Подповерхностная лазерная гравировка – что и как[Обновлено в 2024 г.]
Подповерхностная лазерная гравировкаэто метод, использующий энергию лазера для постоянного изменения подповерхностных слоев материала.не повреждая его поверхность.
При гравировке кристаллов мощный зеленый лазер фокусируется на несколько миллиметров ниже поверхности кристалла, создавая на материале замысловатые узоры и узоры.
Содержание:
1. Что такое подповерхностная лазерная гравировка
Когда лазер попадает на кристалл, его энергия поглощается материалом, что вызывает локальный нагрев и плавление.только в фокусе.
Точно управляя лазерным лучом с помощью гальванометров и зеркал, внутри кристалла вдоль пути лазера можно выгравировать сложные узоры.
Расплавленные области затем снова затвердевают.и оставить постоянные изменения подповерхность кристалла.
Поверхностьостается нетронутым, посколькуэнергия лазера недостаточно сильна, чтобы проникнуть насквозь.
Это позволяет создавать изящные рисунки, которые видны только при определенных условиях освещения, например, при контровом освещении.
По сравнению с поверхностной гравировкой, подповерхностная лазерная гравировкасохраняет гладкую внешнюю поверхность кристалла, раскрывая при этом скрытые узоры внутри.
Это стало популярной техникой изготовления уникальных произведений искусства и декоративных изделий из хрусталя.
2. Зеленый лазер: создание пузырьковой диаграммы
Зеленые лазеры с длинами волн около532 нмособенно хорошо подходят для подповерхностной гравировки кристаллов.
На этой длине волны энергия лазера равнасильно поглощенмногими кристаллическими материалами, такими каккварц, аметист и флюорит.
Это позволяет точно плавить и модифицировать кристаллическую решетку на глубине нескольких миллиметров под поверхностью.
Возьмем, к примеру, искусство кристаллов в виде пузырьковых грамм.
Баблграммы создаютсягравировка нежных пузырьковых узоров внутри прозрачных хрустальных блоков.
Процесс начинается с выбора высококачественного кристаллического сырья.без включений и трещин.
Кварц – этообычно используемый материалза его ясность и способность сильно модифицироваться зелеными лазерами.
После установки кристалла на прецизионную 3-осевую гравировальную систему на него воздействует мощный зеленый лазер.на несколько миллиметров ниже поверхности.
Лазерный луч контролируется гальванометрами и зеркалами, чтобы медленнослой за слоем вытравливайте сложные узоры из пузырей.
На полной мощности лазер может плавить кварц со скоростьюболее 1000 мм/чассохраняя при этом точность на микронном уровне.
Может потребоваться несколько проходовполностью отделите пузырьки от фонового кристалла.
Расплавленные области снова затвердеют после охлаждения, но останутся видимыми.при контровом освещении из-за изменения показателя преломления.
Любой мусор от процессаможно удалить позже с помощью легкой кислотной промывки.
Готовая пузырьковая диаграмма показываеткрасивый скрытый мирвидно только тогда, когда сквозь него светит свет.
Используя возможности модификации материалов с помощью зеленых лазеров.
Художники могут создаватьединственное в своем роде произведение искусства из хрусталякоторый сочетает в себе инженерную точность с естественной красотой сырья.
Подповерхностная гравировка открываетсяновые возможностиза интеграцию передовых технологий с дарами природы в стекле и хрустале.
3. 3D-кристалл: ограничение материала
В то время как подповерхностная гравировка позволяет создавать сложные двухмерные узоры, создание полностью трехмерных форм и геометрии внутри кристалла сопряжено с дополнительными проблемами.
Лазер должен плавить и модифицировать материал с точностью до микрона не только в плоскости XY, но и в плоскости XY.лепить в трёх измерениях.
Однако кристалл — оптически анизотропный материал, свойства которогоизменяются в зависимости от кристаллографической ориентации.
По мере того, как лазер проникает глубже, он сталкивается с кристаллическими плоскостями сразличные коэффициенты поглощения и температуры плавления.
Это приводит к изменению скорости модификации и характеристик фокального пятна.непредсказуемо с глубиной.
Кроме того, внутри кристалла накапливается напряжение, поскольку расплавленные области повторно затвердевают неравномерным образом.
На большей глубине гравировки эти напряжения могут превысить порог разрушения материала ипривести к образованию трещин или трещин.
Такие дефекты портятпрозрачность кристалла и трехмерных структур внутри.
Для большинства типов кристаллов полная трехмерная подповерхностная гравировка ограничена глубиной в несколько миллиметров.
