Gravure laser souterraine - Quoi et comment[Mise à jour 2024]
Gravure laser souterraineest une technique qui utilise l'énergie laser pour modifier de façon permanente les couches souterraines d'un matériau.sans endommager sa surface.
Lors de la gravure sur cristal, un laser vert haute puissance est focalisé à quelques millimètres sous la surface du cristal pour créer des motifs et des dessins complexes dans le matériau.
Table des matières:
1. Qu'est-ce que la gravure laser souterraine
Lorsque le laser frappe le cristal, son énergie est absorbée par le matériau, ce qui provoque un échauffement et une fusion localisés.seulement au point focal.
En contrôlant avec précision le faisceau laser à l'aide de galvanomètres et de miroirs, des motifs complexes peuvent être gravés à l'intérieur du cristal le long du trajet laser.
Les régions fondues se resolidifient ensuiteet laissez les modifications permanentes sousla surface du cristal.
La surfacereste intact depuisl'énergie laser n'est pas assez forte pour pénétrer complètement.
Cela permet de créer des designs subtils qui ne sont visibles que dans certaines conditions d'éclairage telles que le contre-jour.
Par rapport à la gravure en surface, la gravure laser souterrainepréserve l'extérieur lisse du cristal tout en révélant des motifs cachés à l'intérieur.
C’est devenu une technique populaire pour produire des œuvres d’art et des objets décoratifs uniques en cristal.
2. Laser vert : la création de Bubblegram
Lasers verts avec des longueurs d'onde autour532 nmsont particulièrement bien adaptés à la gravure souterraine sur cristaux.
A cette longueur d'onde, l'énergie du laser estfortement absorbépar de nombreux matériaux cristallins tels quequartz, améthyste et fluorine.
Il permet une fusion et une modification précises du réseau cristallin à quelques millimètres sous la surface.
Prenons l'exemple de l'art du cristal bubblegram.
Les Bubblegrams sont créés pargraver de délicats motifs ressemblant à des bulles à l’intérieur de blocs de cristal transparents.
Le processus commence par la sélection de cristaux de haute qualitéexempt d'inclusions ou de fractures.
Le quartz est unmatériau couramment utilisépour sa clarté et sa capacité à être fortement modifié par les lasers verts.
Après avoir monté le cristal sur un système de gravure de précision à 3 axes, un laser vert haute puissance est cibléquelques millimètres sous la surface.
Le faisceau laser est contrôlé par des galvanomètres et des miroirs pour lentementgravez des motifs de bulles élaborés couche par couche.
À pleine puissance, le laser peut faire fondre le quartz à des tauxplus de 1000 mm/htout en conservant une précision au niveau du micron.
Plusieurs laissez-passer peuvent être nécessaires pourSéparez complètement les bulles du cristal de fond.
Les régions fondues se solidifieront lors du refroidissement mais resteront visiblessous un contre-jour en raison de la modification de l'indice de réfraction.
Tout débris du processuspeut être retiré plus tard grâce à un léger lavage acide.
Le bubblegram terminé révèleun beau monde cachévisible uniquement lorsque la lumière passe à travers.
En exploitant les capacités de modification des matériaux des lasers verts.
Les artistes peuvent créerart du cristal unique en son genrequi allie la précision technique à la beauté naturelle de la matière première.
La gravure souterraine s'ouvrenouvelles possibilitéspour intégrer des technologies avancées aux dons de la nature en verre et en cristal.
3. Cristal 3D : la limitation matérielle
Alors que la gravure souterraine permet de créer des motifs 2D complexes, la création de formes et de géométries entièrement 3D dans le cristal présente des défis supplémentaires.
Le laser doit fondre et modifier le matériau avec une précision au micron non seulement sur le plan XY, mais également sur le plan XY.sculpter en trois dimensions.
Cependant, le cristal est un matériau optiquement anisotrope dont les propriétésvarient selon l'orientation cristallographique.
À mesure que le laser pénètre plus profondément, il rencontre des plans cristallins avecdifférents coefficients d'absorption et points de fusion.
Cela entraîne une modification du taux de modification et des caractéristiques du point focal.imprévisible avec la profondeur.
De plus, la contrainte s'accumule dans le cristal à mesure que les régions fondues se resolidifient de manière non uniforme.
