Grawerowanie laserowe pod powierzchnią – co i jak[Aktualizacja 2024]
Grawerowanie laserowe podpowierzchniowejest techniką polegającą na użyciu energii laserowej w celu trwałej zmiany warstw podpowierzchniowych materiału bez uszkadzania jego powierzchni.
Podczas grawerowania kryształów wiązka zielonego lasera o dużej mocy jest skupiana kilka milimetrów pod powierzchnią kryształu, co pozwala na tworzenie skomplikowanych wzorów i dekoracji w materiale.
Spis treści:
1. Czym jest grawerowanie laserowe pod powierzchnią
Gdy laser uderza w kryształ, jego energia jest absorbowana przez materiał, co powoduje lokalne nagrzewanie i topienietylko w punkcie centralnym.
Dzięki precyzyjnemu sterowaniu wiązką laserową za pomocą galwanometrów i luster, wzdłuż ścieżki lasera można wytrawić skomplikowane wzory wewnątrz kryształu.
Następnie stopione obszary ponownie się zestalająi pozostaw stałe modyfikacjepowierzchnia kryształu.
Powierzchniapozostaje nienaruszony odEnergia lasera nie jest wystarczająco silna, aby przeniknąć na wylot.
Dzięki temu możliwe jest tworzenie subtelnych wzorów, widocznych jedynie przy określonych warunkach oświetleniowych, na przykład przy podświetleniu.
W porównaniu do grawerowania powierzchniowego, grawerowanie laserowe podpowierzchniowezachowuje gładką powierzchnię kryształu, jednocześnie ujawniając ukryte wewnątrz wzory.
Stała się popularną techniką wytwarzania unikatowych dzieł sztuki z kryształu i przedmiotów dekoracyjnych.
2. Zielony laser: Powstawanie Bubblegramu
Zielone lasery o długościach fal około532 nmsą szczególnie przydatne do podziemnego grawerowania kryształów.
Przy tej długości fali energia lasera wynosisilnie wchłanianyprzez wiele materiałów krystalicznych, takich jakjak kwarc, ametyst i fluoryt.
Umożliwia precyzyjne topienie i modyfikacjęsieci krystalicznejkilka milimetrów pod powierzchnią.
Weźmy na przykład kryształy zdobione bąbelkowym rysunkiem.
Bubblegramy są tworzone przezgrawerowanie delikatnych wzorów przypominających bąbelki wewnątrz przezroczystych bloków kryształu.
Proces rozpoczyna się od wybrania wysokiej jakości kryształubez wtrąceń i pęknięć.
Kwarc jestpowszechnie używany materiałza jego przejrzystość i możliwość silnej modyfikacji przez zielone lasery.
Po umieszczeniu kryształu w precyzyjnym 3-osiowym systemie grawerowania, kilka milimetrów pod powierzchnią kieruje się mocny zielony laser.
Promień lasera jest kontrolowany przez galwanometry i lustra, aby powoliwytrawiaj skomplikowane wzory bąbelków warstwa po warstwie.
Przy pełnej mocy laser może topić kwarc z szybkościąponad 1000 mm/godz.przy jednoczesnym zachowaniu precyzji na poziomie mikronów.
Do pełnego przejścia może być konieczne wykonanie kilku przejść.oddzielić bąbelki od kryształu tła.
Roztopione obszary ponownie zestalą się po ostygnięciu, ale pozostaną widocznepodświetleniu ze względu na zmieniony współczynnik załamania światła.
Wszelkie zanieczyszczenia powstałe w procesiemożna je później usunąć poprzez lekkie przemycie kwasem.
Gotowy diagram bąbelkowy ujawniapiękny ukryty światwidoczne tylko wtedy, gdy przepuszcza światło.
Wykorzystując możliwości modyfikacji materiałów, jakie oferują zielone lasery.
Artyści mogątworzyć niepowtarzalne dzieła sztuki kryształowejłącząca w sobie precyzję inżynierii z naturalnym pięknem surowca.
Otwiera się grawerowanie podpowierzchniowenowe możliwościza integrację zaawansowanych technologii z darami natury w postaci szkła i kryształu.
