоты ширина импульса), мощности 95% от номинальной и очень маленькой скорости (10 мм/с). Плотность заливки была чуть меньше пятна луча в фокусе (пятно луча на F330 - 0,06 мм, плотность установил 0,05 мм). Скажу сразу, испытывал на больших плотностях (от 0,04 до 0,005) - эффект еще хуже, а цвет светлее.
Пятая эмблема - частота 1000 кГц, ширина импульса 2 нс, мощность 95% от номинальной и те же 10 мм/с. Явно мощности лазера при таком фокусе недостаточно.
Нижний ряд - на линзе F160 (рабочее поле 100х100 мм). Также на первые 3 эмблемы слева можете не особо обращать внимания, это гравировка, потом гравировка с чисткой и гравировка с чисткой и полировкой (которую я так и не подобрал, кстати).
Четвертая эмблема - это также попытка сделать черную маркировку на частоте 110 кГц (ширина импульса тут 45 нс, но это условно базовая для такой частоты ширина импульса), мощности 60% от номинальной (скажу сразу, если увеличивать мощность - начнется гравировка, и цвет станет светлее, так и в случае уменьшения мощности, но там уже не будет хватать мощности лазера для окисления) и так же очень маленькой скорости (10 мм/с). Плотность заливки была чуть меньше пятна луча в фокусе (пятно луча на F160 - 0,035 мм, плотность установил 0,03 мм). Опять испытывал на больших плотностях (от 0,02 до 0,005) - эффект еще хуже, а цвет светлее.
Пятая эмблема - частота 1000 кГц, ширина импульса 2 нс, мощность 50% от номинальной и те же 10 мм/с.
И это, на самом деле, не черный, а очень темно-серый цвет.
Вариации с дальнейшим увеличением частоты, уменьшением частоты, увеличением или уменьшением мощности, плотности заливки и скоростью перемещения лазера приводили только к более светлым тонам, как и режим "спираль" или "воблер".
На фотографии ниже приведен еще один пример:
Слева - Д16Т, справа - сплав, похожий на АК12 (на 100% не уверен). Режимы при маркировке одинаковые, но на АК12 цвет явно светлее, что обуславливается различным % содержанием примесей
Ну как-то так.
Данная тема как бы небольшой анонс для следующей темы (пока не знаю, когда до нее руки дойдут), в которой я постараюсь разобраться с различными способами гравировки заливок (так называемые: однопроходные, прерывистые змейки, сплошные змейки, пунктирные змейки и контурные). Для каких типов маркировок и гравировок лучше применять ту или иную заливу.
Ну а в этой теме на примере гравировки клише для тиснения кожи попробуем сравнить 2 типовых метода такой гравировки (сплошная и прерывистая змейка): скорость гравировки, качество боковых граней, глубина гравировки.
Задача предстояла достаточно сложная: сделать небольшое клише размером 15х10 мм из латуни. Сложность заключалась в том, что в некоторых местах ширина гравировки составляла 0.01-0.02 мм (одна сотая миллиметра!). Глубина гравировки должна быть не менее 2 мм (Если не сложно, могут ли кожевенники это подтвердить? А заодно рассказать о требованиях к качеству поверхностей клише?).
Напоминаю, что гравировку произвожу оптоволоконным лазером, работающим в ИК диапазоне, на базе источника JPT 30W M7 (MOPA) 30 Вт (Не реклама!).
Линза с рабочим рабочим полем 100х100 или 110х110 мм (к примеру F160) по данным разных производителей имеет глубину фокуса (глубину, на которую лазер может выгравировать материал) от 1.5 до 2 мм (при старте из расфокуса можно выполнить гравировку до 4 мм, но с небольшими танцами с бубном, я об этом писал в каком-то старом своем посте) , но диаметр луча лазера в фокусе составляет от 0.03 до 0.035 мм (к примеру https://sharplase.ru/dopolnitelnye-optsii/fokusiruyushchie-l... Не реклама!), что в моем случае не подходит. Но многие, и правильно это, делают клише как раз на таких линзах.