À des profondeurs de gravure plus importantes, ces contraintes peuvent dépasser le seuil de rupture du matériau etprovoquer la formation de fissures ou de fractures.
De tels défauts ruinent letransparence du cristal et des structures 3D à l'intérieur.
Pour la plupart des types de cristaux, la gravure souterraine entièrement 3D est limitée à des profondeurs de quelques millimètres.
Avant que les contraintes matérielles ou les dynamiques de fusion incontrôlées ne commencent à dégrader la qualité.
Cependant, de nouvelles techniques ont été explorées pour surmonter ces limitations
Comme les approches multi-lasers ou la modification des propriétés du cristal par des traitements chimiques.
Pour l'instant, l'art cristallin 3D complexen’est plus une frontière difficile.
Nous ne nous contentons pas de résultats médiocres, et vous ne devriez pas non plus le faire
4. Le logiciel de gravure souterraine au laser
Un logiciel de contrôle laser sophistiqué est nécessaire pour orchestrer les processus complexes de gravure souterraine.
Au-delà du simple pixellisation du faisceau laser, les programmesdoit tenir compte des propriétés optiques variables du cristal en fonction de la profondeur.
Des solutions logicielles de pointe permettent aux utilisateurs deimporter des modèles CAO 3Dou générer des géométries par programme.
Les chemins de gravure sont ensuite optimisés en fonction des paramètres du matériau et du laser.
Des facteurs commetaille du point focal, taux de fusion, accumulation de chaleur et dynamique des contraintessont tous simulés.
Le logiciel découpe les conceptions 3D en milliers de chemins vectoriels individuels et génère un code G pour le système laser.
Il contrôlegalvanomètres, miroirs et puissance laser avec précisionselon les "parcours d'outils" virtuels.
La surveillance des processus en temps réel garantit la qualité de la gravure.
Les outils de visualisation avancés prévisualisent lerésultats attendus pour un débogage facile.
L'apprentissage automatique est également intégré pour affiner continuellement le processussur la base des données d'emplois antérieurs.
À mesure que la gravure laser souterraine évolue, son logiciel jouera un rôleun rôle de plus en plus important pour relever les défis et libérer tout le potentiel créatif de la technique.
Avec le progrès technologique continu,L'art du cristal est redéfini en trois dimensions.
5. Démo vidéo : Gravure laser souterraine 3D
Nous n'avons pas publié la vidéo sur Youtube, revenez peut-être plus tard ?:)
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6. Questions fréquemment posées sur la gravure laser souterraine
1. Quels types de cristaux peuvent être gravés ?
Les principaux cristaux adaptés à la gravure souterraine sont le quartz, l'améthyste, la citrine, la fluorine et certains granites.
Leur composition permet une forte absorption de la lumière laser et un comportement de fusion contrôlable.
2. Quelles longueurs d’onde laser fonctionnent le mieux ?
Un laser vert d’une longueur d’onde d’environ 532 nm offre une absorption optimale dans de nombreux types de cristaux utilisés dans l’art.
D'autres longueurs d'onde comme 1 064 nm peuvent fonctionner mais peuvent nécessiter une puissance plus élevée.
3. Les formes 3D peuvent-elles être gravées ?
Bien que les motifs 2D soient facilement réalisables, la gravure entièrement 3D a aujourd’hui été perfectionnée pour un usage commercial.
La création d’un superbe art Crystal 3D peut être réalisée avec précision, rapidement et facilement.
4. Le processus est-il sûr ?
Avec un équipement et des procédures de sécurité laser appropriés, la gravure souterraine sur cristaux réalisée par des professionnels ne présente aucun risque inhabituel pour la santé.
Protégez toujours vos yeux de toute exposition directe ou indirecte à la lumière laser.
5. Comment démarrer un projet de gravure ?
La meilleure approche consiste à consulter un artiste cristallin expérimenté ou un service de gravure.
Ils peuvent vous conseiller sur la sélection des matériaux, la faisabilité de la conception, les prix et les délais d'exécution en fonction des besoins et de la vision spécifiques de votre projet.
Ou...
Pourquoi ne pas commencer tout de suite ?
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Plage de gravure maximale :
150mm*200mm*80mm - Modèle MIMO-3 Ko
300mm*400mm*150mm - Modèle MIMO-4 Ko
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Heure de publication : 15 mars 2024