Подповърхностно лазерно гравиране – какво и как[2024 Актуализирано]
Подповърхностно лазерно гравиранее техника, която използва лазерна енергия за трайна промяна на подповърхностните слоеве на даден материалбез да уврежда повърхността му.
При гравирането на кристали, мощен зелен лазер се фокусира на няколко милиметра под повърхността на кристала, за да създаде сложни модели и дизайни в материала.
Съдържание:
1. Какво е подповърхностно лазерно гравиране
Когато лазерът удари кристала, неговата енергия се абсорбира от материала, което причинява локално нагряване и топенесамо във фокусната точка.
Чрез прецизно контролиране на лазерния лъч с галванометри и огледала, сложни модели могат да бъдат гравирани вътре в кристала по протежение на лазерния път.
След това разтопените участъци се втвърдяват отновои оставете постоянни модификации подповърхността на кристала.
Повърхносттаостава непокътнат оттогавалазерната енергия не е достатъчно силна, за да проникне през целия път.
Това позволява създаването на фини дизайни, които са видими само при определени условия на осветление, като например задно осветяване.
В сравнение с повърхностното гравиране, подповърхностното лазерно гравиранезапазва гладката външност на кристала, като същевременно разкрива скритите шарки вътре.
Това се превърна в популярна техника за производство на уникални кристални произведения на изкуството и декоративни елементи.
2. Зелен лазер: Създаването на Bubblegram
Зелени лазери с дължини на вълните наоколо532 nmса особено подходящи за подповърхностно гравиране на кристали.
При тази дължина на вълната лазерната енергия есилно абсорбираот много кристални материали катокварц, аметист и флуорит.
Позволява прецизно топене и модифициране на кристалната решетка на няколко милиметра под повърхността.
Вземете за пример кристално изкуство с мехурчета.
Bubblegrams са създадени отгравиране на деликатни модели, подобни на мехурчета, вътре в прозрачни кристални блокове.
Процесът започва с избор на висококачествен кристален материалбез включвания или счупвания.
Кварцът е ачесто използван материалза неговата яснота и способността да бъде силно модифициран от зелени лазери.
След монтиране на кристала върху прецизна 3-осна система за гравиране, се насочва високомощен зелен лазерняколко милиметра под повърхността.
Лазерният лъч се контролира от галванометри и огледала за бавно движениеиздълбайте сложни дизайни на мехурчета слой по слой.
При пълна мощност лазерът може да стопи кварц със скоростнад 1000 мм/чкато същевременно поддържа прецизност на микронно ниво.
Може да са необходими няколко пропусканапълно отделете мехурчетата от фоновия кристал.
Разтопените области ще се втвърдят отново при охлаждане, но ще останат видимипри фоново осветление поради променения индекс на пречупване.
Всички остатъци от процесаможе да се отстрани по-късно чрез измиване с лека киселина.
Готовата балонграма разкривакрасив скрит святвидими само когато през тях преминава светлина.
Чрез използване на възможностите за модифициране на материала на зелените лазери.
Художниците могат да майсторятединствено по рода си кристално изкуствокойто съчетава инженерната прецизност с естествената красота на суровината.
Подповърхностното гравиране се отварянови възможностиза интегриране на съвременни технологии с даровете на природата в стъкло и кристал.
3. 3D Crystal: Материалното ограничение
Докато подповърхностното гравиране позволява сложни 2D шарки, създаването на изцяло 3D форми и геометрии в кристал носи допълнителни предизвикателства.
Лазерът трябва да разтопи и модифицира материала с прецизност на микронно ниво не само в равнината XY, но иизвайвайте в три измерения.
Кристалът обаче е оптически анизотропен материал, чиито свойстваварират в зависимост от кристалографската ориентация.
Докато лазерът прониква по-дълбоко, той среща кристални равнини сразлични коефициенти на абсорбция и точки на топене.
Това води до промяна на скоростта на модификация и характеристиките на фокусното петнонепредвидимо с дълбочина.
Освен това напрежението се натрупва в кристала, тъй като разтопените области се втвърдяват отново по неравномерни начини.
При по-големи дълбочини на гравиране тези напрежения могат да надвишат прага на счупване на материала ипричиняват образуването на пукнатини или счупвания.
Такива дефекти съсипватпрозрачност на кристала и 3D структурите вътре.
За повечето типове кристали напълно 3D подповърхностното гравиране е ограничено до дълбочини от няколко милиметра.
Преди напреженията на материала или неконтролираната динамика на топене да започнат да влошават качеството.
