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浅谈激光纹理加工

2024-08-12 13:50:02  点击:

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浅谈激光纹理加工

分享人:willhill项目经理·周志浩


激光纹理加工技术的崛起

激光纹理加工是一种利用激光束在材料表面直接雕刻出预设纹理图案的工艺。在制造业日益追求高效、环保与个性化的今天,激光纹理加工技术以其独特的优势脱颖而出,成为模具与产品设计领域的一项重要革新。这项技术不仅简化了传统加工流程,还极大地提升了产品的外观质感和功能性能,为汽车、消费电子、医疗器械等多个行业带来了前所未有的变革。

它结合了激光技术的高精度、高速度与灵活性,能够轻松应对复杂曲面和精细纹理的加工需求。相比传统的化学蚀刻、机械加工等方法,激光纹理加工在效率、环保、重复性和设计自由度等方面均展现出显著优势。


传统技术的局限与挑战

在传统的汽车制造中,模具纹理多通过化学蚀刻实现,这一工艺虽已相对成熟,但仍面临诸多挑战:操作步骤繁琐、环保问题突出、结果重复性低以及设计自由度受限等。这些痛点促使行业寻找更为先进、高效的替代方案,而激光纹理加工技术正是在这一背景下应运而生。



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模具纹理背景介绍


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工艺背景

在模具上刻蚀纹理的工艺,香港称之为“晒纹”,台湾称之为“咬花”,“蚀纹”是书面语,英文名为texture 或texturing。以下介绍,称之为“模具咬花”。


02

工艺原理

传统模具咬花是采用化学药水(如硫酸、硝酸等)与模具钢材产生化学反应(腐蚀),并控制反应过程来得到各种各样的效果。


03

工艺流程

典型的模具咬花流程:先进行模具清洁,接着对不需要做咬花的区域做保护处理,将花纹转印到模具表面,然后将模具浸入化学药水腐蚀(有转印花纹的部分不会被腐蚀),最后再以喷砂的方式去除化学残留物质并进行光泽度调整。


红色部分为保护处理



02

咬花的目的


01  观赏性

增进塑料零件的外观质感 ,使产品呈现多变化或全新的设计,提升商品价值。


02  功能性

①改善产品的外观不良,对产品表面缺陷的一个修饰,可以遮挡一些缩水、结合线等不良痕迹。

②增加了零件的表面硬度,防止刮花。防滑、防转、有良好的手感,制成麻面或亚光面,防止光线反射、消除眼部疲劳等。



03

咬花加工的历史演进


初级阶段

掩盖模具成型的不足主要为一些粗糙类纹理。


中期阶段

纹理多元化,随着技术不断进步和需求提升,应用复合纹理。


现阶段

立体几何纹理的应用。时代变迁,日新月异,产品ID为产品重要组成部分,进入更高的质量时代,普通咬花工艺不能达到 更高水准,激光技术的精度为0.01mm,全面的应用在纹理领域。使我们的花纹更加精密,细致,逼真,让产品体现的更加完美。

音箱皮革纹

蜂窝纹

手机后盖皮革纹

汽车内饰


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激光纹理加工技术的优势


高效与精准

激光加工速度快,精度高,能够直接、快速、高精度地在模具或成品上实现精致的纹理图案,大大缩短了生产周期。


环保与可持续

无需使用化学蚀刻剂,减少了废水排放和环境污染,符合现代制造业的绿色发展趋势。


高重复性与一致性

激光加工具有极高的可重复性,能够在不同模具甚至不同地区的工厂之间保持一致的纹理效果。


设计自由度提升

设计师可以充分发挥创意,通过激光技术实现复杂曲面和精细纹理的加工,为产品设计提供更多可能性。


功能性与美观性并重

激光纹理不仅能提升产品的外观质感,还能赋予其防滑、防指纹、防眩光等功能性特性。



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3D激光雕刻的独特优势



自动化与数字化

通过特殊软件实现自动化编程,生成超精细的数字化加工程序。


无限设计可能

对自由曲面几何定义的表面提供无限设计加工的可能性,满足个性化与定制化需求。


精准控制

能够精确控制模具侧边花纹的深度,达到微米级精度,提升加工质量和模具寿命。



06

应用领域广泛


激光纹理加工技术在多个领域展现出广阔的应用前景。在汽车行业中,它已被广泛应用于内饰件、车灯、轮胎等部件的纹理加工;在消费电子领域,笔记本电脑、智能手机、智能穿戴设备等产品的外观纹理设计也离不开激光技术的支持。此外,该技术还逐渐渗透到包装、家用电器、医疗器械等多个行业,为产品差异化竞争提供了有力支持。


willhill五轴激光纹理加工解决方案

重塑表面艺术与工业精度的融合


在追求产品外观独特性与性能卓越性的今天,表面纹理处理已成为提升产品价值的关键因素之一。willhill五轴激光纹理加工解决方案,以其高精度、高效率和非接触式加工的优势,为手机壳模具、平板电脑壳、汽车模具、轮胎侧壁乃至奢侈品表面微观造型等领域带来了革命性的变革。


Micro3D L570V

L100V


willhill五轴激光纹理加工解决方案,以其卓越的性能、高度的灵活性和广泛的应用范围,正逐步成为推动制造业转型升级的重要力量。无论是追求极致美感的消费品,还是要求严苛的工业产品,willhill激光都能以其精准无误的加工能力,为产品赋予独特的表面魅力与卓越的性能表现。未来,willhill将继续致力于激光技术的创新与应用,为更多领域带来前所未有的加工体验与价值提升!

模具纹理样品1

模具纹理样品2


五轴激光纹理的加工流程介绍


产品优势


核心特点

1. 多样化纹理加工能力

2. 多维加工能力

3. 非接触式加工与稳定性

4. 高效节能与成本节约


高灵活性设计

1. 3D模型驱动加工

用户只需提供3D模型,系统即可自动完成加工路径规划,大大简化了操作流程,缩短了从设计到生产的周期。

2. 多材料兼容性

该系统支持模具钢、铝、钨碳化物、PCD、CBN、石墨等多种材料的加工,为不同行业提供了广泛的选择空间。

3. 紧凑精密的机器设计

采用一体铸造床身,确保了结构的稳定性、刚性和高精度,同时占地面积小,便于在生产线上的灵活布局。


激光加工系统与技术亮点

1. 激光器选择

提供纳秒/飞秒激光器选项,满足不同加工精度与品质的需求。

2. 扫描透镜多样性

F100、F163、F255等多种扫描透镜可选,满足不同纹理效果和模具复杂型腔加工。

3. 自主软件支持

willhill自主研发的纹理加工路径规划软件,集成了激光打标、纹理程序生成、碰撞检测及运动仿真等功能,实现了加工过程的全数字化管理与优化。


自动化、测量与监控

1. 高清CCD摄像头:具备XY方向测量功能,视觉系统对工件高精度分中定位,确保加工精度。配备高清监控相机,实时监控加工状况。

2. MP250探针:高精度测量工具,进一步提升了加工质量的可控性。

3. 高效冷却与除尘系统:保障设备长时间稳定运行,同时维护良好的加工环境。


END



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