กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

การแกะสลักด้วยเลเซอร์

การแกะสลักด้วยเลเซอร์ คือการใช้ เลเซอร์ ในการ แกะสลัก วัตถุ กระบวนการแกะสลักจะสร้างลวดลายโดยการตัดวัสดุออกจากวัตถุโดยตรง เทคนิคนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้หมึกหรือ หัวแกะสลัก...

การแกะสลักด้วยเลเซอร์

( เรียนรู้วิธีและเวลาในการลบข้อความนี้ )
แก้วไวน์ ที่มี เส้นบอกระดับ ไวน์สลัก ด้วยเลเซอร์

การแกะสลักด้วยเลเซอร์คือการใช้เลเซอร์ในการแกะสลักวัตถุ กระบวนการแกะสลักจะสร้างลวดลายโดยการตัดวัสดุออกจากวัตถุโดยตรง เทคนิคนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้หมึกหรือหัวแกะสลักที่สัมผัสกับพื้นผิวการแกะสลักและสึกหรอ ทำให้มีข้อได้เปรียบเหนือเทคโนโลยีการทำเครื่องหมายแบบอื่น ๆ ที่ต้องเปลี่ยนหมึกหรือหัวแกะสลักเป็นประจำ

กระบวนการดังกล่าวแตกต่างจากการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เลเซอร์เพื่อทำเครื่องหมายวัตถุด้วยวิธีการต่างๆ รวมถึงการเปลี่ยนสีเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมี การเผาไหม้ การเกิดฟอง การหลอมละลาย การกัดกร่อน และอื่นๆ[ 1 ]การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการทั่วไปในการใช้ข้อมูลวันที่ รหัสล็อตและชุด รหัส 2 มิติ ข้อความตัวอักษรและตัวเลข และกราฟิกกับผลิตภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์ในระหว่างการผลิต อย่างไรก็ตาม คำว่าการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ยังใช้เป็นคำทั่วไปที่ครอบคลุมเทคนิคการตกแต่งพื้นผิวที่หลากหลาย รวมถึงการพิมพ์ การประทับตราด้วยความร้อน และการเชื่อมด้วยเลเซอร์เครื่องจักรสำหรับการแกะสลักด้วยเลเซอร์และการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์บางครั้งก็เป็นเครื่องเดียวกัน ดังนั้นบางครั้งผู้ที่ไม่มีความเชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องจึงสับสนระหว่างสองคำนี้

ผลกระทบของการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์มีความชัดเจนมากขึ้นสำหรับวัสดุ "ที่สามารถใช้เลเซอร์ได้" ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษและสำหรับสีบางชนิด ซึ่งรวมถึงโพลิเมอร์ ที่ไวต่อเลเซอร์ และโลหะผสมชนิด ใหม่ [ 2 ]

กลไกการแกะสลักด้วยเลเซอร์

การแกะสลักด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการกำจัดชั้นวัสดุขนาดเล็กอย่างเลือกสรร ทำให้เกิดรอยที่มองเห็นได้บนพื้นผิวที่ได้รับการบำบัด[ 3 ]ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์กับวัสดุอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุ บนพื้นผิวที่แข็งกว่า กลไกการทำงานหลักคือการระเหยโดยลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสจะทำให้อนุภาคขนาดเล็กหลุดออกจากพื้นผิว การแกะสลักสามารถทำได้ลึกถึง 100 ไมโครเมตร[ 4 ]และมากกว่านั้น ในขณะที่การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์มักจะตื้นกว่า[ 5 ]

การเลือกใช้เลเซอร์มีความสำคัญต่อคุณภาพของเครื่องหมาย ในการสร้างเครื่องหมายที่คมชัด ควรใช้พัลส์เลเซอร์คุณภาพสูงที่มีช่วงเวลาสั้นๆ เนื่องจากสามารถถ่ายโอนพลังงานได้มากโดยไม่ทำให้เกิดความร้อนและการหลอมละลายของตัวอย่างอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น การแกะสลักโดยใช้เลเซอร์เฟมโตวินาทีช่วยเพิ่มความแม่นยำ เนื่องจากเลเซอร์เหล่านี้ปล่อยพัลส์ที่สั้นมากซึ่งสร้างเครื่องหมายที่มีความละเอียดสูงโดยไม่ทำให้เกิดความร้อนมากนัก หลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวหรือการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ[ 6 ]เทคโนโลยีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ต้องลดผลกระทบจากความร้อนให้น้อยที่สุด เช่น โลหะ พลาสติก และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความร้อน

เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์

การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์บนสแตนเลส
การติดตั้งเครื่องแกะสลักเลเซอร์อย่างครบถ้วน
เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์

เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์ประกอบด้วยส่วนหลัก 3 ส่วน ได้แก่ เลเซอร์ ตัวควบคุม และพื้นผิว[ 2 ]เลเซอร์เป็นเครื่องมือวาดภาพ: ลำแสงที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์ช่วยให้ตัวควบคุมสามารถวาดลวดลายลงบนพื้นผิวได้ ตัวควบคุมจะกำหนดทิศทาง ความเข้ม ความเร็วในการเคลื่อนที่ และการกระจายของลำแสงเลเซอร์ที่เล็งไปที่พื้นผิว พื้นผิวจะถูกเลือกให้ตรงกับประเภทของวัสดุที่เลเซอร์สามารถทำงานได้

