Podpowierzchniowe grawerowanie laserowe – co i jak[Aktualizacja 2024]
Podpowierzchniowe grawerowanie laseroweto technika wykorzystująca energię lasera do trwałej zmiany podpowierzchniowych warstw materiału bez uszkadzania jego powierzchni.
Podczas grawerowania kryształów zielony laser o dużej mocy skupia się kilka milimetrów pod powierzchnią kryształu, tworząc skomplikowane wzory i projekty w materiale.
Spis treści:
1. Co to jest podpowierzchniowe grawerowanie laserowe
Kiedy laser uderza w kryształ, jego energia jest pochłaniana przez materiał, co powoduje miejscowe nagrzewanie i topienietylko w punkcie centralnym.
Precyzyjnie kontrolując wiązkę lasera za pomocą galwanometrów i luster, można wytrawić skomplikowane wzory wewnątrz kryształu wzdłuż ścieżki lasera.
Stopione obszary następnie ponownie zestalają sięi pozostaw trwałe modyfikacje podpowierzchnię kryształu.
Powierzchniapozostaje nienaruszony odenergia lasera nie jest wystarczająco silna, aby przebić się przez całą powierzchnię.
Pozwala to na tworzenie subtelnych projektów, które są widoczne tylko w określonych warunkach oświetleniowych, np. przy podświetleniu.
W porównaniu do grawerowania powierzchniowego, grawerowanie laserowe podpowierzchnioweZachowuje gładką powierzchnię kryształu, odsłaniając ukryte w nim wzory.
Stało się popularną techniką wytwarzania unikalnych dzieł sztuki kryształowych i przedmiotów dekoracyjnych.
2. Zielony laser: tworzenie Bubblegramu
Zielone lasery o długości fali ok532 nmszczególnie dobrze nadają się do podpowierzchniowego grawerowania kryształów.
Przy tej długości fali energia lasera wynosisilnie się wchłaniaprzez wiele materiałów kryształowych, takich jakjak kwarc, ametyst i fluoryt.
Pozwala na precyzyjne topienie i modyfikacjęsieci krystalicznejkilka milimetrów pod powierzchnią.
Weźmy na przykład kryształową sztukę bubblegram.
Bubblegramy są tworzone przezgrawerowanie delikatnych, bąbelkowych wzorów wewnątrz przezroczystych kryształowych bloków.
Proces rozpoczyna się od wybrania wysokiej jakości surowca kryształowegobez wtrąceń i pęknięć.
Kwarc jestpowszechnie używany materiałze względu na jego przejrzystość i możliwość silnej modyfikacji przez zielone lasery.
Po zamontowaniu kryształu na precyzyjnym 3-osiowym systemie grawerowania, kilka milimetrów pod powierzchnią kierowany jest zielony laser o dużej mocy.
Wiązka lasera jest kontrolowana przez galwanometry i lustra zbyt wolnoWytrawiaj skomplikowane projekty bąbelków warstwa po warstwie.
Przy pełnej mocy laser może topić kwarc z dużą szybkościąponad 1000 mm/godzprzy zachowaniu precyzji na poziomie mikrona.
Do pełnego przejścia może być konieczne wielokrotne przejścieoddziel bąbelki od kryształu tła.
Stopione obszary ponownie zestalą się po ochłodzeniu, ale pozostaną widoczneprzy podświetleniu ze względu na zmieniony współczynnik załamania światła.
Wszelkie pozostałości procesumożna później usunąć poprzez przemycie lekkim kwasem.
Ujawnia się gotowy bubblegrampiękny ukryty światwidoczne tylko przy prześwicie światła.
Wykorzystując możliwości modyfikacji materiałów zielonych laserów.
Artyści mogąstwórz jedyną w swoim rodzaju sztukę kryształowąktóry łączy precyzję inżynierii z naturalnym pięknem surowca.
Grawerowanie podpowierzchniowe otwiera sięnowe możliwościza integrację zaawansowanych technologii z darami natury w szkle i krysztale.
3. Kryształ 3D: ograniczenia materiałowe
Podczas gdy grawerowanie podpowierzchniowe pozwala na tworzenie skomplikowanych wzorów 2D, tworzenie w pełni trójwymiarowych kształtów i geometrii w krysztale wiąże się z dodatkowymi wyzwaniami.
Laser musi topić i modyfikować materiał z precyzją rzędu mikronów, nie tylko w płaszczyźnie XY, ale takżerzeźbić w trzech wymiarach.
Jednak kryształ jest materiałem optycznie anizotropowym, którego właściwościróżnią się w zależności od orientacji krystalograficznej.
Gdy laser wnika głębiej, napotyka płaszczyzny kryształówróżne współczynniki absorpcji i temperatury topnienia.
Powoduje to zmianę szybkości modyfikacji i charakterystyki ogniskanieprzewidywalnie z głębią.
Dodatkowo w krysztale narasta naprężenie, gdy stopione obszary ponownie zestalają się w nierównomierny sposób.
Przy większych głębokościach grawerowania naprężenia te mogą przekroczyć próg pękania materiału ispowodować powstawanie pęknięć lub pęknięć.
Takie wady niszcząprzezroczystość kryształu i struktur 3Dw.
W przypadku większości typów kryształów w pełni trójwymiarowe grawerowanie podpowierzchniowe ogranicza się do głębokości kilku milimetrów.
