Gravure laser subsurface : définition et méthodes[Mise à jour 2024]
Gravure laser en subsurfaceest une technique qui utilise l'énergie laser pour modifier de façon permanente les couches sous-jacentes d'un matériau sans endommager sa surface.
En gravure sur cristal, un laser vert de haute puissance est focalisé à quelques millimètres sous la surface du cristal pour créer des motifs et des dessins complexes à l'intérieur du matériau.
Table des matières :
1. Qu'est-ce que la gravure laser en subsurface ?
Lorsque le laser frappe le cristal, son énergie est absorbée par le matériau, ce qui provoque un échauffement et une fusion localisés.uniquement au point focal.
En contrôlant précisément le faisceau laser à l'aide de galvanomètres et de miroirs, il est possible de graver des motifs complexes à l'intérieur du cristal, le long du trajet du laser.
Les zones fondues se resolidifient ensuite.et laisser les modifications permanentes sousla surface du cristal.
La surfacereste intact depuisL'énergie du laser n'est pas suffisamment forte pour pénétrer complètement.
Cela permet de créer des motifs subtils qui ne sont visibles que dans certaines conditions d'éclairage, comme le rétroéclairage.
Comparée à la gravure de surface, la gravure laser en subsurfaceElle préserve l'aspect lisse du cristal tout en révélant des motifs cachés à l'intérieur.
Elle est devenue une technique populaire pour la production d'œuvres d'art en cristal uniques et d'objets décoratifs.
2. Laser vert : La création de Bubblegram
Lasers verts avec des longueurs d'onde autour de532 nmsont particulièrement bien adaptées à la gravure de cristaux en subsurface.
À cette longueur d'onde, l'énergie du laser estfortement absorbépar de nombreux matériaux cristallins tels quecomme le quartz, l'améthyste et la fluorite.
Il permet une fusion et une modification précisesdu réseau cristallinà quelques millimètres sous la surface.
Prenons l'exemple de l'art des cristaux en grammaire bulle.
Les Bubblegrams sont créés pargravure de délicats motifs en forme de bulles à l'intérieur de blocs de cristal transparents.
Le processus commence par la sélection de cristaux de haute qualité.exempt d'inclusions ou de fractures.
Le quartz est unmatériau couramment utilisépour sa clarté et sa capacité à être fortement modifiée par des lasers verts.
Après avoir monté le cristal sur un système de gravure de précision à 3 axes, un laser vert de haute puissance est ciblé à quelques millimètres sous la surface.
Le faisceau laser est contrôlé par des galvanomètres et des miroirs pour ralentir progressivement sa vitesse.graver des motifs de bulles complexes couche par couche.
À pleine puissance, le laser peut faire fondre le quartz à des vitessesplus de 1000 mm/htout en conservant une précision au niveau du micron.
Plusieurs passages peuvent être nécessaires pour une validation complèteséparer les bulles du cristal de fond.
Les zones fondues se resolidifieront en refroidissant, mais resteront visibles.sous rétroéclairage en raison du changement d'indice de réfraction.
Tous les débris issus du processuspeut être éliminé ultérieurement par un léger lavage à l'acide.
Le bubblegram terminé révèleun magnifique monde cachéVisible uniquement lorsque la lumière la traverse.
En exploitant les capacités de modification des matériaux des lasers verts.
Les artistes peuventcréer des œuvres d'art en cristal uniquesqui allie la précision de l'ingénierie à la beauté naturelle de la matière première.
La gravure en subsurface ouvrenouvelles possibilitéspour intégrer les technologies de pointe aux dons de la nature que sont le verre et le cristal.
3. Cristal 3D : Les limites du matériau
Alors que la gravure en subsurface permet de réaliser des motifs 2D complexes, la création de formes et de géométries entièrement 3D au sein du cristal pose des défis supplémentaires.
Le laser doit fondre et modifier le matériau avec une précision micrométrique, non seulement sur le plan XY, mais aussiSculpter en trois dimensions.
Cependant, le cristal est un matériau optiquement anisotrope dont les propriétésvarient selon l'orientation cristallographique.
À mesure que le laser pénètre plus profondément, il rencontre des plans cristallins avecdifférents coefficients d'absorption et points de fusion.
Cela entraîne une modification du taux de modification et des caractéristiques du point focal.imprévisiblement en profondeur.
De plus, des contraintes s'accumulent à l'intérieur du cristal lorsque les régions fondues se resolidifient de manière non uniforme.
À des profondeurs de gravure plus importantes, ces contraintes peuvent dépasser le seuil de rupture du matériau etprovoquer la formation de fissures ou de fractures.
De tels défauts ruinent letransparence du cristal et des structures 3Ddans.
Pour la plupart des types de cristaux, la gravure en subsurface 3D complète est limitée à des profondeurs de quelques millimètres.
Avant que les contraintes matérielles ou la dynamique de fusion incontrôlée ne commencent à dégrader la qualité.
Cependant, de nouvelles techniques ont été explorées pour surmonter ces limitations.
Par exemple, des approches multi-lasers ou la modification des propriétés du cristal par des traitements chimiques.
Pour l'instant, l'art complexe du cristal en 3Dn'est plus une frontière difficile à franchir.
Nous n'acceptons pas les résultats médiocres, vous non plus.
4. Logiciel de gravure laser en subsurface
Un logiciel de contrôle laser sophistiqué est nécessaire pour orchestrer les processus complexes de gravure en subsurface.