Линза с рабочим полем 50х50 или 60х60 мм (к примеру F63) по данным разных производителей имеет глубину фокуса 1-1.2 мм (какой-же реальной глубины гравировки можно добиться - будем выяснять в этом посте), а диаметр луча лазера в фокусе от 0.016 до 0.018 мм, что то же как бы не подходит, но деваться мне некуда, так как линз с меньшим диаметром лазера в фокусе (для маркираторов) я в продаже не встречал.
Скажу сразу - этот эксперимент с этой линзой (F63) ставлю впервые. До этого пользовался линзой F160.
Рисунок имеет следующий вид
Гравируемое изображение
В настройках заливки ставлю шаг 0.01 мм, перекрестный способ и сплошную змейку (жесткий режим, но мне нужно понять, на какую глубину можно забуриться). Так как узких мест у меня на клише много, и во все нужно залезть, делаем поворот после каждого прохода 5 градусов. Создаю еще 2 слоя с углом поворота относительно предыдущего 30 градусов, а также слой чистки. По наитию и опыту буду делать 40 повторов сего непотребства, после чего будет проход сплошной чистки и полировки с шагом уже 0.005 мм (полируется только верхняя грань, так как в расфокусе режим полировки работает плохо. Но качество дна для клише нахрен не нужно). Мощность гравировки ставлю ~ 24 Вт (80% от номинальной), чистки мест гравировки 30%, сплошной чистки 20% (для полировки свои режимы и они тут не так важны).
Гравировка
Чистка
Вот тут наглядно видны узкие места и плотность заливки.
Сетка заливки
Начинаем пилить, традиционно стартовав из фокуса. Видео ускорено в 25 раз.
Специально не стал удалять звуки лазера и ставить музыку, чтоб все почувствовали эти прекрасные трели. Слабонервным следующее видео не смотреть и не слушать!
В общей сложности было произведено 40х2х4=324 прохода, из которых 240 проходов гравировки, 80 проходов чистки мест гравировки, 2 прохода сплошной чистки и 2 прохода сплошной полировки. Время сего непотребства ~ 52 минуты.
Для начала измеряю глубину гравировки
Глубина гравировки при старте из фокуса
Ух ты ж. Целых 1.5 с копейками миллиметра. Меньше, чем нужно, но больше, чем обещает производитель линзы.
Посмотрим в микроскоп.
После отмывки Пемолюксом (Не реклама!) и продувки "ротом" (ну нет у меня компрессора со сжатым воздухом) стало немного виднее (да хрен там).
Видно, что верхние грани практически не подпалены, боковые внешние грани чистые, внутренние (узкие) подпаленные.
Ну'с, меняю технологию.
Стартую из расфокуса ~0.5 мм;
Мощность гравировки уменьшаю до 21 Вт (70% от номинальной);
Способ гравировки (и чистки) меняю из сплошной в прерывистую змейку (так во время переходов меньше стартовый импульс и меньше нагрев металла, но подробнее в другом посте)
Чистку мест гравировки делаю уже не через каждые 6, а через каждые 2 прохода гравировки с отрицательным припуском 0.01 мм.
Последние проходы чистки и полировки повторяю 2 раза и уже с шагом не 0.005, а 0.003 мм.
Новая гравировка
Новая чистка
Соответственно, увеличиваю количество повторов, чтобы количество проходов гравировки было уже не 240, а 360 (180 повторов циклов перекрестной гравировки).
Повторяю процесс (полное видео уж снимать не буду, но на первых ~ 5 проходах лазер еле-еле слизывает металл, так как стартует практически за пределами верхней границы глубины фокуса. Потом уже процесс ускоряется до момента вхождения обрабатываемой поверхности в фокус, а потом стандартно замедляется как и ранее). Процесс идет значительно медленнее из-за способа заливки (прерывистая змейка вместо сплошной). Ну и понятно, что увеличено количество повторов проходов чистки.
Где-то на 160 проходе я увидел, что те самые узкие места все равно забиваются шлаком (А все потому, что не остается места для выхода шлака. Лазер запекает его обратно). Но эксперимент надо закончить.
Где-то на 350 проходе (из 360) лазер латунь уже начал лизать, а не гравировать (расчет мой в необходимом количестве проходов был почти идеально точным), но останавливать его я не стал. Хоть микроны, но пусть снимает.