Zanim naprężenia materiału lub niekontrolowana dynamika topnienia zaczną pogarszać jakość.
Jednakże badano nowe techniki umożliwiające przezwyciężenie tych ograniczeń
Takie jak podejścia wielolaserowe lub modyfikowanie właściwości kryształu poprzez obróbkę chemiczną.
Na razie złożona sztuka kryształowa 3Dnie jest już granicą wymagającą.
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 do sterowania laserem.
Oprócz prostego rastrowania wiązki laserowej, programymusi uwzględniać zmieniające się właściwości optyczne kryształu wraz z głębokością.
Wiodące rozwiązania programowe pozwalają użytkownikomimportuj modele 3D CADlub programowo generuj geometrie.
Ścieżki grawerowania są następnie optymalizowane w oparciu o parametry materiału i lasera.
Czynniki takie jakwielkość plamki ogniskowej, szybkość topnienia, akumulacja ciepła i dynamika naprężeńwszystkie są symulowane.
Oprogramowanie dzieli projekty 3D na tysiące indywidualnych ścieżek wektorowych i generuje kod G dla systemu laserowego.
Kontrolujegalwanometry, zwierciadła i moc laserazgodnie z wirtualnymi „ścieżkami narzędzi”.
Monitorowanie procesu w czasie rzeczywistym zapewnia jakość grawerowania.
Zaawansowane narzędzia do wizualizacji umożliwiają podglądoczekiwane wyniki dla łatwego debugowania.
Uwzględniono również uczenie maszynowe, aby stale udoskonalać proces w oparciu o dane z poprzednich stanowisk pracy.
W miarę rozwoju laserowego grawerowania podpowierzchniowego oprogramowanie będzie odgrywać coraz ważniejszą rolę w stawianiu czoła wyzwaniom i uwalnianiu pełnego potencjału twórczego tej techniki.
Wraz z ciągłym postępem technologicznym,sztuka kryształowa jest na nowo definiowana w trzech wymiarach.
5. Prezentacja wideo: Podpowierzchniowe grawerowanie laserowe 3D
Oto wideo! (Data-dah)
Jeśli podobał Ci się ten film, dlaczego nie zasubskrybować naszego kanału YouTube?
Co to jest podpowierzchniowe grawerowanie laserowe?
Jak wybrać maszynę do grawerowania szkła
6. Często zadawane pytania dotyczące podpowierzchniowego grawerowania laserowego
1. Jakie rodzaje kryształów można grawerować?
Głównymi kryształami odpowiednimi do grawerowania podpowierzchniowego są kwarc, ametyst, cytryn, fluoryt i niektóre granity.
Ich skład pozwala na silną absorpcję światła lasera i kontrolowane zachowanie się topienia.
2. Jakie długości fal lasera sprawdzają się najlepiej?
Zielony laser o długości fali około 532 nm zapewnia optymalną absorpcję w wielu typach kryształów stosowanych w sztuce.
Inne długości fal, takie jak 1064 nm, mogą działać, ale mogą wymagać większej mocy.
3. Czy można grawerować kształty 3D?
Chociaż wzory 2D są łatwo osiągalne, obecnie grawerowanie w pełni 3D zostało udoskonalone do zastosowań komercyjnych.
Tworzenie oszałamiającej sztuki kryształów 3D można wykonać precyzyjnie, szybko i łatwo.
4. Czy proces jest bezpieczny?
Przy odpowiednim sprzęcie i procedurach bezpieczeństwa laserowego, podpowierzchniowe grawerowanie kryształów wykonywane przez profesjonalistów nie stwarza niezwykłego zagrożenia dla zdrowia.
Zawsze chroń oczy przed bezpośrednią lub pośrednią ekspozycją na światło lasera.
5. Jak rozpocząć projekt grawerowania?
Najlepszym rozwiązaniem jest skonsultowanie się z doświadczonym artystą zajmującym się kryształami lub usługą grawerowania.
Mogą doradzić w zakresie doboru materiałów, wykonalności projektu, ceny i czasu realizacji w oparciu o konkretne potrzeby i wizję projektu.
Lub...
Dlaczego nie zacząć od razu?
Zalecenia dotyczące maszyn do podziemnego grawerowania laserowego
Maksymalny zakres grawerowania:
150mm*200mm*80mm - Model MIMO-3KB
300mm*400mm*150mm - Model MIMO-4KB
Maksymalny zakres grawerowania:
1300 mm * 2500 mm * 110 mm
▶ O nas - MimoWork Laser
Podnieś swoją produkcję dzięki naszym najważniejszym produktom
MimoWork zaangażował się w tworzenie i unowocześnianie produkcji laserowej i opracował dziesiątki zaawansowanych technologii laserowych w celu dalszej poprawy zdolności produkcyjnej klientów, a także dużej wydajności. Zdobywając wiele patentów na technologię laserową, zawsze koncentrujemy się na jakości i bezpieczeństwie systemów maszyn laserowych, aby zapewnić stałą i niezawodną produkcję. Jakość maszyny laserowej jest certyfikowana przez CE i FDA.
Więcej pomysłów znajdziesz na naszym kanale YouTube
Przyspieszamy na szybkim pasie innowacji
Czas publikacji: 15 marca 2024 r