จุดที่ลำแสงเลเซอร์สัมผัสกับพื้นผิวควรอยู่บนระนาบโฟกัสของ ระบบ ออปติก ของเลเซอร์ และโดยทั่วไปแล้วจะมีความหมายเดียวกับจุดโฟกัสจุดนี้มักมีขนาดเล็ก อาจน้อยกว่าเศษส่วนของมิลลิเมตร (ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นแสง) เฉพาะบริเวณภายในจุดโฟกัสนี้เท่านั้นที่จะได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญเมื่อลำแสงเลเซอร์ผ่านพื้นผิว พลังงานที่ส่งมาจากเลเซอร์จะเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุที่จุดโฟกัส มันอาจทำให้พื้นผิวร้อนขึ้นและทำให้ วัสดุ ระเหยกลายเป็นไอหรือวัสดุอาจแตกหัก (เรียกว่า "การเกิดแก้ว" หรือ "การแข็งตัวเป็นแก้ว") และหลุดลอกออกจากพื้นผิว การตัดผ่านสีของชิ้นส่วนโลหะโดยทั่วไปเป็นวิธีการแกะสลักวัสดุด้วยเลเซอร์

หากวัสดุพื้นผิวระเหยกลายเป็นไอในระหว่างการแกะสลักด้วยเลเซอร์ จำเป็นต้องใช้ระบบระบายอากาศโดยใช้เครื่องเป่าลมหรือ ปั๊ม สุญญากาศเกือบทุกกรณี เพื่อกำจัดควันและไอพิษที่เกิดขึ้นจากกระบวนการนี้ และเพื่อกำจัดเศษวัสดุบนพื้นผิวเพื่อให้เลเซอร์สามารถแกะสลักต่อไปได้

เลเซอร์สามารถกำจัดวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก เนื่องจากลำแสงเลเซอร์สามารถออกแบบให้ส่งพลังงานไปยังพื้นผิวในลักษณะที่แปลงพลังงานแสงส่วนใหญ่ให้เป็นความร้อนได้ ลำแสงมีความเข้มข้นและขนานสูง—ในวัสดุที่ไม่สะท้อนแสงส่วนใหญ่ เช่น ไม้ พลาสติก และพื้นผิวเคลือบการแปลงพลังงานแสงเป็นความร้อนมีประสิทธิภาพมากกว่า {x%} [ 7 ]อย่างไรก็ตาม เนื่องจากประสิทธิภาพนี้ อุปกรณ์ที่ใช้ในการแกะสลักด้วยเลเซอร์อาจร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงจำเป็นต้องมีระบบระบายความร้อนที่ซับซ้อนสำหรับเลเซอร์ หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือ อาจใช้การปล่อยลำแสงเลเซอร์เป็นจังหวะเพื่อลดปริมาณความร้อนที่มากเกินไป

สามารถแกะสลักลวดลายต่างๆ ได้โดยการตั้งโปรแกรมตัวควบคุมให้ลำแสงเลเซอร์เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้ในช่วงเวลาหนึ่ง การเคลื่อนที่ของลำแสงเลเซอร์จะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ความลึกของการกำจัดวัสดุที่สม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น จะหลีกเลี่ยงเส้นทางที่ตัดกันเพื่อให้แน่ใจว่า พื้นผิว ที่แกะสลัก แต่ละส่วน ได้รับแสงเลเซอร์เพียงครั้งเดียวเท่านั้น ซึ่งจะทำให้ปริมาณวัสดุที่ถูกกำจัดออกไปเท่ากัน ความเร็วในการเคลื่อนที่ของลำแสงบนวัสดุก็เป็นปัจจัยหนึ่งในการสร้างลวดลายการแกะสลัก การเปลี่ยนความเข้มและการกระจายของลำแสงช่วยให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการออกแบบ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนสัดส่วนของเวลา (ที่เรียกว่า "รอบการทำงาน") ที่เลเซอร์เปิดใช้งานในแต่ละพัลส์ จะช่วยควบคุมกำลังที่ส่งไปยังพื้นผิวที่แกะสลักได้อย่างเหมาะสมกับวัสดุ

เนื่องจากตัวควบคุมทราบตำแหน่งของเลเซอร์อย่างแม่นยำ จึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มสิ่งกีดขวางบนพื้นผิวเพื่อป้องกันไม่ให้เลเซอร์เบี่ยงเบนจากรูปแบบการแกะสลักที่กำหนดไว้ ดังนั้นจึงไม่ จำเป็นต้องใช้ หน้ากากต้านทานในการแกะสลักด้วยเลเซอร์ นี่คือเหตุผลหลักที่ทำให้เทคนิคนี้แตกต่างจากวิธีการแกะสลักแบบเก่า

