Підповерхневе лазерне гравірування - що і як[2024 оновлено]
Підповерхневе лазерне гравіруванняце техніка, яка використовує лазерну енергію для остаточної зміни підповерхневих шарів матеріалу без пошкодження його поверхні.
Під час гравірування кристалів потужний зелений лазер фокусується на кілька міліметрів під поверхнею кристала, створюючи складні візерунки та дизайни всередині матеріалу.
Зміст:
1. Що таке підповерхневе лазерне гравірування
Коли лазер потрапляє на кристал, його енергія поглинається матеріалом, що викликає локальне нагрівання та плавленнятільки в фокусній точці.
Завдяки точному управлінню лазерним променем за допомогою гальванометрів і дзеркал можна викарбувати складні візерунки всередині кристала вздовж лазерного шляху.
Потім розплавлені ділянки знову затвердіютьі залишити постійні зміни підповерхню кристала.
Поверхнязалишається недоторканим з тих піренергія лазера недостатньо сильна, щоб проникнути наскрізь.
Це дозволяє створювати тонкі малюнки, які видно лише за певних умов освітлення, наприклад підсвічування.
У порівнянні з поверхневим гравіюванням, підповерхневе лазерне гравіруваннязберігає гладку зовнішність кристала, відкриваючи приховані візерунки всередині.
Це стало популярною технікою виготовлення унікальних творів мистецтва з кришталю та декоративних елементів.
2. Зелений лазер: створення бульбашкової діаграми
Зелені лазери з довжиною хвилі навколо532 нмособливо добре підходять для підповерхневого гравіювання кристалів.
На цій довжині хвилі енергія лазера становитьсильно вбираєтьсябагатьма такими кристалічними матеріаламияк кварц, аметист і флюорит.
Це дозволяє проводити точне плавлення та модифікаціюкристалічної решіткина кілька міліметрів нижче поверхні.
Візьмемо, наприклад, кристальне мистецтво бульбашкової діаграми.
Bubblegrams створенігравірування тонких візерунків, схожих на бульбашки, всередині прозорих кришталевих блоків.
Процес починається з вибору високоякісного кристалічного матеріалубез включень або розломів.
Кварц - це азагальновживаний матеріалза його прозорість і здатність сильно змінюватися зеленими лазерами.
Після встановлення кристала на прецизійну 3-осьову систему гравірування потужний зелений лазер направляється на кілька міліметрів під поверхню.
Лазерний промінь контролюється гальванометрами і дзеркалами до повільногошар за шаром витравлюйте вигадливі бульбашки.
На повній потужності лазер може розплавити кварц зі швидкістюпонад 1000 мм/годзберігаючи мікронну точність.
Для повного завершення може знадобитися кілька проходіввідокремте бульбашки від фонового кристала.
Розплавлені ділянки знову затвердіють після охолодження, але залишаться видимимипри контровому освітленні через зміну показника заломлення.
Будь-яке сміття від процесуможна видалити пізніше за допомогою легкої кислотної мийки.
Розкривається готова бульбограмапрекрасний прихований світвидно лише тоді, коли крізь нього проходить світло.
Використовуючи можливості модифікації матеріалів зелених лазерів.
Художники можутьвиготовити єдине у своєму роді мистецтво з кришталюякий поєднує інженерну точність із природною красою сировини.
Відкривається підповерхневе гравіюваннянові можливостідля інтеграції передових технологій з дарами природи в склі та кришталі.
3. 3D Crystal: матеріальне обмеження
У той час як підповерхневе гравіювання дозволяє створювати складні 2D-візерунки, створення повністю 3D-форм і геометрій у кристалі викликає додаткові труднощі.
Лазер повинен розплавити та модифікувати матеріал з мікронною точністю не лише в площині XY, але йліпити в трьох вимірах.
Однак кристал є оптично анізотропним матеріалом, властивості якогозмінюватися залежно від кристалографічної орієнтації.
Коли лазер проникає глибше, він стикається з кристалічними площинамирізні коефіцієнти поглинання і точки плавлення.
Це призводить до зміни швидкості модифікації та характеристик фокусної пляминепередбачувано з глибиною.
Крім того, напруга накопичується всередині кристала, оскільки розплавлені області повторно затвердіють нерівномірним чином.
При більшій глибині гравіювання ці напруги можуть перевищувати поріг руйнування матеріалу тапризвести до утворення тріщин або розломів.
Такі дефекти псуютьпрозорість кристала і тривимірних структурв межах.
Для більшості типів кристалів повністю тривимірне підповерхневе гравіювання обмежується глибиною в кілька міліметрів.
