地下レーザー彫刻 - 内容と方法[2024年更新]
地下レーザー彫刻レーザーエネルギーを使用して材料の表面下の層を永久に変化させる技術です表面を傷つけることなく。
クリスタル彫刻では、高出力の緑色レーザーをクリスタルの表面から数ミリメートル下に集光して、素材内に複雑なパターンやデザインを作成します。
目次:
1. 表面下レーザー彫刻とは
レーザーが結晶に当たると、そのエネルギーが材料に吸収され、局所的な加熱と溶融が引き起こされます。焦点の部分のみ。
検流計とミラーを使用してレーザービームを正確に制御することにより、レーザーの経路に沿って結晶の内部に複雑なパターンをエッチングできます。
溶けた領域は再び凝固します永続的な変更を下に残しておきます結晶の表面。
表面それ以来無傷のままですレーザーのエネルギーは完全に貫通できるほど強力ではありません。
これにより、逆光などの特定の照明条件下でのみ見える微妙なデザインの作成が可能になります。
表面彫刻と比較して、表面下レーザー彫刻クリスタルの滑らかな外観を維持しながら、内部の隠されたパターンを明らかにします。
ユニークなクリスタル芸術品や装飾品を製作するための人気の技法となっています。
2. グリーンレーザー: バブルグラムの作成
およその波長の緑色レーザー532nm表面下の結晶の彫刻に特に適しています。
この波長では、レーザーのエネルギーは次のようになります。強く吸収されるなどの多くの結晶材料によってクォーツ、アメジスト、フローライト。
これにより、表面から数ミリメートル下の結晶格子の正確な溶解と修正が可能になります。
バブルグラムクリスタルアートを例に挙げてみましょう。
バブルグラムを作成するのは、透明なクリスタルブロックの中に繊細な泡のような模様を刻み込みます。
プロセスは高品質のクリスタルストックを選択することから始まりますインクルージョンやフラクチャーがないこと。
クォーツというのは、よく使われる素材その透明度と、緑色レーザーによって強力に修正される能力のためです。
クリスタルを精密 3 軸彫刻システムに取り付けた後、高出力の緑色レーザーがターゲットとなります。表面から数ミリメートル下。
レーザービームは検流計とミラーによって制御され、ゆっくりと進みます。精巧なバブルデザインを層ごとにエッチングします。
フルパワーでは、レーザーは一定の速度で石英を溶かす可能性があります1000mm/hr以上ミクロンレベルの精度を維持しながら。
複数のパスが必要になる場合があります気泡を背景の結晶から完全に分離します。
溶けた領域は冷却すると再凝固しますが、目に見えるままになります。屈折率が変化するため、逆光下でも使用できます。
プロセスからの破片後で軽い酸で洗うことで取り除くことができます。
完成したバブルグラムを見ると次のことがわかります美しい隠された世界光が通過したときにのみ表示されます。
緑色レーザーの材料修正機能を利用することによって。
アーティストはクラフトできるユニークなクリスタルアートエンジニアリングの精度と原材料の自然な美しさを融合させたものです。
表面下の彫刻が開きます新しい可能性高度なテクノロジーと、ガラスやクリスタルの自然の恵みを統合するためのものです。
3. 3D クリスタル: 素材の制限
表面下の彫刻では複雑な 2D パターンが可能ですが、結晶内に完全な 3D 形状や幾何学形状を作成するにはさらなる課題が伴います。
レーザーは、XY 平面上だけでなく、ミクロンレベルの精度で材料を溶解および修正する必要があります。三次元で彫刻します。
しかし、結晶は光学異方性材料であり、その性質は結晶方位によって異なります。
レーザーがより深く浸透すると、結晶面に遭遇します。吸収係数と融点が異なります。
これにより、修正率と焦点特性が変化します。予想外の深み。
さらに、溶けた領域が不均一な形で再凝固するため、結晶内に応力が蓄積します。
彫刻深さが深くなると、これらの応力が材料の破壊閾値を超える可能性があり、亀裂や亀裂が生じる原因となります。
このような欠陥は、結晶と内部の 3D 構造の透明度。
ほとんどの種類の結晶では、完全な 3D 表面下彫刻は数ミリメートルの深さに制限されます。
材料応力や制御されていない溶解ダイナミクスによって品質が低下し始める前に。
しかし、これらの制限を克服するための新しい技術が模索されています。
マルチレーザーによるアプローチや化学処理による結晶の特性の変更など。
今のところ、複雑な3Dクリスタルアートもはや挑戦的なフロンティアではありません。
私たちは平凡な結果で満足するつもりはありません。あなたもそうすべきではありません
4. レーザー下地彫刻用ソフトウェア
複雑な表面下の彫刻プロセスを調整するには、高度なレーザー制御ソフトウェアが必要です。
単にレーザービームをラスター化するだけでなく、プログラム深さに応じて変化する結晶の光学特性を考慮する必要があります。
主要なソフトウェア ソリューションにより、ユーザーは次のことが可能になります。3D CAD モデルをインポートするまたはプログラムでジオメトリを生成します。
彫刻パスは、材料とレーザーのパラメーターに基づいて最適化されます。
などの要因焦点サイズ、融解速度、蓄熱、応力ダイナミクスはすべてシミュレーションされています。
ソフトウェアは 3D 設計を何千もの個別のベクトル パスにスライスし、レーザー システム用の G コードを生成します。
それは制御します検流計、ミラー、レーザー出力を正確に測定仮想「ツールパス」に従ってください。
リアルタイムのプロセス監視により、彫刻の品質が保証されます。
高度な視覚化ツールでプレビュー期待どおりの結果が得られるため、デバッグが容易になります。
プロセスを継続的に改善するために機械学習も組み込まれています過去の仕事のデータに基づいています。
レーザーによる表面下彫刻が進化するにつれて、そのソフトウェアは課題に対処し、この技術の創造的な可能性を最大限に引き出す上で、その役割はますます重要になっています。
継続的な技術進歩により、クリスタルアートは三次元で再定義されています。
5. ビデオデモ: 3D 地下レーザー彫刻
ビデオは YouTube に公開していません。後でもう一度確認してみてはいかがでしょうか?:)
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6. 表面下レーザー彫刻に関するよくある質問
1. どのような種類のクリスタルを彫刻できますか?
表面下の彫刻に適した主な結晶は、水晶、アメジスト、シトリン、蛍石、および一部の花崗岩です。
その組成により、レーザー光の強力な吸収と制御可能な溶融挙動が可能になります。
2. どのレーザー波長が最も効果的ですか?
約 532 nm の波長を持つ緑色レーザーは、芸術に使用される多くの結晶タイプで最適な吸収を提供します。
1064 nm などの他の波長も使用できますが、より高い出力が必要になる場合があります。
3. 3D 形状も彫刻できますか?
2D パターンは容易に実現できますが、今日では完全な 3D 彫刻が商業用途に向けて完成されています。
見事な 3D クリスタル アートの作成を正確、迅速、簡単に行うことができます。
4. プロセスは安全ですか?
適切なレーザー安全装置と手順があれば、専門家が行う表面下のクリスタル彫刻には異常な健康リスクは発生しません。
レーザー光が直接的または間接的に当たらないように常に目を保護してください。
5. 彫刻プロジェクトを開始するにはどうすればよいですか?
最善の方法は、経験豊富なクリスタルアーティストまたは彫刻サービスに相談することです。
お客様の特定のプロジェクトのニーズとビジョンに基づいて、材料の選択、設計の実現可能性、価格、納期についてアドバイスを提供します。
または...
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投稿日時: 2024 年 3 月 15 日