До того, как напряжения материала или неконтролируемая динамика плавления начнут ухудшать качество.
Однако были изучены новые методы для преодоления этих ограничений.
Например, мультилазерные подходы или изменение свойств кристалла посредством химической обработки.
На данный момент сложное 3D-искусство кристалловбольше не является сложной границей.
Мы не соглашаемся на посредственные результаты, и вы тоже не должны этого делать
4. Программное обеспечение для лазерной гравировки.
Для управления сложными процессами подповерхностной гравировки необходимо сложное программное обеспечение для управления лазером.
Помимо простого растрирования лазерного луча, программыдолжен учитывать изменение оптических свойств кристалла с глубиной.
Ведущие программные решения позволяют пользователямимпортировать модели 3D CADили генерировать геометрию программно.
Затем траектории гравировки оптимизируются в зависимости от материала и параметров лазера.
Такие факторы, какразмер фокусного пятна, скорость плавления, накопление тепла и динамика напряжений.все моделируются.
Программное обеспечение разрезает 3D-проекты на тысячи отдельных векторных траекторий и генерирует G-код для лазерной системы.
Он контролируетгальванометры, зеркала и мощность лазера точносогласно виртуальным «траекториям инструмента».
Мониторинг процесса в режиме реального времени обеспечивает качество гравировки.
Расширенные инструменты визуализации позволяют предварительно просмотретьожидаемые результаты для легкой отладки.
Машинное обучение также используется для постоянного совершенствования процесса.на основе данных с прошлых мест работы.
По мере развития лазерной гравировки ее программное обеспечение будет играть важную роль.все более важную роль в решении проблем и раскрытии всего творческого потенциала техники.
Благодаря продолжающемуся технологическому прогрессу,хрустальное искусство пересматривается в трех измерениях.
5. Видео-демонстрация: 3D-подповерхностная лазерная гравировка
Мы не опубликовали видео на Youtube, возможно, загляните позже?:)
А пока почему бы не посмотреть другие видео из нашегоYouTube канал?
6. Часто задаваемые вопросы о подповерхностной лазерной гравировке
1. На каких типах кристаллов можно выгравировать?
Основными кристаллами, подходящими для подповерхностной гравировки, являются кварц, аметист, цитрин, флюорит и некоторые граниты.
Их состав обеспечивает сильное поглощение лазерного света и контролируемое плавление.
2. Какая длина волны лазера работает лучше всего?
Зеленый лазер с длиной волны около 532 нм обеспечивает оптимальное поглощение во многих типах кристаллов, используемых в искусстве.
Другие длины волн, например 1064 нм, могут работать, но могут потребовать более высокой мощности.
3. Можно ли выгравировать 3D-фигуры?
Несмотря на то, что 2D-модели легко достижимы, в настоящее время полностью 3D-гравировка усовершенствована для коммерческого использования.
Создание потрясающих 3D-искусств Crystal может быть выполнено точно, быстро и легко.
4. Безопасен ли процесс?
При наличии надлежащего оборудования и процедур лазерной безопасности подповерхностная гравировка кристаллов, выполняемая профессионалами, не представляет необычного риска для здоровья.
Всегда защищайте глаза от прямого или косвенного воздействия лазерного света.
5. Как мне начать проект гравировки?
Лучше всего проконсультироваться с опытным художником по хрусталю или услугами гравировщика.
Они могут проконсультировать по выбору материалов, осуществимости конструкции, ценам и срокам выполнения работ в зависимости от конкретных потребностей и видения вашего проекта.
Или...
Почему бы не начать прямо сейчас?
Рекомендации по станку для подповерхностной лазерной гравировки
Максимальный диапазон гравировки:
150 мм*200 мм*80 мм - Модель MIMO-3 КБ
300мм*400мм*150мм - Модель MIMO-4 КБ
Максимальный диапазон гравировки:
1300мм*2500мм*110мм
▶ О нас - MimoWork Laser
Повысьте свое производство с помощью наших основных моментов
MimoWork занимается созданием и модернизацией лазерного производства и разработала десятки передовых лазерных технологий для дальнейшего улучшения производственных мощностей клиентов, а также повышения эффективности.Получив множество патентов на лазерные технологии, мы всегда уделяем особое внимание качеству и безопасности лазерных машинных систем, чтобы обеспечить стабильное и надежное обрабатывающее производство.Качество лазерного оборудования сертифицировано CE и FDA.
Получите больше идей на нашем канале YouTube
Вас может заинтересовать:
Мы ускоряемся на пути к инновациям
Время публикации: 15 марта 2024 г.