在現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域，造紙、印染、印刷等關(guān)鍵行業(yè)高度依賴輥軸的支撐與傳導(dǎo)功能。為提升輥軸性能、賦予材料特定功能，對(duì)其表面進(jìn)行紋理化處理已成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

然而，由于微型輥軸尺寸較小、受工具限制，傳統(tǒng)制造技術(shù)——數(shù)控銑削、電火花成型加工、化學(xué)蝕刻，難以加工高質(zhì)量的表面微結(jié)構(gòu)，在曲面結(jié)構(gòu)上，這一挑戰(zhàn)更為嚴(yán)苛。

那么，有好的工藝可以實(shí)現(xiàn)輥軸表面精密加工嗎？可以嘗試新工藝——飛秒激光技術(shù)。

PART 01

飛秒激光技術(shù)定位

飛秒激光不像光刻等技術(shù)需要復(fù)雜的加工流程，已在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。什么是飛秒激光？這種工藝有何獨(dú)特之處呢？

飛秒激光是一種超短脈沖激光（1 fs = 10 -15 秒），具有超高的峰值功率和能量密度，可以直接將材料電離，無重熔層，在刻蝕過程中的熱影響極小。這與納秒激光等傳統(tǒng)激光技術(shù)形成了鮮明對(duì)比。納秒激光（1 ns = 10 -9 秒）脈沖持續(xù)時(shí)間較長，容易產(chǎn)生熱效應(yīng)，導(dǎo)致毛刺、形狀失控，刻蝕區(qū)域質(zhì)量不佳，對(duì)輥軸的力學(xué)性能和功能產(chǎn)生較大的影響。

納秒激光、皮秒激光、飛秒激光生成凹槽的光學(xué)輪廓測(cè)量圖像

PART 02

飛秒激光刻蝕效果與案例

飛秒激光超短脈沖的特性，意味著能獲得超高的加工質(zhì)量。

1、鋒利的邊緣

2、材料表面無“火山口”和毛刺

3、微米級(jí)精度，一致性高

4、幾乎任何材料兼容，包括陶瓷和碳化鎢等先進(jìn)材料圖片

案例聚焦：微型輥軸的精密“六邊形”挑戰(zhàn)

以15厘米長的微型輥軸為例，需要在中間黑色區(qū)域精確刻蝕數(shù)個(gè)大小一致的六邊形盲槽，通過單色科技飛秒激光精密刻蝕設(shè)備，可以做到：

精準(zhǔn)定位： 利用高精度視覺相機(jī)獲取刻蝕區(qū)域，結(jié)合測(cè)距模塊精確確定激光聚焦光斑的刻蝕距離，同時(shí)借助夾頭治具降低跳動(dòng)，對(duì)刻蝕區(qū)域進(jìn)行精確標(biāo)定和定位，確保加工路徑精準(zhǔn)無誤。六邊形盲槽深度控制35μm，精度±1μm。

紋路清晰： 飛秒激光超短脈沖能直接將材料電離，無熱影響和重熔層，確保在加工過程中無“火山口”和毛刺，六邊形盲槽表面紋路清晰、邊緣整齊，粗糙度Ra＜0.4μm，符合表面質(zhì)量要求。

一致性高： 通過高速掃描以及操作系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制，保證了極高的重復(fù)定位精度，使得每個(gè)六邊形盲槽的尺寸和形狀深度一致，保障輥軸與其他組件的高度配合。

PART 03

飛秒激光精密刻蝕設(shè)備在輥軸制造的應(yīng)用

在輥軸制造領(lǐng)域，每個(gè)凹槽樣式都需要定制化加工。飛秒激光精密刻蝕設(shè)備使我們能夠在部件或模具上雕刻復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)和紋理，實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)技術(shù)更好的細(xì)節(jié)處理和更高的精度，開辟新的設(shè)計(jì)和功能可能性。

一些功能應(yīng)用包括：

· 減少摩擦 / 潤滑劑保留 ：精確控制微凹坑或凹槽參數(shù)，降低摩擦系數(shù)，延長輥軸壽命。

· 光學(xué)應(yīng)用的衍射結(jié)構(gòu) ：在鐳射輥生產(chǎn)中打造特殊鐳射效果，用于防偽等特殊印刷；雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥，提供超光滑墨膜，優(yōu)化印刷品質(zhì)。

· 粗糙度修改、疏水性 / 親水性調(diào)整 ：調(diào)控表面特性，滿足特定應(yīng)用需求。

使用飛秒激光精密刻蝕設(shè)備在鋼材和陶瓷上刻蝕不同類型的凹槽

飛秒激光精密刻蝕設(shè)備實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)字化，可將復(fù)雜圖案精準(zhǔn)應(yīng)用于任意區(qū)域，且無需工具更換、長期加工穩(wěn)定。在模具制造上優(yōu)勢(shì)顯著，微結(jié)構(gòu)一旦雕刻完成，可穩(wěn)定復(fù)制到每個(gè)注塑部件，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

PART 04

品質(zhì)保障

產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的生命線。飛秒激光加工完成后，我們采用共聚焦顯微鏡等高精度檢測(cè)設(shè)備，全面檢測(cè)輥軸表面微紋理加工效果。從結(jié)構(gòu)外形、尺寸精度到表面粗糙度全面評(píng)估，確保每一件產(chǎn)品都符合高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

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