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激光精密微雕工藝探討
2023/11/20
這是一枚鑄幣模具，用于印壓各種紀念幣。在各類模具生產(chǎn)制造中，我們所展示的樣品，使用的是激光雕刻技術。其原理是利用激光聚焦在表面對材料層層去除，來實現(xiàn)三維立體效果。較CNC加工小尺寸的微雕，可一次性出成品、無殘余機械應力，因此備受精密加工的青睞。
此模具尺寸30mm，立體落差4dmm，雕刻圖形復雜。在實現(xiàn)激光雕刻過程中，其精度、效率等均為追求的重點。實驗室中采用動態(tài)聚焦系統(tǒng)FR10-F，結合光纖mopa或端泵50W激光器進行雕刻。首先在LenMark軟件中導入模型、貼圖、切片，快速生成每層相應的工藝參數(shù)。再利用激光與3D動態(tài)聚焦系統(tǒng)對其逐層雕刻切割。在雕刻過程中隨著加工層數(shù)增加，動態(tài)軸協(xié)同調(diào)整焦距，實時調(diào)整光斑，保障整個加工過程中焦點光斑軟件可控，相比傳統(tǒng)振鏡可獲得更高的精度。同時動態(tài)軸與XY軸完全協(xié)同，分層焦點補償在微秒間完成，效率高。
為保障動態(tài)聚焦系統(tǒng)在長時間工作下的定位精度與溫漂，每一臺振鏡均需通過全數(shù)字PSD溫漂測量平臺標定。對振鏡工作幅面下的四個角及中心進行持續(xù)兩個小時以上工作，實時數(shù)據(jù)采集，并輸出真實溫漂數(shù)據(jù)報告。
事實上，這款FR10-F動態(tài)聚焦系統(tǒng)可在100*100-200*200mm，焦深15-80mm，工作范圍下自由切換，光斑最細可達0.025mm。
這項技術在以上在精密加工領域中得到了廣泛應用。
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