Podpovrchové laserové gravírovanie – čo a ako[2024 Aktualizované]
Podpovrchové laserové gravírovanieje technika, ktorá využíva laserovú energiu na trvalú zmenu podpovrchových vrstiev materiálubez poškodenia jeho povrchu.
Pri gravírovaní kryštálu je vysokovýkonný zelený laser zaostrený niekoľko milimetrov pod povrch kryštálu, aby sa v materiáli vytvorili zložité vzory a vzory.
Obsah:
1. Čo je podpovrchové laserové gravírovanie
Keď laser zasiahne kryštál, jeho energia je absorbovaná materiálom, čo spôsobuje lokálne zahrievanie a tavenielen v ohnisku.
Presným ovládaním laserového lúča pomocou galvanometrov a zrkadiel možno vnútri kryštálu pozdĺž dráhy lasera vyleptať zložité vzory.
Roztopené oblasti potom znova stuhnúa ponechajte trvalé úpravy podpovrch kryštálu.
Povrchzostáva nedotknutá odvtedylaserová energia nie je dostatočne silná, aby prenikla úplne.
To umožňuje vytváranie jemných dizajnov, ktoré sú viditeľné len za určitých svetelných podmienok, ako je napríklad podsvietenie.
V porovnaní s povrchovým gravírovaním, podpovrchovým laserovým gravírovanímzachováva hladký vonkajšok kryštálu a zároveň odhaľuje skryté vzory vo vnútri.
Stala sa populárnou technikou na výrobu jedinečných krištáľových umeleckých diel a dekoratívnych predmetov.
2. Zelený laser: Tvorba Bubblegramu
Zelené lasery s vlnovými dĺžkami okolo532 nmsú obzvlášť vhodné na podpovrchové gravírovanie kryštálov.
Pri tejto vlnovej dĺžke je energia laserasilne absorbovanýmnohými kryštálovými materiálmi ako naprkremeň, ametyst a fluorit.
Umožňuje presné roztavenie a úpravu kryštálovej mriežky niekoľko milimetrov pod povrchom.
Vezmite si ako príklad kryštálové umenie bubblegram.
Bubblegramy sú vytvorenégravírovanie jemných bublinovitých vzorov vo vnútri priehľadných krištáľových blokov.
Proces začína výberom vysokokvalitného kryštálového materiálubez inklúzií alebo zlomenín.
Kremeň je abežne používaný materiálpre jeho jasnosť a schopnosť byť silne modifikovaný zelenými lasermi.
Po nasadení kryštálu na presný 3-osový gravírovací systém sa zacieli vysokovýkonný zelený laserniekoľko milimetrov pod povrchom.
Laserový lúč je riadený galvanometrami a zrkadlami až pomalyvyleptat prepracované bublinové vzory vrstvu po vrstve.
Pri plnom výkone môže laser roztaviť kremeň rýchlosťounad 1000 mm/hpri zachovaní presnosti na úrovni mikrónov.
Môže byť potrebných viacero prechodovúplne oddeľte bubliny od kryštálu pozadia.
Roztavené oblasti po ochladení znova stuhnú, ale zostanú viditeľnépri podsvietení v dôsledku zmeneného indexu lomu.
Akékoľvek nečistoty z procesumožno neskôr odstrániť jemným premytím kyselinou.
Hotový bubblegram odhaľujekrásny skrytý svetviditeľné iba vtedy, keď presvitá svetlo.
Využitím možností úpravy materiálu zelených laserov.
Umelci vedia robiťjedinečné krištáľové umeniektorá spája inžiniersku presnosť s prirodzenou krásou suroviny.
Otvára sa podpovrchové gravírovanienové možnostiza integráciu pokročilých technológií s darmi prírody v skle a krištáli.
3. 3D kryštál: Obmedzenie materiálu
Zatiaľ čo podpovrchové gravírovanie umožňuje zložité 2D vzory, vytváranie plne 3D tvarov a geometrií v kryštáli prináša ďalšie výzvy.
Laser musí roztaviť a upraviť materiál s presnosťou na úrovni mikrónov nielen v rovine XY, ale ajvyrezávať v troch rozmeroch.
Kryštál je však opticky anizotropný materiál, ktorého vlastnostisa líšia v závislosti od kryštalografickej orientácie.
Keď laser preniká hlbšie, stretáva sa s kryštálovými rovinamirôzne absorpčné koeficienty a teploty topenia.
To spôsobí zmenu rýchlosti modifikácie a charakteristík ohniskanepredvídateľne s hĺbkou.
Okrem toho sa v kryštáli vytvára napätie, keď roztavené oblasti znova tuhnú nerovnomerným spôsobom.
V hlbších hĺbkach gravírovania môžu tieto napätia prekročiť prah lomu materiálu aspôsobiť praskliny alebo praskliny.
Takéto defekty ničiatransparentnosť kryštálu a 3D štruktúr vo vnútri.
Pre väčšinu typov kryštálov je plne 3D podpovrchové gravírovanie obmedzené na hĺbku niekoľkých milimetrov.
