CNC 零件打标说明:激光雕刻、丝网印刷等 – 专家提示和技术
如何将徽标、字母、序列号和其他定制设计添加到定制零件中?零件标记是一种经济有效的方式,可以为零件提供额外的识别和/或装饰细节。了解当今市场上常见的零件打标技术,包括激光雕刻和丝印。
零件打标,也称为直接零件打标 (DPM),是一种二次制造工艺,用于向您的定制 CNC 加工零件添加徽标、字母或其他定制设计。零件标记的两种最常见方法是激光雕刻和丝印。
通常,零件标记是制造全尺寸生产零件的必需步骤(如果您有很多零件,您可能会添加序列号或其他一些标识符)。当然,您可能会在整个 CNC 项目中发现这种定制,尤其是大多数零件打标流程相对简单且具有成本效益。
本文介绍了标记零件的常见方法,并提供了有关如何充分利用零件标记技术的实用技巧。 如需更深入地了解 CNC 加工知识,请参阅我们的综合指南,该指南非常适合寻求便捷复习的新工程师和经验丰富的工程师。
什么是激光雕刻?添加徽标、序列号和零件号
激光雕刻是最常见的零件标记方法之一。通过激光雕刻,激光会蒸发一层薄薄的材料,通过向您的零件发送高度局部化的激光脉冲来创建跟踪代码。
激光雕刻不是在零件的材料上添加凸起的微表面,而是深入材料。一般来说,激光雕刻的深度可以达到500微米。激光雕刻的常见应用包括钢和铝零件。
好处
激光雕刻不会在工件上强行打标
雕刻标记非常耐用
运营成本低(不使用任何耗材)
品质始终如一、持久
缺点
激光雕刻会对材料造成热损伤
标记是永久性的
您无法对不锈钢进行激光蚀刻或雕刻
反光、脆性、透明材料雕刻比较棘手
什么是丝网印刷?也称为丝印
丝网印刷使用网将油墨转移到基材上。该工艺满足工业标记方法的许多军用规格要求。
丝网印刷机将刮刀移过丝网,用油墨填充开放的丝网和图形区域。丝网使用带有图像的阻挡模板或乳剂。此后,使用类似的印刷行程,使丝网快速接触基材,将墨水推过网孔并将图像转印到基材上。
这种方法最常见于已经经过多轮金属后处理的零件。它比平版印刷或蚀刻等传统印刷方法更通用,因为它不需要在压力下印刷。您可以使用各种不同的油墨对几乎任何材料或物体进行丝网印刷。丝网印刷在许多塑料和金属材料上效果很好。
好处
丝网印刷可应用于多种材料和物体
可以改变油墨沉积以产生超越其他工艺的颜色薄膜厚度
丝网印刷在应用范围和性能方面是最通用的
缺点
丝网印刷不是一个快速的过程,计时速度比雕刻低得多
什么是点针打标?也称为销标记或压痕标记
点针打标可以让制造商在一系列令人印象深刻的材料上留下永久的印记。这通常用于识别和可追溯的目的。点喷丸机使用振动工具在零件表面产生一系列均匀间隔的小压痕。
通过点喷丸,零件的材料会被推回到凹槽中,不会被烧毁或铣削,因此不会留下多余的材料刨花。
好处
点针打标可用于立式和卧式数控加工中心和车床
可安装在各种刀架上并由 CNC 控制直接编程
成本效益和材料效率
序列化和可追溯性的理想选择
小型钣金零件的理想选择
缺点
标记是永久性的
根据所需的标记尺寸,可能需要不同尺寸的手写笔
需要外部电源(电池或气动执行器)
什么是移印?