ตัวอย่างที่ดีของการนำเทคโนโลยีการแกะสลักด้วยเลเซอร์มาใช้ในอุตสาหกรรมคือสายการผลิตในระบบนี้ ลำแสงเลเซอร์จะถูกส่งไปยังกระจกที่หมุนหรือสั่น กระจกจะเคลื่อนที่ในลักษณะที่สามารถวาดตัวเลขและตัวอักษรลงบนพื้นผิวที่ต้องการทำเครื่องหมายได้ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการพิมพ์วันที่ รหัสวันหมดอายุ และหมายเลขล็อตของผลิตภัณฑ์ที่เคลื่อนที่ไปตามสายการผลิต การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ช่วยให้สามารถทำเครื่องหมายวัสดุที่ทำจากพลาสติกและแก้วได้ "ขณะเคลื่อนที่" สถานที่ที่ทำการทำเครื่องหมายเรียกว่า "สถานีเลเซอร์ทำเครื่องหมาย" ซึ่งมักพบในโรงงานบรรจุภัณฑ์และโรงงานบรรจุขวด เทคโนโลยีเก่าที่ช้ากว่า เช่นการปั๊มร้อนและการพิมพ์แบบแผ่นได้ถูกยกเลิกและแทนที่ด้วยการแกะสลักด้วยเลเซอร์ไปแล้วเป็นส่วนใหญ่

กระจกบนรางเลื่อนทั้งแกน X และ Y ช่วยให้สามารถกำหนดตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ

สำหรับการแกะสลักที่แม่นยำและสวยงามยิ่งขึ้น จะใช้ โต๊ะเลเซอร์ (หรือที่เรียกว่าโต๊ะ "X-Y" หรือ "XY") โดยปกติเลเซอร์จะติดตั้งถาวรไว้ที่ด้านข้างของโต๊ะและปล่อยแสงไปยังกระจกคู่ที่เคลื่อนที่ได้ เพื่อให้เลเซอร์สามารถส่องไปยังทุกจุดบนพื้นผิวโต๊ะได้ ณ จุดที่ต้องการแกะสลัก ลำแสงเลเซอร์จะถูกโฟกัสผ่านเลนส์ไปยังพื้นผิวที่ต้องการแกะสลัก ทำให้สามารถแกะสลักลวดลายที่แม่นยำและซับซ้อนได้

โดยทั่วไปแล้ว การจัดวางโต๊ะเลเซอร์จะประกอบด้วยเลเซอร์คงที่ที่ปล่อยแสงขนาน กับ แกนหนึ่งของโต๊ะไปยังกระจกที่ติดตั้งอยู่บนปลายรางปรับได้ ลำแสงจะสะท้อนจากกระจกที่ทำมุม 45 องศาทำให้ลำแสงเลเซอร์เดินทางไปตามความยาวของรางอย่างแม่นยำ จากนั้นลำแสงนี้จะสะท้อนโดยกระจกอีกบานหนึ่งที่ติดตั้งอยู่บนรถเข็น ที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งจะทำให้ลำแสงตั้งฉากกับแกนเดิม ในแผนภาพนี้ สามารถแสดงถึง องศาอิสระสององศา (หนึ่งแนวตั้ง และหนึ่งแนวนอน) สำหรับการแกะสลักได้

ในเครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์แบบอื่นๆ เช่น เครื่องแกะสลักแบบโต๊ะเรียบหรือแบบดรัม ลำแสงเลเซอร์จะถูกควบคุมให้ส่งพลังงานส่วนใหญ่ไปยังความลึกในการเจาะที่กำหนดไว้ในวัสดุที่จะแกะสลัก ด้วยวิธีนี้ วัสดุจะถูกลบออกไปเพียงความลึกที่กำหนดเท่านั้นเมื่อทำการแกะสลัก แท่งโลหะหรือเหล็กฉากที่ กลึงอย่างง่าย สามารถใช้เป็นเครื่องมือช่วยให้ช่างเทคนิคที่ได้รับการฝึกฝนปรับเครื่องแกะสลักเพื่อให้ได้จุดโฟกัสที่ต้องการ การตั้งค่านี้เหมาะสำหรับพื้นผิวที่มีความสูงไม่แตกต่างกันมากนัก

สำหรับพื้นผิวที่มีความสูงแตกต่างกัน ได้มีการพัฒนากลไกการโฟกัสที่ซับซ้อนมากขึ้น บางระบบเรียกว่า ระบบ โฟกัส อัตโนมัติแบบไดนามิก ระบบเหล่านี้จะปรับพารามิเตอร์ของเลเซอร์แบบเรียลไทม์เพื่อปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของวัสดุขณะที่กำลังทำการแกะสลัก โดยทั่วไปแล้ว ความสูงและความลึกของพื้นผิวจะถูกตรวจสอบด้วยอุปกรณ์ที่ติดตามการเปลี่ยนแปลงของคลื่นอัลตราซา วนด์ อินฟราเรดหรือแสงที่มองเห็นได้ซึ่งส่งไปยังพื้นผิวที่กำลังแกะสลัก อุปกรณ์เหล่านี้เรียกว่าลำแสงนำร่องหรือเลเซอร์นำร่อง (หากใช้เลเซอร์) จะช่วยนำทางในการปรับเลนส์ของเลเซอร์เพื่อกำหนดจุดที่เหมาะสมที่สุดในการโฟกัสบนพื้นผิวและกำจัดวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์แบบ "X–Y" สามารถทำงานได้ทั้งในโหมด เวกเตอร์และ โหมด แรสเตอร์