Перш ніж навантаження на матеріал або неконтрольована динаміка плавлення почнуть погіршувати якість.
Однак для подолання цих обмежень були досліджені нові методи
Наприклад, багатолазерні підходи або зміна властивостей кристала за допомогою хімічної обробки.
На даний момент складне 3D кристальне мистецтвобільше не є складним кордоном.
Ми не задовольняємося посередніми результатами, як і ви
4. Програмне забезпечення для лазерного підповерхневого гравірування
Щоб керувати складними процесами підповерхневого гравіювання, необхідне складне програмне забезпечення для керування лазером.
Окрім простого растрування лазерного променя, програмимає враховувати зміну оптичних властивостей кристала з глибиною.
Провідні програмні рішення дозволяють користувачамімпорт 3D моделей САПРабо генерувати геометрії програмно.
Потім траєкторії гравіювання оптимізуються на основі матеріалу та параметрів лазера.
Такі фактори, якрозмір фокусної плями, швидкість плавлення, накопичення тепла та динаміка напругвсі змодельовані.
Програмне забезпечення розрізає 3D-проекти на тисячі окремих векторних шляхів і генерує G-код для лазерної системи.
Це контролюєгальванометри, дзеркала та потужність лазеравідповідно до віртуальних "інструментальних шляхів".
Моніторинг процесу в режимі реального часу забезпечує якість гравірування.
Розширені інструменти візуалізації попередній переглядочікувані результати для легкого налагодження.
Машинне навчання також включено для постійного вдосконалення процесу на основі даних з минулих робочих місць.
У міру того як лазерне гравіювання під поверхнею розвивається, його програмне забезпечення відіграватиме все більш важливу роль у вирішенні проблем і розкритті повного творчого потенціалу техніки.
З постійним технічним прогресом,Кришталеве мистецтво переосмислюється в трьох вимірах.
5. Демонстраційне відео: 3D-поверхневе лазерне гравірування
Ось відео! (Дат-да)
Якщо вам сподобалося це відео, чому б не підписатися на наш канал YouTube?
Що таке підповерхневе лазерне гравірування?
Як вибрати верстат для гравірування скла
6. Поширені запитання про підповерхневе лазерне гравірування
1. Які типи кристалів можна гравірувати?
Основними кристалами, придатними для підповерхневого гравіювання, є кварц, аметист, цитрин, флюорит і деякі граніти.
Їх склад забезпечує сильне поглинання лазерного світла та контрольовану поведінку плавлення.
2. Які довжини хвиль лазера працюють найкраще?
Зелений лазер із довжиною хвилі близько 532 нм забезпечує оптимальне поглинання в багатьох типах кристалів, які використовуються в мистецтві.
Інші довжини хвилі, наприклад 1064 нм, можуть працювати, але може вимагати більшої потужності.
3. Чи можна гравірувати 3D-фігури?
У той час як 2D візерунки легко досяжні, повністю 3D гравіювання в наш час було вдосконалено для комерційного використання.
Створення приголомшливого 3D Crystal art можна зробити точно, швидко та легко.
4. Чи безпечний процес?
За наявності належного лазерного безпечного обладнання та процедур підповерхневе гравірування кристалів, виконане професіоналами, не становить незвичайних ризиків для здоров’я.
Завжди захищайте очі від прямого чи непрямого впливу лазерного світла.
5. Як розпочати проект гравіювання?
Найкращий підхід - проконсультуватися з досвідченим художником по кришталю або в гравірувальну службу.
Вони можуть порадити щодо вибору матеріалів, доцільності проектування, ціни та часу виконання на основі ваших конкретних потреб проекту та бачення.
або...
Чому б не почати відразу?
Рекомендації щодо машини для підповерхневого лазерного гравірування
Максимальний діапазон гравірування:
150мм*200мм*80мм - Модель MIMO-3KB
300мм*400мм*150мм - Модель MIMO-4KB
Максимальний діапазон гравірування:
1300мм*2500мм*110мм
▶ Про нас - MimoWork Laser
Підвищте продуктивність за допомогою наших найкращих продуктів
MimoWork займається створенням та модернізацією лазерного виробництва та розробив десятки передових лазерних технологій для подальшого вдосконалення виробничих потужностей клієнтів, а також високої ефективності. Отримавши багато патентів на лазерну технологію, ми завжди зосереджуємося на якості та безпеці систем лазерних машин, щоб забезпечити послідовне та надійне виробництво. Якість лазерної машини сертифікована CE та FDA.
Отримайте більше ідей на нашому каналі YouTube
Ми прискорюємося на шляху інновацій
Час публікації: 15 березня 2024 р