3. Kryształ 3D: Ograniczenia materiałowe
Podczas gdy grawerowanie podpowierzchniowe umożliwia tworzenie skomplikowanych wzorów 2D, tworzenie w pełni trójwymiarowych kształtów i geometrii wewnątrz kryształu wiąże się z dodatkowymi wyzwaniami.
Laser musi topić i modyfikować materiał z precyzją rzędu mikronów nie tylko na płaszczyźnie XY, ale takżerzeźbić w trzech wymiarach.
Jednakże kryształ jest materiałem optycznie anizotropowym, którego właściwościzmieniają się w zależności od orientacji krystalograficznej.
W miarę jak laser wnika głębiej, napotyka płaszczyzny kryształów zróżne współczynniki absorpcji i temperatury topnienia.
Powoduje to zmianę szybkości modyfikacji i charakterystyki punktu ogniskowegonieprzewidywalnie z głębią.
Ponadto w wyniku nierównomiernego ponownego krzepnięcia stopionych obszarów wewnątrz kryształu narastają naprężenia.
Przy większych głębokościach grawerowania naprężenia te mogą przekroczyć próg pękania materiału ipowodować powstawanie pęknięć lub szczelin.
Takie wady rujnująprzezroczystość kryształu i struktury 3Dw.
W przypadku większości typów kryształów, pełne trójwymiarowe grawerowanie podpowierzchniowe jest ograniczone do głębokości kilku milimetrów.
Zanim naprężenia materiału lub niekontrolowana dynamika topienia zaczną pogarszać jakość.
Jednakże opracowano nowe techniki pozwalające pokonać te ograniczenia
Na przykład podejście wielolaserowe lub modyfikacja właściwości kryształu poprzez obróbkę chemiczną.
Na razie złożona sztuka kryształowa 3Dnie jest już trudną granicą.
Nie zadowalamy się przeciętnymi wynikami, Ty też nie powinieneś
4. Oprogramowanie do grawerowania laserowego podpowierzchniowego
Do koordynowania skomplikowanych procesów grawerowania podpowierzchniowego potrzebne jest zaawansowane oprogramowanie sterujące laserem.
Oprócz prostego rastrowania wiązki laserowej programynależy uwzględnić zmieniające się właściwości optyczne kryształu w zależności od głębokości.
Wiodące rozwiązania programowe pozwalają użytkownikomimportuj modele 3D CADlub generować geometrie programowo.
Następnie ścieżki grawerowania są optymalizowane na podstawie materiału i parametrów lasera.
Czynniki takie jakrozmiar ogniska, szybkość topnienia, akumulacja ciepła i dynamika naprężeńsą symulowane.
Oprogramowanie dzieli projekty 3D na tysiące pojedynczych ścieżek wektorowych i generuje kod G dla systemu laserowego.
Kontrolujegalwanometry, lustra i moc lasera precyzyjniezgodnie z wirtualnymi „ścieżkami narzędzi”.
Monitorowanie procesu w czasie rzeczywistym gwarantuje jakość grawerowania.
Zaawansowane narzędzia wizualizacyjne umożliwiają podglądoczekiwane wyniki ułatwiające debugowanie.
W celu ciągłego udoskonalania procesu wykorzystano również uczenie maszynowe w oparciu o dane z poprzednich zadań.
W miarę rozwoju podziemnego grawerowania laserowego oprogramowanie będzie odgrywać coraz ważniejszą rolę w rozwiązywaniu problemów i uwalnianiu pełnego potencjału twórczego tej techniki.
Dzięki ciągłemu postępowi technologicznemu,sztuka kryształowa jest definiowana na nowo w trzech wymiarach.
5. Demonstracja wideo: Grawerowanie laserowe 3D pod powierzchnią
Oto wideo! (Dat-dah)
Jeśli podobał Ci się ten film, dlaczego nie zasubskrybujesz naszego kanału na YouTube?
Czym jest grawerowanie laserowe pod powierzchnią?
Jak wybrać maszynę do grawerowania szkła
6. Najczęściej zadawane pytania dotyczące grawerowania laserowego pod powierzchnią
1. Jakie rodzaje kryształów można grawerować?
Do grawerowania podpowierzchniowego nadają się przede wszystkim kwarc, ametyst, cytryn, fluoryt i niektóre granity.
Ich skład umożliwia silne pochłanianie światła laserowego i kontrolowane topnienie.