การแกะสลักแบบเวกเตอร์จะตามเส้นและส่วนโค้งของลวดลายที่จะแกะสลัก คล้ายกับการวาดด้วยปากกาโดยการสร้างส่วนของเส้นจากคำอธิบายของโครงร่างของลวดลาย การแกะสลักป้ายและแผ่นป้ายในยุคแรกๆ (ด้วยเลเซอร์หรือวิธีอื่นๆ) ส่วนใหญ่ใช้ โครงร่าง แบบอักษร ที่จัดเก็บไว้ล่วงหน้า เพื่อให้ตัวอักษร ตัวเลข หรือแม้แต่โลโก้สามารถปรับขนาดและทำซ้ำได้ด้วยเส้นที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำ น่าเสียดายที่พื้นที่ " เติม " นั้นมีปัญหา เนื่องจาก ลวดลาย แบบไขว้และการเติมจุดบางครั้งแสดงให้เห็นถึงเอฟเฟกต์มัวเรหรือลวดลายซ้อนที่เกิดจากการคำนวณระยะห่างของจุดที่ไม่แม่นยำ นอกจากนี้ การหมุนแบบอักษรหรือการปรับขนาดแบบไดนามิกมักเกินความสามารถของอุปกรณ์แสดงผลแบบอักษร การนำ ภาษาการอธิบายหน้า PostScript มาใช้ ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ปัจจุบันแทบทุกอย่างที่สามารถอธิบายได้ด้วยเวกเตอร์โดยซอฟต์แวร์ที่เปิดใช้งาน PostScript เช่นCorelDRAWหรือAdobe Illustratorสามารถสร้างโครงร่าง เติมด้วยลวดลายที่เหมาะสม และแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้

การแกะสลักแบบแรสเตอร์ใช้เลเซอร์ลากไปตามพื้นผิวใน รูปแบบ เส้นตรง ที่ค่อยๆ เคลื่อนที่ไปมา ซึ่งจะทำให้เรานึกถึงหัวพิมพ์ของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทหรือเครื่องพิมพ์ประเภทเดียวกัน รูปแบบนี้มักจะถูกปรับให้เหมาะสมโดยตัวควบคุม/คอมพิวเตอร์ เพื่อให้พื้นที่ด้านข้างของรูปแบบที่ไม่ต้องการแกะสลักถูกละเลย และระยะการลากผ่านวัสดุจึงสั้นลงเพื่อประสิทธิภาพ ที่ดีขึ้น ปริมาณการเคลื่อนที่ของแต่ละเส้นโดยปกติจะน้อยกว่าขนาดจุดจริงของเลเซอร์ เส้นที่แกะสลักจะซ้อนทับกันเล็กน้อยเพื่อสร้างความต่อเนื่องของการแกะสลัก เช่นเดียวกับอุปกรณ์แรสเตอร์ทั้งหมด เส้นโค้งและเส้นทแยงมุมอาจได้รับผลกระทบหากความยาวหรือตำแหน่งของเส้นแรสเตอร์แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการสแกนแรสเตอร์ที่อยู่ติดกัน ดังนั้นการกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบเครื่องจักร ข้อดีของการแกะสลักแบบแรสเตอร์คือการ "เติม" ที่แทบไม่ต้องใช้ความพยายาม ภาพส่วนใหญ่ที่จะแกะสลักเป็นตัวอักษรหนาหรือมีพื้นที่แกะสลักต่อเนื่องขนาดใหญ่ และภาพเหล่านี้สามารถแกะสลักแบบแรสเตอร์ได้ดี ภาพถ่ายจะถูกแปลงเป็นภาพแรสเตอร์ (เช่นเดียวกับการพิมพ์) โดยมีจุดขนาดใหญ่กว่าจุดเลเซอร์ และภาพเหล่านี้ก็เหมาะที่สุดสำหรับการแกะสลักในรูปแบบภาพแรสเตอร์ ซอฟต์แวร์จัดวางหน้ากระดาษเกือบทุกชนิดสามารถใช้ป้อนข้อมูลให้กับไดรเวอร์แรสเตอร์สำหรับเครื่องแกะสลักเลเซอร์แบบ X-Y หรือแบบดรัมได้ ในขณะที่การแกะสลักป้ายและแผ่นป้ายแบบดั้งเดิมมักจะนิยมใช้เส้นทึบแบบเวกเตอร์เนื่องจากความจำเป็น แต่ร้านค้าสมัยใหม่มักจะใช้งานเครื่องแกะสลักเลเซอร์ในโหมดแรสเตอร์เป็นส่วนใหญ่ โดยสงวนโหมดเวกเตอร์ไว้สำหรับการสร้าง "ลักษณะ" ของเส้นขอบแบบดั้งเดิม หรือสำหรับการทำเครื่องหมายเส้นขอบหรือ " เส้นแรเงา " อย่างรวดเร็วในบริเวณที่จะตัดแผ่นโลหะ

