CN107127456A - 一种铸造砂模的激光加工工艺 - Google Patents

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张翀昊
倪春阳
刘荣
王雯
王蕾
唐丽萍
王艳双
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种铸造砂模的激光加工工艺，包括以下步骤：a.设计所需加工的图案样式；b.将待加工的砂模放置于工作台面上，且将砂模的待加工区域悬空于工作台；c.编写激光运行程序，调整激光的焦距；d.调整工艺参数；e.运行程序，打开激光光闸；f.在砂模表面的待加工区域上用激光击打一段时间，使其表面形成凹形刻痕；g.在多次击打砂模表面后，形成图案样式，完成激光加工。本发明能够提高砂模的加工效率，减小砂模废品率，解决冷加工的过程会产生废屑的问题，操作简便快捷。

Description

一种铸造砂模的激光加工工艺
技术领域
本发明涉及一种铸造砂模的激光加工工艺，属于模具的成型领域。
背景技术
砂模铸造是应用广泛的铸造形式，铸造大型铸件通常需要用砂子制造铸模，如需在零件上浇筑出零件的标号，往往需要在数控铣床加装刀具对成型后的砂模进行铣削，一方面，用铣刀雕刻属于冷加工，在雕刻过程中会产生应力，从而对砂模造成损坏；另一方面在加工过程会产生废屑，不利于环境保护。而用激光束聚焦后，产生的高能量对工件按预先编排好的字符、图形等标内容进行局部烧蚀，每一个高能量的激光脉冲瞬间就在物体表面烧蚀并且溅射出一个极细小的凹坑。经计算机控制的连续不断发射激光击打物件，就可以去除砂模上要加工的部位。激光雕刻属于非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，热影响区域小，加工精细，工件不变型，加工效率高，成本低，易操作，无污染。由于砂模本身的特殊性，激光击打在砂模表面，很容易出现焦黑，或者击打深度不够，不能很好的形成所需要的图案，因此，在对其进行激光雕刻时，对其工艺要求很严格。专利号为CN200910068162.8，名称为一种在金属模具上雕刻字符或图形的方法的发明专利提供了一种应用在金属模具上的一种激光雕刻方法，不能应用在砂模表面。专利号为CN201310263386.0，名称为一种陶瓷材料制品表面激光蚀刻方法的专利是应用在非金属模具上的激光加工方法，但是也不能很好的解决激光击打在砂模表面会烧焦，不能很好的形成砂模表面的刻痕的问题。
发明内容
本发明目的在于改进现有技术的不足，提供一种铸造砂模的激光加工方法，提高砂模的加工效率，解决冷加工的过程砂模会产生废屑、以及增加砂模雕刻的成品率等。
为了达到以上的目的，本发明提供了以下技术方案：一种铸造砂模的激光加工方法，包括以下步骤：a.设计所需加工的图案样式；b.将待加工的砂模放置于工作台面上，且将砂模的待加工区域悬空于工作台；c.编写激光运行程序，调整激光的焦距；d.调整工艺参数；e.运行程序，打开激光光闸；f.在砂模表面的待加工区域上用激光击打一段时间，将待去除部位气化，使其表面形成凹形刻痕；g.在多次击打砂模表面后，形成图案样式，完成激光加工。
进一步的，所述激光为脉冲激光。
更进一步的，可调整激光脉宽范围5～200ns，重复频率范围20～500KHz。
更进一步的，所述的图案样式为数字、简单几何图形、简单几何图形组合或数字组合。
本发明工艺简单合理、雕刻效率高，成品率高；激光雕刻过程将砂模废屑进行汽化，过程环保无污染。
附图说明
附图1为本发明的方法示意图，图中标号分别为1、激光头；2、激光束；3、待加工砂模；4、工作台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。
具体实施例1：
a.设计所需加工的图案样式；b.将待加工的砂模3放置于工作台面4上，且将砂模的待加工区域悬空于工作台；c.编写激光运行程序，调整激光的焦距；d.调整工艺参数；e.运行程序，打开激光光闸，发射激光2；f.在砂模表面的待加工区域上用纳秒级的脉冲激光器击打砂模表面，由于激光峰值功率可达到几千瓦，可以换使砂模表面待去除物质气化，从而形成凹形刻痕；g.按激光运行程序多次击打砂模表面后，形成所需图形。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铸造砂模的激光加工工艺，包括以下步骤：a.设计所需加工的图案样式；b.将待加工的砂模放置于工作台面上，且将砂模的待加工区域悬空于工作台；c.编写激光运行程序，调整激光的焦距；d.调整工艺参数；e.运行程序，打开激光光闸；f.在砂模表面的待加工区域上用激光击打一段时间，使其表面形成凹形刻痕；g.在多次击打砂模表面后，形成图案样式，完成激光加工。
2.如权利要求1所述的一种铸造砂模的激光加工工艺，其特征在于，所述激光为脉冲激光。
3.如权利要求1和2所述的一种铸造砂模的激光加工工艺，其特征在于，所述激光脉宽范围5～200ns，重复频率范围20～500KHz。
4.如权利要求3所述的一种铸造砂模的激光加工工艺，其特征在于，所述的图案样式为数字、几何图形或其组合。
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