2. Jakie długości fali lasera działają najlepiej?
Zielony laser o długości fali około 532 nm zapewnia optymalną absorpcję w wielu typach kryształów stosowanych w sztuce.
Inne długości fal, np. 1064 nm, również mogą działać, ale mogą wymagać większej mocy.
3. Czy można grawerować kształty 3D?
Choć wzory 2D są obecnie łatwe do uzyskania, w pełni trójwymiarowe grawerowanie zostało obecnie doprowadzone do perfekcji na potrzeby zastosowań komercyjnych.
Tworzenie olśniewających dzieł sztuki 3D z kryształów można wykonać precyzyjnie, szybko i łatwo.
4. Czy proces jest bezpieczny?
Przy zastosowaniu odpowiedniego sprzętu i procedur zapewniających bezpieczeństwo podczas pracy z laserami, podpowierzchniowe grawerowanie kryształów wykonywane przez profesjonalistów nie stwarza żadnych szczególnych zagrożeń dla zdrowia.
Zawsze chroń oczy przed bezpośrednim lub pośrednim działaniem światła laserowego.
5. Jak rozpocząć projekt grawerowania?
Najlepszym rozwiązaniem jest konsultacja z doświadczonym artystą zajmującym się obróbką kryształów lub usługą grawerowania.
Mogą doradzić w kwestii wyboru materiałów, wykonalności projektu, cen i terminów realizacji, biorąc pod uwagę konkretne potrzeby i wizję Twojego projektu.
Lub...
Dlaczego nie zacząć już teraz?
Zalecenia dotyczące maszyn do grawerowania laserowego podpowierzchniowego
Maksymalny zakres grawerowania:
150 mm * 200 mm * 80 mm - Model MIMO-3KB
300 mm*400 mm*150 mm - Model MIMO-4KB
Maksymalny zakres grawerowania:
1300 mm * 2500 mm * 110 mm
▶ O nas - MimoWork Laser
Podnieś poziom swojej produkcji dzięki naszym najważniejszym atutom
Firma MimoWork z zaangażowaniem tworzy i unowocześnia produkcję laserową, opracowując dziesiątki zaawansowanych technologii laserowych, aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność produkcyjną klientów i zapewnić im wysoką efektywność. Uzyskując liczne patenty na technologię laserową, stale koncentrujemy się na jakości i bezpieczeństwie systemów maszyn laserowych, aby zapewnić spójną i niezawodną produkcję. Jakość naszych maszyn laserowych jest potwierdzona certyfikatami CE i FDA.
Znajdź więcej pomysłów na naszym kanale YouTube
Często zadawane pytania
Nasze laserowe maszyny do grawerowania podpowierzchniowego są przeznaczone głównie do materiałów takich jak kryształ, szkło i niektóre przezroczyste tworzywa sztuczne. Na przykład, kryształy kwarcu są powszechnie wykorzystywane do tworzenia grafiki bąbelkowej za pomocą naszych maszyn. Wysokiej mocy zielone lasery w naszych grawerkach 3D pozwalają precyzyjnie namierzyć głębokość kilku milimetrów pod powierzchnią tych materiałów, tworząc skomplikowane wzory. Podsumowując, materiały o dobrej przezroczystości i odpowiednich właściwościach optycznych do absorpcji lasera są idealne dla naszych maszyn.
Tak, laserowe przecinarki MimoWork skutecznie radzą sobie z grubym filcem. Dzięki regulowanej mocy i prędkości do 600 mm/s, tną szybko gęsty, gruby filc, zachowując dokładność ±0,01 mm. Niezależnie od tego, czy chodzi o cienki filc rzemieślniczy, czy ciężki filc przemysłowy, maszyna zapewnia niezawodną wydajność.
Zdecydowanie. Oprogramowanie MimoWork jest intuicyjne i obsługuje pliki DXF, AI oraz BMP. Nawet użytkownicy, którzy dopiero zaczynają przygodę z cięciem laserowym, mogą z łatwością tworzyć skomplikowane projekty. Ułatwia ono importowanie i edycję projektów, zapewniając płynną obsługę bez konieczności wcześniejszego doświadczenia w obsłudze lasera.
Przyspieszamy na szybkim pasie innowacji
Czas publikacji: 15 marca 2024 r.