วัสดุที่สามารถแกะสลักได้

วัสดุธรรมชาติ

ไม้แกะสลักด้วยเลเซอร์

การทำเครื่องหมายบนวัสดุอินทรีย์ เช่น ไม้ อาศัยกระบวนการคาร์บอนไนเซชันของวัสดุ ซึ่งทำให้พื้นผิวมีสีเข้มขึ้นและเกิดรอยที่มีความคมชัดสูง การ "เผา" ภาพลงบนไม้ โดยตรง เป็นหนึ่งในวิธีการใช้เลเซอร์แกะสลักในยุคแรกๆ กำลังเลเซอร์ที่ต้องการมักจะน้อยกว่า 10 วัตต์ขึ้นอยู่กับเลเซอร์ที่ใช้ เนื่องจากเลเซอร์ส่วนใหญ่แตกต่างกันไม้เนื้อแข็งเช่น ไม้วอลนัท ไม้มะฮอกกานี และไม้เมเปิล ให้ผลลัพธ์ที่ดีไม้เนื้ออ่อนสามารถแกะสลักได้อย่างระมัดระวัง แต่มีแนวโน้มที่จะระเหยที่ความลึกไม่สม่ำเสมอ การทำเครื่องหมายบนไม้เนื้ออ่อนต้องการระดับพลังงานต่ำที่สุดและช่วยให้ความเร็วในการตัดเร็วที่สุด ในขณะที่การระบายความร้อนแบบแอคทีฟ (เช่น พัดลมที่มีการไหลเวียนของอากาศเพียงพอ) จะช่วยป้องกันการติดไฟ กระดาษแข็งและแผ่นใยไม้อัดใช้งานได้ดี กระดาษที่มีขุยและกระดาษหนังสือพิมพ์ก็เหมือนกับไม้เนื้ออ่อน ขนสัตว์ไม่สามารถแกะสลักได้ แต่หนังที่ผ่านการตกแต่งแล้วสามารถแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้ โดยมีลักษณะคล้ายกับการประทับตราด้วยความร้อน สารประกอบยาง ลาเท็กซ์ บางชนิด สามารถแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้ ตัวอย่างเช่น สามารถนำไปใช้ในการผลิตตราประทับหมึกได้

บางครั้งมีการใช้ เทปกาวกระดาษเป็นชั้นเคลือบก่อนการแกะสลักบนไม้ที่เคลือบเงาและมีเรซินเพื่อให้การทำความสะอาดเป็นเรื่องง่ายกว่าการลอกเทปกาวออกจากบริเวณที่ยังไม่ได้แกะสลัก ซึ่งง่ายกว่าการกำจัดคราบเหนียวและควันรอบๆ บริเวณที่แกะสลัก (และไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีล้างเคลือบ เงา )

พลาสติก

พลาสติกแต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสเปกตรัมการดูดซับแสง การฉายแสงเลเซอร์สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีโดยตรง การหลอมเหลว หรือการระเหยของวัสดุ พลาสติกมักไม่พบในสภาพบริสุทธิ์ เนื่องจากมีการใช้สารเติมแต่งหลายชนิด เช่น สารให้สี สารหน่วงรังสียูวี สารปลดปล่อย ฯลฯ สารเติมแต่งเหล่านี้ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์

พลาสติกอะคริลิกหล่อมาตรฐานแผ่นพลาสติกอะคริลิก และเรซินหล่ออื่นๆ โดยทั่วไปแล้วสามารถใช้เลเซอร์แกะสลักได้ดีมาก รางวัลที่นิยมแกะสลักมักเป็นรูปทรงอะคริลิกหล่อที่ออกแบบมาให้แกะสลักจากด้านหลัง ส่วนสไตรีน (เช่นในกล่องซีดี ) และพลาสติก ขึ้นรูปด้วยความร้อนหลายชนิดมักจะละลายบริเวณขอบของจุดแกะสลัก ผลลัพธ์ที่ได้มักจะ "อ่อน" และไม่มีความคมชัด พื้นผิวอาจเสียรูปหรือ "เป็นคลื่น" บริเวณขอบ ในบางกรณีก็เป็นที่ยอมรับได้ เช่น การทำเครื่องหมายวันที่บนขวดน้ำอัดลมขนาด 2 ลิตร ไม่จำเป็นต้องคมชัด

สำหรับป้ายและแผ่นป้ายต่างๆ นั้น ได้มีการพัฒนาพลาสติกชนิดพิเศษที่ทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ขึ้นมา วัสดุเหล่านี้ประกอบด้วยซิลิเกตหรือวัสดุอื่นๆ ที่ช่วยระบาย ความร้อนส่วนเกินออกจากวัสดุก่อนที่มันจะเสียรูป ชั้นเคลือบด้านนอกของวัสดุนี้จะระเหยได้ง่าย เผยให้เห็นวัสดุสีต่างๆ ที่อยู่ด้านล่าง

พลาสติกชนิดอื่นๆ อาจสามารถแกะสลักได้สำเร็จ แต่แนะนำให้ทดลองอย่างเป็นระบบกับชิ้นงานตัวอย่างก่อนกล่าวกันว่าเบคไลต์ สามารถแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้ง่าย พลาสติกวิศวกรรมแข็งบางชนิดก็ใช้ได้ดี อย่างไรก็ตาม พลาสติกขยาย ตัว โฟมและไวนิลโดยทั่วไปแล้วเหมาะสำหรับวิธีการเซาะร่องมากกว่าการแกะสลักด้วยเลเซอร์ พลาสติกที่มีส่วนประกอบของคลอรีน (เช่นไวนิลพีวีซี) จะผลิตก๊าซคลอรีนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเมื่อถูกเลเซอร์ ซึ่งจะรวมกับไฮโดรเจนในอากาศกลายเป็นกรดไฮโดรคลอริก ระเหย ที่สามารถทำลายระบบแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้ พลาสติก ยูรีเทนและซิลิโคนมักจะใช้ไม่ได้ผล เว้นแต่จะเป็นสูตรที่เติมด้วยเซลลูโลส หิน หรือ วัสดุ ฉนวนที่เสถียรอื่นๆ

