Підповерхневе лазерне гравірування - що і як[Оновлено 2024 року]
Підповерхневе лазерне гравіруванняце техніка, яка використовує лазерну енергію для постійної зміни підповерхневих шарів матеріалу без пошкодження його поверхні.
Під час гравірування кристалів потужний зелений лазер фокусується на кілька міліметрів нижче поверхні кристала, створюючи складні візерунки та малюнки в матеріалі.
Зміст:
1. Що таке підповерхневе лазерне гравірування
Коли лазер потрапляє на кристал, його енергія поглинається матеріалом, що викликає локальне нагрівання та плавлення.лише у фокусній точці.
Завдяки точному контролю лазерного променя за допомогою гальванометрів та дзеркал, складні візерунки можна витравлювати всередині кристала вздовж шляху лазера.
Розплавлені ділянки потім знову тверднутьі залишити постійні зміни підповерхню кристала.
Поверхнязалишається неушкодженим з тих пірЛазерна енергія недостатньо сильна, щоб проникнути наскрізь.
Це дозволяє створювати витончені дизайни, які видно лише за певних умов освітлення, наприклад, за підсвічування.
Порівняно з поверхневим гравіюванням, підповерхневе лазерне гравіюваннязберігає гладку зовнішню поверхню кристала, водночас розкриваючи приховані візерунки всередині.
Це стало популярною технікою для виготовлення унікальних кришталевих витворів мистецтва та декоративних предметів.
2. Зелений лазер: створення бульбашкової грамграфії
Зелені лазери з довжинами хвиль близько532 нмособливо добре підходять для підповерхневого гравіювання кристалів.
На цій довжині хвилі енергія лазера становитьсильно поглинаєтьсябагатьма кристалічними матеріалами, такими якяк кварц, аметист і флюорит.
Це дозволяє точне плавлення та модифікаціюкристалічної решіткикілька міліметрів нижче поверхні.
Візьмемо, наприклад, кристалічне мистецтво з бульбашками.
Бабблграми створюються за допомогоюгравіювання витончених візерунків, схожих на бульбашки, всередині прозорих кришталевих блоків.
Процес починається з вибору високоякісного кристалічного матеріалубез включень або тріщин.
Кварц – цечасто використовуваний матеріалза його чіткість та здатність сильно модифікуватися зеленими лазерами.
Після встановлення кристала на прецизійну 3-осьову гравірувальну систему, потужний зелений лазер спрямовується на глибину кількох міліметрів під поверхню.
Лазерний промінь контролюється гальванометрами та дзеркалами, щоб повільновитравлюйте складні візерунки з бульбашок шар за шаром.
На повній потужності лазер може плавити кварц зі швидкістюпонад 1000 мм/годзберігаючи при цьому точність на мікронному рівні.
Для повноговідокремте бульбашки від фонового кристала.
Розплавлені ділянки знову затвердіють після охолодження, але залишаються видимимипід контровим освітленням через змінений показник заломлення.
Будь-які залишки від процесуможна видалити пізніше за допомогою легкого промивання кислотою.
Готова бульбашка показуєпрекрасний прихований світвидно лише тоді, коли крізь нього просвічує світло.
Використовуючи можливості модифікації матеріалів зеленими лазерами.
Митці можутьстворіть унікальні вироби з кришталющо поєднує інженерну точність з природною красою сировини.
Відкривається підповерхневе гравіюваннянові можливостіза поєднання передових технологій з дарами природи у склі та кришталі.
3. 3D-кристал: обмеження матеріалу
Хоча підповерхневе гравіювання дозволяє створювати складні 2D-візерунки, створення повністю 3D-форм та геометрій у кристалі створює додаткові труднощі.
Лазер повинен плавити та модифікувати матеріал з мікронною точністю не лише в площині XY, але йліпити у трьох вимірах.
Однак кристал є оптично анізотропним матеріалом, властивості якогозмінюються залежно від кристалографічної орієнтації.
Коли лазер проникає глибше, він зустрічає кристалічні площини зрізні коефіцієнти поглинання та температури плавлення.
Це призводить до зміни швидкості модифікації та характеристик фокальної плями.непередбачувано з глибиною.
Крім того, всередині кристала накопичується напруга, оскільки розплавлені області неоднорідно повторно затвердівають.
На більшій глибині гравіювання ці напруження можуть перевищувати поріг руйнування матеріалу таспричинити утворення тріщин або розривів.
Такі дефекти псуютьпрозорість кристала та 3D-структуривсередині.
Для більшості типів кристалів повне 3D-гравіювання під поверхнею обмежується глибиною кількох міліметрів.
Перш ніж матеріальні напруження або неконтрольована динаміка плавлення почнуть погіршувати якість.
Однак були досліджені нові методи для подолання цих обмежень
Такі як багатолазерні підходи або модифікація властивостей кристала за допомогою хімічної обробки.
Наразі складне 3D-кристальне мистецтвобільше не є складним рубежем.
Ми не погоджуємося на посередні результати, і ви також не повинні
4. Програмне забезпечення для лазерного підповерхневого гравірування
Для організації складних процесів підповерхневого гравіювання необхідне складне програмне забезпечення для лазерного керування.
Окрім простого растрування лазерного променя, програминеобхідно враховувати зміну оптичних властивостей кристала з глибиною.
Провідні програмні рішення дозволяють користувачамімпорт 3D CAD-моделейабо генерувати геометрію програмно.