Au-delà du simple balayage du faisceau laser, les programmesIl faut tenir compte des propriétés optiques variables du cristal en fonction de la profondeur.
Les solutions logicielles de pointe permettent aux utilisateurs deimporter des modèles CAO 3Dou générer des géométries par programmation.
Les trajectoires de gravure sont ensuite optimisées en fonction du matériau et des paramètres du laser.
Des facteurs commetaille du point focal, vitesse de fusion, accumulation de chaleur et dynamique des contraintessont toutes simulées.
Le logiciel découpe les modèles 3D en milliers de trajectoires vectorielles individuelles et génère le code G pour le système laser.
Il contrôlegalvanomètres, miroirs et puissance laser avec précisionselon les « trajectoires d'outils » virtuelles.
La surveillance en temps réel du processus garantit la qualité de la gravure.
Des outils de visualisation avancés permettent de prévisualiserRésultats attendus pour un débogage facile.
L'apprentissage automatique est également intégré pour affiner en permanence le processus à partir des données issues des projets précédents.
À mesure que la gravure laser en subsurface évolue, ses logiciels joueront un rôle de plus en plus important pour relever les défis et libérer tout le potentiel créatif de cette technique.
Avec les progrès technologiques continus,L'art du cristal se redéfinit en trois dimensions.
5. Démonstration vidéo : Gravure laser 3D en subsurface
Voici la vidéo ! (Dat-dah)
Si cette vidéo vous a plu, pourquoi ne pas vous abonner à notre chaîne YouTube ?
Qu'est-ce que la gravure laser subsurface ?
Comment choisir une machine à graver le verre
6. Questions fréquentes sur la gravure laser en subsurface
1. Quels types de cristaux peuvent être gravés ?
Les principaux cristaux adaptés à la gravure en subsurface sont le quartz, l'améthyste, la citrine, la fluorite et certains granites.
Leur composition permet une forte absorption de la lumière laser et un comportement de fusion contrôlable.
2. Quelles longueurs d'onde laser fonctionnent le mieux ?
Un laser vert d'une longueur d'onde d'environ 532 nm offre une absorption optimale dans de nombreux types de cristaux utilisés en art.
D'autres longueurs d'onde, comme 1064 nm, peuvent fonctionner, mais elles peuvent nécessiter une puissance plus élevée.
3. Peut-on graver des formes 3D ?
Si les motifs 2D sont facilement réalisables, la gravure 3D complète est aujourd'hui parfaitement maîtrisée pour un usage commercial.
La création d'œuvres d'art en cristal 3D époustouflantes peut se faire avec précision, rapidité et facilité.
4. Le procédé est-il sûr ?
Avec un équipement et des procédures de sécurité laser appropriés, la gravure de cristaux en subsurface réalisée par des professionnels ne présente aucun risque sanitaire particulier.
Protégez toujours vos yeux de toute exposition directe ou indirecte à la lumière laser.
5. Comment démarrer un projet de gravure ?
La meilleure solution consiste à consulter un artiste cristallier expérimenté ou un service de gravure.
Ils peuvent vous conseiller sur le choix des matériaux, la faisabilité de la conception, les prix et les délais d'exécution en fonction des besoins et de la vision spécifiques de votre projet.
Ou...
Pourquoi ne pas commencer tout de suite ?
Recommandations concernant les machines pour la gravure laser en subsurface
Portée de gravure maximale :
150 mm × 200 mm × 80 mm - Modèle MIMO-3KB
300 mm × 400 mm × 150 mm - Modèle MIMO-4KB
▶ À propos de nous - MimoWork Laser
Améliorez votre production grâce à nos points forts
Depuis sa création, MimoWork se consacre à la création et à l'amélioration de la production laser et a développé des dizaines de technologies laser de pointe afin d'optimiser la capacité de production et l'efficacité de ses clients. Détenteurs de nombreux brevets en matière de technologie laser, nous accordons une importance primordiale à la qualité et à la sécurité de nos systèmes de machines laser pour garantir une production fiable et constante. La qualité de nos machines laser est certifiée CE et FDA.
Trouvez plus d'idées sur notre chaîne YouTube
FAQ
Nos machines de gravure laser en subsurface sont principalement conçues pour des matériaux tels que le cristal, le verre et certains plastiques transparents. Par exemple, le cristal de quartz est couramment utilisé pour la création de motifs en relief avec nos machines. Les lasers verts haute puissance de nos machines de gravure 3D sur cristal permettent de cibler avec précision, à quelques millimètres sous la surface de ces matériaux, la création de motifs complexes. En résumé, les matériaux présentant une bonne transparence et des propriétés optiques adaptées à l'absorption laser sont idéaux pour nos machines.
Oui, les découpeuses laser MimoWork sont parfaitement adaptées à la découpe de feutre épais. Grâce à leur puissance réglable et à leur vitesse pouvant atteindre 600 mm/s, elles découpent rapidement les feutres denses et épais tout en conservant une précision de ±0,01 mm. Qu'il s'agisse de feutre fin pour les loisirs créatifs ou de feutre industriel épais, la machine offre des performances fiables.
Absolument. Le logiciel de MimoWork est intuitif et compatible avec les fichiers DXF, AI et BMP. Même les débutants en découpe laser peuvent créer facilement des motifs complexes. Il simplifie l'importation et la modification des motifs, pour une utilisation fluide sans nécessiter de connaissances préalables en découpe laser.
Nous accélérons sur la voie rapide de l'innovation
Vous pourriez être intéressé par :
Date de publication : 15 mars 2024