Подповерхностная лазерная гравировка — что и как[Обновлено в 2024 году]
Подповерхностная лазерная гравировкаэто метод, который использует энергию лазера для постоянного изменения подповерхностных слоев материала без повреждения его поверхности.
При гравировке кристаллов мощный зеленый лазер фокусируется на глубине нескольких миллиметров под поверхностью кристалла, создавая замысловатые узоры и рисунки на материале.
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, можно вытравить сложные узоры внутри кристалла вдоль траектории лазера.
Расплавленные области затем снова затвердеваюти оставить постоянные изменения подповерхность кристалла.
Поверхностьостается нетронутым с тех порэнергия лазера недостаточно сильна, чтобы проникнуть насквозь.
Это позволяет создавать тонкие рисунки, которые видны только при определенных условиях освещения, например, при подсветке сзади.
По сравнению с поверхностной гравировкой, подповерхностная лазерная гравировкасохраняет гладкую поверхность кристалла, одновременно выявляя скрытые внутренние узоры.
Эта техника стала популярной для создания уникальных произведений искусства и декоративных элементов из хрусталя.
2. Зеленый лазер: создание Bubblegram
Зеленые лазеры с длинами волн около532 нмособенно хорошо подходят для гравировки под поверхностью кристаллов.
На этой длине волны энергия лазера равнасильно впитываетсямногими кристаллическими материалами, такими каккак кварц, аметист и флюорит.
Позволяет осуществлять точное плавление и модификациюкристаллической решеткина глубине нескольких миллиметров под поверхностью.
Возьмем в качестве примера искусство кристаллов-пузырей.
Баблграммы создаютсягравировка тонких пузырьковых узоров внутри прозрачных кристаллических блоков.
Процесс начинается с отбора высококачественного хрустального сырья.без включений и трещин.
Кварц - этошироко используемый материалза его прозрачность и способность сильно модифицироваться зелеными лазерами.
После установки кристалла на прецизионную 3-осевую гравировальную систему на поверхность на несколько миллиметров направляется мощный зеленый лазер.
Лазерный луч контролируется гальванометрами и зеркалами, чтобы медленновытравливайте сложные узоры из пузырьков слой за слоем.
При полной мощности лазер может плавить кварц со скоростьюболее 1000 мм/чсохраняя при этом точность на уровне микрона.
Для полного завершения может потребоваться несколько проходов.отделить пузырьки от фонового кристалла.
Расплавленные области снова затвердеют при охлаждении, но останутся видимыми.при контровом освещении из-за измененного показателя преломления.
Любой мусор от процессаможет быть удален позже с помощью легкой кислотной промывки.
Готовая пузырьковая диаграмма показываетпрекрасный скрытый мирвидны только при попадании света.
Используя возможности модификации материалов зелеными лазерами.
Художники могутсоздайте уникальное произведение искусства из кристалловкоторый сочетает в себе инженерную точность и естественную красоту исходного материала.
Подповерхностная гравировка открываетновые 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 геометрических фигур внутри кристалла сопряжено с дополнительными трудностями.
Лазер должен плавить и модифицировать материал с точностью до микрона не только в плоскости XY, но илепить в трех измерениях.
Однако кристалл – оптически анизотропный материал, свойства которогоменяются в зависимости от кристаллографической ориентации.
По мере того, как лазер проникает глубже, он сталкивается с кристаллическими плоскостямиразличные коэффициенты поглощения и температуры плавления.
Это приводит к изменению скорости модификации и характеристик фокусного пятна.непредсказуемо с глубиной.
Кроме того, внутри кристалла нарастает напряжение, поскольку расплавленные области затвердевают неравномерно.
При большей глубине гравировки эти напряжения могут превысить порог разрушения материала ипривести к образованию трещин и разломов.
Такие дефекты портятпрозрачность кристалла и трехмерных структурв пределах.
Для большинства типов кристаллов полная 3D-гравировка под поверхностью ограничена глубиной в несколько миллиметров.
До того, как напряжение в материале или неконтролируемая динамика плавления начнут ухудшать качество.
Однако были исследованы новые методы для преодоления этих ограничений.
Например, многолазерные подходы или изменение свойств кристалла посредством химической обработки.
На данный момент сложное 3D-кристаллическое искусствобольше не является сложной границей.
Мы не довольствуемся посредственными результатами, и вам не следует этого делать.
4. Программное обеспечение для лазерной гравировки под поверхностью
Для организации сложных процессов гравировки под поверхностью требуется сложное программное обеспечение для управления лазером.
Помимо простого растрирования лазерного луча, программынеобходимо учитывать изменение оптических свойств кристалла в зависимости от глубины.
Ведущие программные решения позволяют пользователямимпорт 3D CAD-моделейили генерировать геометрию программно.
Затем траектории гравировки оптимизируются на основе параметров материала и лазера.