Потім шляхи гравіювання оптимізуються на основі матеріалу та параметрів лазера.
Такі фактори, якрозмір фокальної плями, швидкість плавлення, накопичення тепла та динаміка напруженьвсі змодельовані.
Програмне забезпечення розбиває 3D-проекти на тисячі окремих векторних шляхів та генерує G-код для лазерної системи.
Він контролюєгальванометри, дзеркала та лазерна потужність точновідповідно до віртуальних «траєкторій інструменту».
Моніторинг процесу в режимі реального часу забезпечує якість гравіювання.
Розширені інструменти візуалізації переглядаютьочікувані результати для легкого налагодження.
Машинне навчання також задіяне для постійного вдосконалення процесу на основі даних з попередніх робіт.
З розвитком лазерного підповерхневого гравірування, його програмне забезпечення відіграватиме дедалі важливішу роль у вирішенні проблем та розкритті повного творчого потенціалу цієї техніки.
Зі постійним технологічним прогресом,Кришталеве мистецтво переосмислюється у трьох вимірах.
5. Відеодемонстрація: 3D підземне лазерне гравірування
Ось відео! (Да-да)
Якщо вам сподобалося це відео, чому б не підписатися на наш канал YouTube?
Що таке підповерхневе лазерне гравірування?
Як вибрати гравірувальний верстат для скла
6. Часті запитання про підповерхневе лазерне гравірування
1. Які типи кристалів можна гравірувати?
Основними кристалами, придатними для підземного гравіювання, є кварц, аметист, цитрин, флюорит та деякі граніти.
Їхній склад забезпечує сильне поглинання лазерного світла та контрольовану поведінку плавлення.
2. Які довжини хвиль лазера працюють найкраще?
Зелений лазер з довжиною хвилі близько 532 нм забезпечує оптимальне поглинання в багатьох типах кристалів, що використовуються для мистецтва.
Інші довжини хвиль, такі як 1064 нм, можуть працювати, але можуть вимагати більшої потужності.
3. Чи можна гравірувати 3D-фігури?
Хоча 2D-візерунки легко створити, повністю 3D-гравіювання сьогодні вдосконалено для комерційного використання.
Створення приголомшливого 3D-витвору мистецтва з кристалів може бути виконано точно, швидко та легко.
4. Чи безпечний процес?
За наявності належного обладнання та процедур безпеки лазера, підповерхневе гравірування кристалів, виконане професіоналами, не становить жодних незвичайних ризиків для здоров'я.
Завжди захищайте очі від прямого або непрямого впливу лазерного світла.
5. Як розпочати гравірувальний проект?
Найкращий підхід – проконсультуватися з досвідченим майстром з кришталю або гравірувальною службою.
Вони можуть проконсультувати щодо вибору матеріалів, можливості проектування, ціноутворення та термінів виконання робіт, виходячи з ваших конкретних потреб та бачення проекту.
Або...
Чому б не почати негайно?
Рекомендації щодо верстатів для підповерхневого лазерного гравірування
Максимальний діапазон гравіювання:
150 мм * 200 мм * 80 мм - Модель MIMO-3KB
300 мм*400 мм*150 мм - Модель MIMO-4KB
Максимальний діапазон гравіювання:
1300 мм * 2500 мм * 110 мм
▶ Про нас - Лазер MimoWork
Підвищте рівень свого виробництва за допомогою наших ключових моментів
Компанія MimoWork займається створенням та вдосконаленням лазерного виробництва, розробивши десятки передових лазерних технологій для подальшого підвищення виробничих потужностей клієнтів, а також підвищення ефективності. Отримавши численні патенти на лазерні технології, ми завжди зосереджуємося на якості та безпеці лазерних верстатів, щоб забезпечити стабільне та надійне виробництво. Якість лазерних верстатів сертифікована CE та FDA.
Отримайте більше ідей на нашому YouTube-каналі
Найчастіші запитання
Наші машини для підповерхневого лазерного гравірування в основному призначені для таких матеріалів, як кришталь, скло та деякі прозорі пластмаси. Наприклад, кристали кварцу зазвичай використовуються для створення бульбашкових малюнків за допомогою наших машин. Потужні зелені лазери в наших 3D-гравірувальних машинах для кристалів можуть точно впливати на глибину кількох міліметрів під поверхнею цих матеріалів, створюючи складні візерунки. Таким чином, матеріали з хорошою прозорістю та відповідними оптичними властивостями для поглинання лазерного випромінювання ідеально підходять для наших машин.
Так, лазерні різаки MimoWork ефективно справляються з товстим фетром. Завдяки регульованій потужності та швидкості до 600 мм/с вони швидко ріжуть щільний, товстий фетр, зберігаючи точність ±0,01 мм. Незалежно від того, чи це тонкий фетр для рукоділля, чи важкий промисловий фетр, машина забезпечує надійну роботу.
Безумовно. Програмне забезпечення MimoWork інтуїтивно зрозуміле та підтримує файли DXF, AI та BMP. Навіть користувачі, які тільки починають займатися лазерним різанням, можуть легко створювати складні дизайни. Воно спрощує імпорт та редагування дизайнів, роблячи роботу плавною та без потреби у попередніх знаннях лазерної обробки.
Ми прискорюємося на швидкій смузі інновацій
Час публікації: 15 березня 2024 р.