Predtým, ako napätie materiálu alebo nekontrolovaná dynamika tavenia začne zhoršovať kvalitu.
Na prekonanie týchto obmedzení sa však skúmali nové techniky
Ako napríklad multi-laserové prístupy alebo modifikácia vlastností kryštálu chemickými úpravami.
Pokiaľ ide o teraz, zložité 3D krištáľové umenieuž nie je náročná hranica.
Neuspokojíme sa s priemernými výsledkami, ani vy
4. Softvér pre laserové podpovrchové gravírovanie
Na organizovanie zložitých procesov podpovrchového gravírovania je potrebný sofistikovaný softvér na ovládanie lasera.
Okrem jednoduchého rastrovania laserového lúča, programovmusí zodpovedať za meniace sa optické vlastnosti kryštálu s hĺbkou.
Popredné softvérové riešenia umožňujú používateľomimportovať 3D CAD modelyalebo generovať geometrie programovo.
Dráhy gravírovania sa potom optimalizujú na základe parametrov materiálu a lasera.
Faktory akoveľkosť ohniska, rýchlosť topenia, akumulácia tepla a dynamika napätiavšetky sú simulované.
Softvér rozdelí 3D návrhy na tisíce individuálnych vektorových dráh a vygeneruje G-kód pre laserový systém.
Ovláda sagalvanometre, zrkadlá a výkon lasera presnepodľa virtuálnych „dráh nástrojov“.
Monitorovanie procesu v reálnom čase zaisťuje kvalitu gravírovania.
Pokročilé vizualizačné nástroje ukážuočakávané výsledky pre ľahké ladenie.
Začlenené je aj strojové učenie na neustále zdokonaľovanie procesuna základe údajov z minulých zamestnaní.
Ako sa laserové podpovrchové gravírovanie vyvíja, jeho softvér bude hrať ančoraz dôležitejšiu úlohu pri riešení výziev a uvoľnení plného tvorivého potenciálu techniky.
S neustálym technologickým pokrokom,krištáľové umenie sa redefinuje v troch dimenziách.
5. Video demo: 3D podpovrchové laserové gravírovanie
Video sme na Youtube nezverejnili, možno sa sem vráťte neskôr?:)
Medzitým si môžete pozrieť ďalšie videá od náskanál YouTube?
6. Často kladené otázky o podpovrchovom laserovom gravírovaní
1. Aké typy kryštálov je možné vyryť?
Hlavné kryštály vhodné na podpovrchové gravírovanie sú kremeň, ametyst, citrín, fluorit a niektoré žuly.
Ich zloženie umožňuje silnú absorpciu laserového svetla a regulovateľné správanie pri tavení.
2. Aké vlnové dĺžky lasera fungujú najlepšie?
Zelený laser s vlnovou dĺžkou okolo 532 nm poskytuje optimálnu absorpciu v mnohých typoch kryštálov používaných v umení.
Iné vlnové dĺžky ako 1064 nm môžu fungovať, ale môžu vyžadovať vyšší výkon.
3. Dajú sa vyryť 3D tvary?
Zatiaľ čo 2D vzory sú ľahko dosiahnuteľné, plne 3D gravírovanie sa v súčasnosti zdokonalilo na komerčné využitie.
Vytvorenie ohromujúceho 3D krištáľového umenia sa dá urobiť presne, rýchlo a jednoducho.
4. Je proces bezpečný?
So správnym laserovým bezpečnostným vybavením a postupmi nepredstavuje podpovrchové kryštálové gravírovanie vykonané profesionálmi žiadne neobvyklé zdravotné riziká.
Vždy si chráňte oči pred priamym alebo nepriamym vystavením laserovému svetlu.
5. Ako spustím projekt gravírovania?
Najlepším prístupom je konzultácia so skúseným kryštálovým umelcom alebo rytecou službou.
Môžu vám poradiť s výberom materiálu, uskutočniteľnosťou dizajnu, cenou a dobou obratu na základe vašich špecifických potrieb a vízie projektu.
Alebo...
Prečo nezačať hneď?
Odporúčania strojov pre podpovrchové laserové gravírovanie
Maximálny rozsah gravírovania:
150 mm * 200 mm * 80 mm - Model MIMO-3 kB
300 mm * 400 mm * 150 mm - Model MIMO-4 kB
▶ O nás – MimoWork Laser
Zvýšte svoju produkciu pomocou našich najdôležitejších produktov
MimoWork sa zaviazal k vytvoreniu a modernizácii laserovej výroby a vyvinul desiatky pokročilých laserových technológií na ďalšie zlepšenie výrobnej kapacity klientov, ako aj veľkú efektivitu.Získaním mnohých patentov na laserové technológie sa vždy sústreďujeme na kvalitu a bezpečnosť systémov laserových strojov, aby sme zabezpečili konzistentnú a spoľahlivú výrobu.Kvalita laserového stroja je certifikovaná CE a FDA.
Získajte viac nápadov z nášho kanála YouTube
Mohlo by vás zaujímať:
Zrýchľujeme v rýchlej línii inovácií
Čas odoslania: 15. marca 2024