เคฟลาร์สามารถแกะสลักและตัดด้วยเลเซอร์ได้ อย่างไรก็ตาม เคฟลาร์จะปล่อยควันอันตรายร้ายแรง ( ก๊าซ ไซยาไนด์ ) ออกมาเมื่อถูกทำให้ระเหย

โลหะ

โลหะมีความทนความร้อนและนำความร้อนได้ดี ทำให้การแกะสลักด้วยเลเซอร์ทำได้ยากกว่าวัสดุอื่นๆ เนื่องจากคุณสมบัติการนำความร้อนนี้ จึงนิยมใช้เลเซอร์แบบพัลส์มากกว่าเลเซอร์แบบต่อเนื่องในการใช้งานแกะสลักด้วยเลเซอร์ เลเซอร์ที่มีกำลังสูงสุดสูงและระยะเวลาพัลส์สั้น สามารถกัดเซาะวัสดุออกจากพื้นผิวโลหะได้โดยไม่ต้องส่งพลังงานมากพอที่จะทำให้พื้นผิวหลอมละลาย

เลเซอร์บนสแตนเลส

โลหะไม่สามารถแกะสลักได้ง่ายด้วยCOที่มีความยาวคลื่น 10,600  นาโนเมตร[ 8 ] ทั่วไป2เลเซอร์ชนิดต่างๆ เหมาะสำหรับการแกะสลักโลหะด้วยเลเซอร์ เนื่องจากโลหะหลายชนิดมีการสะท้อนแสงสูงในช่วงความยาวคลื่นนี้ เลเซอร์ไฟเบอร์ Yb และเลเซอร์ Nd:YVO4 ซึ่งทั้งสองชนิดปล่อยแสงที่มี ความยาวคลื่นประมาณ 1000 นาโนเมตร รวมถึง เลเซอร์ Nd:YAGที่มีความยาวคลื่น 1,064  นาโนเมตร หรือฮาร์โมนิกของมันที่ 532 และ 355  นาโนเมตร ปล่อยแสงที่โลหะส่วนใหญ่ดูดซับได้ง่ายกว่า จึงเหมาะสำหรับการแกะสลักโลหะด้วยเลเซอร์

โลหะเคลือบ

การนำความร้อนแบบเดียวกันที่ช่วยป้องกันการระเหยของโลหะเฉพาะจุดนั้น กลับเป็นข้อดีหากเป้าหมายคือการระเหยสารเคลือบอื่นๆ ที่อยู่นอกโลหะ แผ่นโลหะสำหรับแกะสลักด้วยเลเซอร์ผลิตจากโลหะขัดเงาอย่างดี เคลือบด้วยสีเคลือบที่ออกแบบมาให้ "เผาไหม้ออก" ในระดับกำลังไฟ 10 ถึง 30 วัตต์ จะได้งานแกะสลักที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากสีเคลือบถูกกำจัดออกไปอย่างสะอาดหมดจด งานแกะสลักด้วยเลเซอร์จำนวนมากจำหน่ายในรูปแบบตัวอักษรทองเหลืองหรือเหล็กเคลือบเงิน บนพื้นหลังสีดำหรือสีเข้มเคลือบด้วยสีเคลือบ ปัจจุบันมีพื้นผิวให้เลือกหลากหลาย รวมถึงเอฟเฟ็กต์ หินอ่อนแบบพิมพ์สกรีนบนพื้นผิวเคลือบด้วยสีเคลือบ

อะลูมิเนียมชุบอะโนไดซ์มักถูกแกะสลักหรือกัดด้วยเครื่องเลเซอร์ CO2 ด้วยกำลังไฟน้อยกว่า 40 วัตต์ โลหะชนิดนี้สามารถแกะสลักได้อย่างง่ายดายด้วยรายละเอียดที่คมชัดและน่าประทับใจ เลเซอร์จะฟอกสีออก เผยให้เห็นพื้นผิวอะลูมิเนียมสีขาวหรือสีเงิน แม้ว่าจะมีหลายสี แต่การแกะสลักอะลูมิเนียมชุบอะโนไดซ์สีดำด้วยเลเซอร์จะให้ความคมชัดของสีที่ดีที่สุด แตกต่างจากวัสดุส่วนใหญ่ การแกะสลักอะลูมิเนียมชุบอะโนไดซ์จะไม่ทิ้งควันหรือคราบใดๆ