Въпреки това са проучени нови техники за преодоляване на тези ограничения
Като например многолазерни подходи или модифициране на свойствата на кристала чрез химическо третиране.
Засега сложно 3D кристално изкуствовече не е предизвикателна граница.
Ние не се задоволяваме с посредствени резултати, нито вие
4. Софтуерът за лазерно подповърхностно гравиране
Необходим е сложен софтуер за лазерно управление, за да се организират сложните процеси на подповърхностно гравиране.
Освен простото растериране на лазерния лъч, програмитетрябва да отчете променящите се оптични свойства на кристала с дълбочината.
Водещите софтуерни решения позволяват на потребителите даимпортиране на 3D CAD моделиили генерирайте геометрии програмно.
След това пътеките за гравиране се оптимизират въз основа на материала и параметрите на лазера.
Фактори каторазмер на фокусното петно, скорост на топене, натрупване на топлина и динамика на напрежениетовсички са симулирани.
Софтуерът нарязва 3D дизайна на хиляди отделни векторни пътеки и генерира G-код за лазерната система.
Той контролирагалванометри, огледала и лазерна мощност точноспоред виртуалните "инструментални пътеки".
Мониторингът на процеса в реално време гарантира качеството на гравирането.
Разширените инструменти за визуализация визуализираточаквани резултати за лесно отстраняване на грешки.
Машинното обучение също е включено за непрекъснато усъвършенстване на процесавъз основа на данни от минали работни места.
Тъй като лазерното подповърхностно гравиране се развива, неговият софтуер ще играевсе по-важна роля в справянето с предизвикателствата и отключването на пълния творчески потенциал на техниката.
С непрекъснатия технологичен прогрес,кристалното изкуство се предефинира в три измерения.
5. Видео демонстрация: 3D подповърхностно лазерно гравиране
Не сме публикували видеоклипа в Youtube, може би проверете отново по-късно?:)
Междувременно защо не разгледате други видеоклипове от нашияКанал в YouTube?
6. Често задавани въпроси за подповърхностно лазерно гравиране
1. Какви видове кристали могат да бъдат гравирани?
Основните кристали, подходящи за подповърхностно гравиране, са кварц, аметист, цитрин, флуорит и някои гранити.
Техният състав позволява силно поглъщане на лазерната светлина и контролирано поведение при топене.
2. Кои лазерни дължини на вълната работят най-добре?
Зелен лазер с дължина на вълната около 532 nm осигурява оптимална абсорбция в много видове кристали, използвани в изкуството.
Други дължини на вълната като 1064 nm могат да работят, но може да изискват по-висока мощност.
3. Могат ли 3D форми да бъдат гравирани?
Въпреки че 2D моделите са лесно постижими, напълно 3D гравирането в днешно време е усъвършенствано за търговска употреба.
Създаването на зашеметяващо 3D кристално изкуство може да се направи прецизно, бързо и лесно.
4. Безопасен ли е процесът?
С подходящо лазерно оборудване и процедури за безопасност, подповърхностното гравиране на кристали, извършено от професионалисти, не представлява необичаен риск за здравето.
Винаги предпазвайте очите си от пряко или непряко излагане на лазерна светлина.
5. Как да започна проект за гравиране?
Най-добрият подход е да се консултирате с опитен художник на кристали или сервиз за гравиране.
Те могат да съветват относно избора на материал, осъществимостта на дизайна, ценообразуването и времето за изпълнение въз основа на вашите конкретни нужди и визия на проекта.
Или...
Защо не започнете веднага?
Препоръки за машина за подповърхностно лазерно гравиране
Максимален обхват на гравиране:
150mm*200mm*80mm - Модел MIMO-3KB
300mm*400mm*150mm - Модел MIMO-4KB
▶ За нас - MimoWork Laser
Подобрете производството си с нашите акценти
MimoWork се ангажира със създаването и надграждането на лазерното производство и разработи десетки усъвършенствани лазерни технологии за допълнително подобряване на производствения капацитет на клиентите, както и голяма ефективност.Спечелвайки много патенти за лазерна технология, ние винаги се концентрираме върху качеството и безопасността на лазерните машинни системи, за да осигурим последователно и надеждно производство на обработка.Качеството на лазерната машина е сертифицирано от CE и FDA.
Получете още идеи от нашия канал в YouTube
Може да се интересувате от:
Ние се ускоряваме в бързата линия на иновациите
Време на публикуване: 15 март 2024 г