Общее время этого действия составило уже 2 часа 10 минут.
Измеряем глубину
А что с качеством (после промывки с Пемолюксом и продувкой ротом)?
Верхние грани подпалены уже сильнее. Причина - старт из расфокуса.
Шлак из узких мест никуда не делся, так как уже выше писал: все потому, что не остается места для выхода шлака. Лазер запекает его обратно.
Максимальная (?) глубина гравировки на линзе F63 c заявленной глубиной фокуса 1 мм составила более 2 мм.
Сравним результаты.
Какие могу сделать выводы я?
Если очень нужно, то можно заглубиться больше чем на глубину фокуса;
Для гравировки узких мест нужно искать режимы лазера или иные способы для удаления шлака при гравировке. На мой взгляд должно оставаться как минимум 0.2-0.3 мм для нормального удаления шлака без танцев с бубном.
А подойдут ли такие клише для тиснения кожи, сказать смогут лишь только кожевенники. У меня, к сожалению, нет кусков светлой кожи, а клеймо на своей заднице я ставить не хочу.
Кстати, а какие все-же материалы для клише вы считаете наиболее правильными? Латунь, авиационный алюминий или нержавеющую сталь? Или все же магниевые сплавы?
Ищу токарный станок или токаря для доводки заготовок.
Итак, прежде чем "приподзакрыть" проблему появления коррозии (ржавчины) на нержавеющей сталюки, давайте от опытов, изучения теории коррозии и лазерной маркировки перейдем к бытовухе.
Ну и для начала вернемся в прошлое в предыдущие 2 поста.
Что мы выяснили?
На коррозионную стойкость в нержавейке влияет в основном хром и никель. Никеля нет в некоторых марках нержавеющих сталей;
При лазерной маркировке и гравировке хром хитрым образом окисляется, но оксидная пленка получается не очень стабильная, а ее стабильность зависит от содержания хрома (толщины?) этой самой пленки в определенном состоянии.
Моющие и чистящие средства на основе поваренной соли, а также серной, азотной и соляной кислот вызывают начало коррозионных процессов.
При кипячении нержавеющей стали в обычной воде также может возникать коррозия.
Для сохранения антикоррозионных свойств оксидной пленки после маркировки нужно подобрать такие режимы маркировки, чтобы сохранялось как можно больше хрома, а это можно сделать только снижением интенсивности воздействия лазера и, соответственно, недопущением повышения температуры металла до определенных величин.
В качестве отступления от основной темы: как можно проверить, содержит ли наша нержавейка никель или нет? А все просто. Наличие никеля больше определенного процента делает нержавейку немагнитной.
Берем наши детали и проверяем'с
Магнитом
Ну а что же делать, если нужно просто хоть как-то защитить отмаркированную сталь от коррозии?
Думаю, понятно, что чем-то покрыть матом защитной пленкой.
Я поэкспериментировал с обычным воском из свечи
И акриловым лаком
Акриловый лак сохранил отмаркированную поверхность. За 3 недели следов коррозии не обнаружено.
Воск же я наносил аж 2 месяца назад.
Следов коррозии также не обнаружено.
Вот пример покрытой лаком 05.08.2023 430 стали.
Но естественно, покрытие какими-то защитными пленками наших изделий - это не панацея.
Со временем лак или воск смоется (на тех же ножах), если их периодически мыть с моющими средствами (кстати, все ножи, которые я у себя нашел, магнитятся). Воск или лак достаточно просто смывается обычным спиртом.
Так какой же выводы можно из всего этого сделать?
Для маркировки нужно подбирать максимально коррозионностойкую (и не намагничиваемую) сталь;
Для маркировки изделий из стали для пищевых целей (ножи, ложки, тарелки и прочее) нужно подбирать такие режимы маркировки, чтобы воздействие на сталь мыло минимальным (и тут цвет у нас, кроме черного, практически никогда не получится);
Для защиты маркировки совсем уж всратых сталей, которые не будут контактировать с водой и кислотными моющими средствами, а будут использоваться как элемент декора или в качестве сувениров, подойдут прозрачные акриловые лаки для металла или обычный воск.