สามารถหาการเคลือบแบบสเปรย์ได้สำหรับการใช้งานเฉพาะในการแกะสลักโลหะด้วยเลเซอร์ สเปรย์เหล่านี้จะเคลือบพื้นผิวที่มองเห็นได้ด้วยแสงเลเซอร์ ซึ่งจะหลอมรวมการเคลือบเข้ากับพื้นผิวที่เลเซอร์ผ่านไป โดยทั่วไป สเปรย์เหล่านี้ยังสามารถใช้ในการแกะสลักวัสดุอื่นๆ ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าหรือสะท้อนแสง เช่น แก้ว และมีให้เลือกหลายสี[ 9 ]นอกจากการเคลือบแบบสเปรย์แล้ว โลหะที่สามารถทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ได้บางชนิดยังเคลือบไว้ล่วงหน้าสำหรับการสร้างภาพ ผลิตภัณฑ์เช่นนี้จะเปลี่ยนพื้นผิวของโลหะให้เป็นสีอื่น (มักจะเป็นสีดำ สีน้ำตาล หรือสีเทา)

หินและกระจก

แผ่นสไลด์แก้วสำหรับกล้องจุลทรรศน์ที่แกะสลักด้วยเลเซอร์ แสดงกำลังขยาย 40 เท่าและ 100 เท่า
แผ่นสไลด์แก้วสำหรับกล้องจุลทรรศน์ สลักด้วยเลเซอร์ โดยมีคำว่า "glass" สลักด้วยตัวอักษรขนาด 3pt ขยายภาพได้ 40 เท่า และ 100 เท่า

หินและแก้วไม่ระเหยหรือหลอมเหลวได้ง่าย ดังนั้นจึงทำให้วัสดุเหล่านี้เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับการแกะสลักด้วยวิธีอื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพ่นทรายหรือการตัดโดยใช้เพชรและน้ำอย่างไรก็ตาม เมื่อเลเซอร์กระทบกับแก้วหรือหิน มันจะแตกรูพรุนบนพื้นผิวจะเผยให้เห็นเม็ดแร่ ธรรมชาติ และ "ตอ" ผลึก ซึ่งเมื่อได้รับความร้อนอย่างรวดเร็ว จะสามารถแยก "ชิ้น" ขนาดเล็กออกจากพื้นผิวได้ เนื่องจากชิ้นส่วนที่ร้อนจะขยายตัวเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อม[ 10 ] [ 11 ]ควรหลีกเลี่ยงพื้นที่ "เติม" ขนาดใหญ่ในการแกะสลักแก้ว เพราะผลลัพธ์ในพื้นที่กว้างมักจะไม่สม่ำเสมอ การกัดเซาะแก้วไม่สามารถเชื่อถือได้ในเรื่องความสม่ำเสมอทางสายตา ซึ่งอาจเป็นข้อเสียหรือข้อดีขึ้นอยู่กับสถานการณ์และผลลัพธ์ที่ต้องการ ณ ปี 2021 ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีเลเซอร์ UV ให้พลังงานเลเซอร์ UV 10 วัตต์ (หรือมากกว่า) และให้ผลลัพธ์การแกะสลักบนแก้วที่ดีกว่าระบบเลเซอร์ UV รุ่นก่อนๆ ที่มีกำลังไฟต่ำกว่า (เช่น 3 วัตต์) หรือระบบเลเซอร์CO2 แบบคลาสสิกอย่างมีนัยสำคัญ ระบบ UV รุ่นใหม่สามารถแกะสลักได้อย่างสะอาดและชัดเจนโดยไม่มีการแตกร้าวเล็กน้อยบนพื้นผิวของเครื่องหมาย เนื่องจากระบบเลเซอร์ UV 10W ที่ทันสมัยให้ความร้อนแก่พื้นผิวโดยรอบน้อยกว่าระบบเลเซอร์มาร์คกิ้งอื่นๆ พื้นผิวแก้วจึงมีโอกาสแตกร้าวจากกระบวนการเลเซอร์มาร์คกิ้งน้อยลงอย่างมาก การแกะสลักเติมคุณภาพสูงบนพื้นผิวแก้วและคริสตัลบางๆ สามารถทำซ้ำได้อย่างสม่ำเสมอ[ 12 ]ในปริมาณมากในสภาพแวดล้อมการผลิตเต็มรูปแบบ

เครื่องประดับ

ความต้องการเครื่องประดับ สั่งทำพิเศษ ทำให้ช่างทำเครื่องประดับตระหนักถึงประโยชน์ของกระบวนการแกะสลักด้วยเลเซอร์มากขึ้น[ 13 ]

ช่างทำเครื่องประดับพบว่าการใช้เลเซอร์ช่วยให้พวกเขาสามารถทำงานแกะสลักได้อย่างแม่นยำ ยิ่งขึ้น ที่จริงแล้ว ช่างทำเครื่องประดับค้นพบว่าการแกะสลักด้วยเลเซอร์ให้ความแม่นยำมากกว่าการแกะสลักแบบอื่นๆ ในขณะเดียวกัน ช่างทำเครื่องประดับก็ค้นพบว่าการแกะสลักด้วยเลเซอร์มีคุณสมบัติที่น่าสนใจอีกหลายประการ คุณสมบัติเหล่านี้ได้แก่ การปรับแต่งเฉพาะบุคคล และความสวยงามของการแกะสลักเหล่านี้