Такие факторы, какразмер фокусного пятна, скорость плавления, накопление тепла и динамика напряженийвсе смоделированы.
Программное обеспечение разбивает 3D-проекты на тысячи отдельных векторных траекторий и генерирует G-код для лазерной системы.
Он контролируетгальванометры, зеркала и мощность лазера точнов соответствии с виртуальными «траекториями».
Мониторинг процесса в режиме реального времени обеспечивает качество гравировки.
Расширенные инструменты визуализации для предварительного просмотраожидаемые результаты для легкой отладки.
Также применяется машинное обучение для постоянного совершенствования процесса на основе данных о предыдущих работах.
По мере развития лазерной подповерхностной гравировки ее программное обеспечение будет играть все более важную роль в решении проблем и раскрытии полного творческого потенциала этой техники.
С продолжающимся технологическим прогрессом,Кристаллическое искусство переосмысливается в трех измерениях.
5. Видеодемонстрация: 3D-гравировка под поверхностью лазером
Вот видео! (Дат-да)
Если вам понравилось это видео, почему бы не подписаться на наш канал на YouTube?
Что такое подповерхностная лазерная гравировка?
Как выбрать гравировальный станок по стеклу
6. Часто задаваемые вопросы о подповерхностной лазерной гравировке
1. Какие виды кристаллов можно гравировать?
Основными кристаллами, подходящими для подповерхностной гравировки, являются кварц, аметист, цитрин, флюорит и некоторые граниты.
Их состав обеспечивает сильное поглощение лазерного излучения и контролируемое плавление.
2. Какие длины волн лазера работают 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, также могут работать, но для этого может потребоваться более высокая мощность.
3. Можно ли гравировать 3D-фигуры?
Хотя двухмерные узоры легко реализуемы, в настоящее время полностью трехмерная гравировка достигла совершенства для коммерческого использования.
Создание потрясающих 3D-произведений искусства из кристаллов может быть выполнено точно, быстро и легко.
4. Безопасен ли этот процесс?
При использовании надлежащего оборудования и процедур лазерной безопасности подповерхностная гравировка кристаллов, выполняемая профессионалами, не представляет особой опасности для здоровья.
Всегда защищайте глаза от прямого или косвенного воздействия лазерного света.
5. Как начать проект гравировки?
Лучший подход — проконсультироваться с опытным художником по хрусталю или в гравировальной службе.
Они могут проконсультировать вас по выбору материалов, осуществимости проекта, ценам и срокам выполнения работ с учетом конкретных потребностей и видения вашего проекта.
Или...
Почему бы не начать прямо сейчас?
Рекомендации по выбору оборудования для лазерной гравировки под поверхностью
Максимальный диапазон гравировки:
150 мм*200 мм*80 мм - Модель MIMO-3KB
300 мм*400 мм*150 мм - Модель MIMO-4KB
Максимальный диапазон гравировки:
1300мм*2500мм*110мм
▶ О нас — MimoWork Laser
Повысьте свой уровень производства с помощью наших лучших моментов
Компания MimoWork занимается разработкой и модернизацией лазерного оборудования и разработала десятки передовых лазерных технологий для дальнейшего повышения производственных мощностей и эффективности наших клиентов. Получив множество патентов на лазерные технологии, мы постоянно уделяем особое внимание качеству и безопасности лазерных станков, обеспечивая стабильное и надежное производство. Качество лазерных станков сертифицировано CE и FDA.
Больше идей на нашем канале YouTube
Часто задаваемые вопросы
Наши лазерные гравировальные станки для внутренней лазерной гравировки в основном предназначены для таких материалов, как хрусталь, стекло и некоторые прозрачные пластики. Например, кристаллы кварца часто используются для создания баблграм-артов на наших станках. Мощные зелёные лазеры в наших 3D-граверных станках для кристаллов способны точно воздействовать на поверхность этих материалов на глубине нескольких миллиметров, создавая сложные узоры. Таким образом, материалы с хорошей прозрачностью и подходящими оптическими свойствами для поглощения лазерного излучения идеально подходят для наших станков.
Да, лазерные резаки MimoWork эффективно работают с толстым войлоком. Благодаря регулируемой мощности и скорости до 600 мм/с они быстро режут плотный и толстый войлок с точностью ±0,01 мм. Станок обеспечивает надежную работу как с тонким ремесленным, так и с плотным промышленным войлоком.
Безусловно. Программное обеспечение MimoWork интуитивно понятно и поддерживает файлы DXF, AI и BMP. Даже новички в лазерной резке смогут легко создавать сложные дизайны. Оно упрощает импорт и редактирование дизайнов, делая работу простой и не требующей специальных навыков работы с лазером.
Мы ускоряемся на скоростной трассе инноваций
Вас может заинтересовать:
Время публикации: 15 марта 2024 г.