移印使用硅胶垫将 2D 图像转移到 3D 物体上。硅胶垫能够从平坦的表面拾取图像并将其转移到各种表面,包括平坦的球形、圆柱形、纹理、凹凸表面。
此工艺的效果与丝印类似,因此我们通常选择后者。
好处
适用于室内外应用的永久标记
可以在各种表面和饰面上打印
高性价比生产(无需单独贴标签)
可用于快速原型设计
音量由低到高)
单色到全彩生产
缺点
直径大于 150 毫米的图像难以打印
可用颜色数量有限
什么是激光蚀刻?
激光蚀刻在零件上创建黑白标记,是在大多数材料上永久添加徽标和其他定制设计的最有效工艺。蚀刻比雕刻更快,因为它需要的激光束能量更少,但结果非常相似。
要蚀刻零件,您可以使用激光加热并扭曲您正在标记的材料的微表面。这会扩展并在蚀刻表面上创建纹理。激光蚀刻几乎适用于除不锈钢之外的任何金属材料。
好处
图像清晰细腻
用途广泛且相对便宜
不会像点喷丸那样改变零件表面
比其他基于激光的工艺更快
缺点
您需要在粉末涂层、电泳涂层和热处理等非研磨处理之前集成激光打标
不锈钢不能蚀刻或雕刻
什么是激光退火?
激光退火是一种不太常见的零件打标技术,是打标不锈钢和镀铬部件的唯一解决方案。这是因为这是唯一能够在保持零件天然耐腐蚀性的同时产生永久标记的工艺。
激光退火加热金属而不是雕刻金属,对位于初始氧化铬层下方的钢进行化学改性。
为此,激光退火会加热表面直至其暂时熔化。在这么短的时间跨度(我们说的是毫秒)内,氧气在表面下方移动,在该顶层下方形成受控形式的氧化。当表面冷却并凝固时,氧化会改变零件表面的颜色。结果是永久的、色彩丰富的和美观的。
最重要的是,激光退火不会从零件表面去除任何材料,这与激光雕刻不同,激光雕刻会烧蚀材料。这意味着任何保护层都不受影响。
退火和蚀刻之间的区别在于,退火是一种化学反应,它不会熔化材料的表面。肉眼看来差异很微妙。常见应用包括不锈钢和镀铬金属。
好处
标记将永久留在材料表面
金属表面将保持完整,以避免氧化降解
与激光雕刻、激光蚀刻和点喷丸不同,激光退火不会导致生锈
提供高精度(分辨率为 200 微米)。
缺点
远不如雕刻过程快
什么是油墨印章?
油墨冲压是一种相对简单的定制零件工艺,包括将油墨印章压到零件的表面上。它是手工冲压的自动化版本,适用于各种塑料和金属材料。
好处
经济实惠,耗材便宜(只需补充墨水)
可安装在各种刀架中并直接从 CNC 控制器编程
通过擦拭或轻轻打磨即可轻松去除痕迹
缺点
适用于大部分平坦的表面
标记可能并不完美
常见问题
Protolabs Network 提供哪些零件标记选项?
目前,我们为您的定制零件提供激光雕刻和丝网印刷。
零件打标费用是多少?
一般来说,激光雕刻将使零件的最终成本增加约 6%,而丝印将使价格上涨约 15%。
激光蚀刻和激光雕刻有什么区别?
激光蚀刻和激光雕刻之间的主要区别在于,激光蚀刻会熔化零件的微表面以形成凸起标记,而激光雕刻会去除材料以在表面上形成凹槽。激光雕刻和激光蚀刻都使用高热量在金属表面留下永久标记。
零件标记最常用的技术是什么?
零件打标最常用的技术是激光雕刻,我们在 Protolabs Network 上提供该技术。
您应该向 Protolabs Network 提供什么类型的文档以进行零件标记?
对于零件标记,您应提供矢量文件(AI、Autocad (DWG) 和 DXF 文件)以及指示标记准确位置的 PDF。
零件标记会影响交货时间吗?
零件标记将延长您的定制零件订单的交货时间。激光雕刻将至少增加 1 天的交货时间,而丝网印刷将额外需要 1 至 3 天或更长时间。
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