حكاكي فلزات چيست؟
حكاكي فلزات يكي از تكنيك هاي پيشرفته و نوين در دنياي طراحي و ساخت است كه توانسته جايگاه خود را نه تنها در صنايع بزرگ بلكه در كاربردهاي شخصي نيز تثبيت كند. با استفاده از دستگاه هاي حكاكي ليزري افراد عادي نيز مي توانند روي فلزاتي مانند طلا، نقره يا استيل طرح هاي اختصاصي از جمله ساخت جواهرات سفارشي يا هداياي شخصي سازي شده حك كنند.
در اين راهنما به بررسي دقيق فرآيند حكاكي فلزات با ليزر مي پردازيم. در ادامه با انواع فلزات مناسب براي اين كار، تكنولوژي هاي ليزري متناسب و ايده هايي براي كاربردهاي خلاقانه آشنا خواهيد شد.
فرآيند حكاكي فلزات با ليزر چگونه انجام مي شود؟
در قلب فرآيند حكاكي فلزات يك پرتو ليزر متمركز وجود دارد كه انرژي بسيار بالايي دارد. هنگامي كه اين پرتو به سطح فلز برخورد مي كند انرژي آن جذب فلز شده و بخشي از سطح فلز را بخار مي كند. در واقع ماده از حالت جامد مستقيم به گاز تبديل مي شود؛ اين فرآيند از نظر شيميايي به نام تصعيد شناخته مي شود.
دستگاه هاي حكاكي ليزري توسط نرم افزارهاي خاص كنترل مي شوند كه شدت پرتو ليزر را بسته به طرح مورد نظر تنظيم مي كنند. مثلا اگر نقطه اي نياز به عمق بيشتري داشته باشد دستگاه آن قسمت را با شدت بالاتري حكاكي مي كند.
در برخي فلزات مانند استيل ضدزنگ پس از حكاكي رنگ هايي روي سطح ظاهر مي شود. اين پديده به دليل واكنش لايه ي اكسيدي سطح فلز با پرتو ليزر است. نوع فلز، سرعت حكاكي و توان ليزر همگي در ايجاد اين رنگ ها نقش دارند. در فلزات خالص و بدون پوشش چنين تغيير رنگ هايي معمولاً مشاهده نمي شود.
چه فلزاتي قابل حكاكي با ليزر هستند؟
در ميان فلزات مختلف چند نمونه ي پركاربرد وجود دارد كه معمولاً با ليزر حكاكي مي شوند:
استيل ضد زنگ
حكاكي فلزات روي استيل ضدزنگ يكي از رايج ترين كاربردها است. از بطري هاي فلزي گرفته تا تجهيزات پزشكي و ابزار دقيق همه قابل حكاكي هستند. براي اين نوع فلز استفاده از ليزر فايبر بهترين گزينه است. البته ديود و ليزر CO۲ نيز در برخي موارد استفاده مي شوند.
فولاد
فولاد نيز در بسياري از وسايل روزمره كاربرد دارد. حكاكي فلزات روي فولاد بيشتر به منظور شناسايي توليدكننده يا شماره قطعه انجام مي شود.
آلومينيوم
آلومينيوم به دليل كاربرد گسترده اش در لوازم آشپزخانه، كارت هاي ويزيت فلزي و محصولات الكترونيكي يكي از فلزات محبوب براي حكاكي است. هم براي تزئين و هم براي شناسايي استفاده مي شود.
تيتانيوم
فلزي كاربردي براي ابزارهاي جراحي، جواهرات، پروتزها و قطعات هواپيما است. در پروتزهاي پزشكي مي توان با حكاكي فلزات شماره سريال يا كد مشخصي ايجاد كرد.
مس و برنج
با استفاده از دستگاه هاي حكاكي فلزات مي توان طرح ها و نوشته هايي روي سكه هاي مسي يا قطعات برنجي حك كرد. اين دو فلز به دليل رسانايي بالا و رنگ خاصشان بسيار محبوب اند.
طلا
جواهرات، مدال ها و لوح هاي تقدير طلايي معمولاً با ليزر حكاكي مي شوند. براي شخصي سازي و اهداي هدايا حكاكي روي طلا بسيار رايج است.
نقره
مانند طلا، نقره نيز براي حكاكي جواهرات، مدال ها و اشياء لوكس به كار مي رود. ليزر اين امكان را مي دهد كه بدون آسيب به فلز طرحي دائمي و دقيق ايجاد شود.
چه نوع ليزرهايي براي حكاكي فلزات مناسب هستند؟
دستگاه هاي حكاكي فلزات با ليزر انواع مختلفي دارند كه هر يك براي نوع خاصي از فلز مناسب هستند:
ليزر فايبر
قوي ترين و مؤثرترين نوع ليزر براي حكاكي فلزات بوده كه اين نوع ليزر قادر به حكاكي روي تمام فلزات است و قابليت ايجاد برش هاي عميق را دارد. از اين ليزر حتي براي برش و تميزكاري فلزات نيز استفاده مي شود.
ليزر CO۲
ليزرهاي CO۲ با طول موج حدود ۱۰.۶ ميكرومتر بيشتر براي مواد غير فلزي يا فلزات با روكش مناسب هستند. توانايي حكاكي مستقيم روي فلزات خالص را ندارند اما در صورت استفاده از پوشش، نتيجه مطلوبي دارند.
ليزر ديودي
مدلي اقتصادي تر براي حكاكي فلزات مخصوصاً استيل ضدزنگ يا فلزات با پوشش است. توانايي حكاكي محدودتري دارد اما گزينه اي مقرون به صرفه براي كاربردهاي خانگي يا سبك است.
ليزر مادون قرمز
ليزرهاي مادون قرمز با طول موج ۱۰۶۴ نانومتر به خوبي توسط فلزات و برخي پلاستيك ها جذب مي شوند. اين ويژگي باعث ايجاد حكاكي هاي دقيق و تميز روي سطح فلز مي شود.
حكاكي فلزات چگونه انجام مي شود؟
حكاكي فلزات نه تنها با فناوري ليزر بلكه به صورت مكانيكي نيز انجام مي گيرد. بسته به نياز، ظرافت مورد نظر و نوع فلز روش مناسب انتخاب مي شود. در ادامه با مهم ترين روش هاي مكانيكي حكاكي آشنا مي شويم:
حكاكي با نوك الماس
در اين روش از ابزاري مخروطي شكل با نوك الماس استفاده مي شود كه بدون چرخش روي سطح فلز كشيده مي شود و اثري دقيق و منظم برجاي مي گذارد. اين روش بيشتر براي فلزات نرم مانند طلا و نقره مناسب است و در ساخت جواهرات و لوح هاي تقدير كاربرد زيادي دارد. مزيت آن سرعت بالا و هزينه ي پايين است.
برنيشينگ
در اين روش ابزار چرخان با فشار محدود سطح فلز را صيقلي و براق مي كند. اين ابزار معمولاً از الماس يا كاربيد ساخته مي شود. برنيشينگ امكان ايجاد حروف با ارتفاع بيشتر و جلوه ي براق تري را فراهم مي كند، هرچند تجهيزات بيشتري مانند موتور حكاكي و آداپتور نياز دارد.
حكاكي چرخشي
روش چرخشي از تيغه هايي استفاده مي كند كه با سرعت بالا مي چرخند و لايه اي از فلز را مي تراشند. اين روش امكان حكاكي عميق تر و حتي برش كامل قطعات را فراهم مي سازد. معمولاً در كاربردهاي صنعتي از اين روش استفاده مي شود. نتيجه ي نهايي آن بسيار مقاوم و ماندگار است اما نياز به ابزار تخصصي و پاك سازي دارد.
نتيجه گيري
چه در زمينه شخصي سازي محصولات و چه در كاربردهاي صنعتي حكاكي فلزات يك روش دقيق، ماندگار و قابل اعتماد است كه به لطف پيشرفت هاي فناورانه امكان پذيرتر از هميشه شده است. از ميان روش هاي متنوع مكانيكي و ليزري مي توان متناسب با نياز، فلز و بودجه بهترين انتخاب را داشت.
برچسب: حكاكي فلزات،
ادامه مطلب