ในอดีต ช่างทำเครื่องประดับที่พยายามแกะสลักด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องใช้เครื่องมือขนาดใหญ่ แต่ปัจจุบัน อุปกรณ์แกะสลักด้วยเลเซอร์มีจำหน่ายเป็นชุดๆ ผู้ประกอบการบางรายได้นำเครื่องมือเหล่านี้ไปตั้งไว้ในบูธตามห้างสรรพสินค้า ทำให้ช่างทำเครื่องประดับที่ต้องการแกะสลักด้วยเลเซอร์เข้าถึงได้ง่ายขึ้น ผู้ผลิตเครื่องจักรสำหรับแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้พัฒนาอุปกรณ์เฉพาะทางขึ้นมา พวกเขาออกแบบเครื่องจักรที่สามารถแกะสลักด้านในของแหวนได้ และยังสร้างเครื่องจักรที่มีความสามารถในการแกะสลักด้านหลังของนาฬิกาได้ อีกด้วย

เลเซอร์สามารถตัดได้ทั้งพื้นผิวเรียบและพื้นผิวโค้ง เช่น พื้นผิวของเครื่องประดับ นั่นชี้ให้เห็นถึงเหตุผลที่ช่างทำเครื่องประดับต่างยินดีกับการปรับเปลี่ยนต่างๆ เพื่อสร้างเครื่องประดับที่แกะสลักด้วยเลเซอร์[ 14 ]

ศิลปะชั้นสูง

การแกะสลักด้วยเลเซอร์ยังสามารถใช้สร้างงานศิลปะชั้นดีได้ โดยทั่วไปแล้ว การแกะสลักด้วยเลเซอร์จะใช้กับพื้นผิวเรียบ เพื่อเผยให้เห็นระดับที่ต่ำกว่าของพื้นผิว หรือเพื่อสร้างร่องและเส้นริ้ว ซึ่งสามารถเติมด้วยหมึก เคลือบ หรือวัสดุอื่นๆ ได้ เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์บางรุ่นมีอุปกรณ์หมุนได้ ซึ่งสามารถแกะสลักรอบวัตถุได้ ศิลปินอาจแปลงภาพวาดเป็นดิจิทัล สแกนหรือสร้างภาพบนคอมพิวเตอร์ และแกะสลักภาพลงบนวัสดุใดๆ ก็ได้ที่กล่าวถึงในบทความนี้[ 15 ]

ถ้วยรางวัล โล่ประกาศเกียรติคุณ และรางวัลต่างๆ

ต้นทุนการแกะสลักด้วยเลเซอร์ที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งเกิดจากระบบอัตโนมัติและวัสดุราคาไม่แพง ทำให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการปรับแต่งถ้วยรางวัลและของที่ระลึก ในขณะที่การแกะสลักด้วยมืออาจเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับถ้วยรางวัลแชมป์ที่มีราคาสูงกว่า การปรับแต่งด้วยเลเซอร์นั้นเหมาะสำหรับถ้วยรางวัลทีมและถ้วยรางวัลสำหรับผู้เข้าร่วม ซึ่งมักสั่งทำในปริมาณมากและมีกำไรค่อนข้างต่ำ

นอกจากนี้ หลายคนยังชื่นชอบความคมชัดที่ได้จากเลเซอร์ ซึ่งมักให้ภาพที่คมชัดกว่าวิธีการอื่นๆ ในราคาที่ถูกกว่ามาก

เลเซอร์ไฟเบอร์ MOPA เป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษสำหรับการแกะสลักประเภทนี้ เนื่องจากคุณภาพของลำแสง การควบคุมพัลส์รูปคลื่น และกำลังสูง ซึ่งช่วยให้ได้รอยที่ลึกและทนทาน[ 16 ]

วัสดุที่สามารถแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้ ไม่ว่าจะเป็นพลาสติกหรือเฟล็กซิบราส มีให้เลือกหลากหลายสี ทำให้การแกะสลักด้วยเลเซอร์สำหรับถ้วยรางวัลและโล่ประกาศเกียรติคุณได้รับความนิยมมากขึ้น สองแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ ตัวอักษรสีทองบนพื้นหลังสีดำ และตัวอักษรสีดำบนพื้นหลังสีทอง แม้ว่าการใช้สีแบบเดียวกันนี้จะพบได้ทั่วไปสำหรับโล่ประกาศเกียรติคุณเช่นกัน แต่ความหลากหลายของสีที่ใช้ในการแกะสลักโล่ประกาศเกียรติคุณนั้นมากกว่า

กระจกแกะสลักด้วยเลเซอร์

กระจกแกะสลักด้วยเลเซอร์

เช่นเดียวกับกระจกแกะสลักทั่วไป จุดประสงค์เริ่มต้นของเครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์คือการแกะสลักภาพลงบนพื้นผิวกระจกเมื่อปรับกำลังไฟ โฟกัส และความเร็วให้เหมาะสมแล้วก็จะได้ ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกับ การพ่นทรายหรือการแกะสลักด้วยสารเคมี

ในรูปแบบใหม่ของการแกะสลักกระจก[ 17 ]เลเซอร์จะปล่อยแสงเป็นจังหวะผ่านชั้นเงินสะท้อนแสงที่ด้านหลังของกระจก ส่งผลให้ด้านกระจกของกระจกที่แกะสลักด้วยเลเซอร์ยังคงสภาพเดิม รักษาคุณสมบัติการสะท้อนแสงของกระจกเดิมไว้ได้อย่างสมบูรณ์

หลังจากกระบวนการแกะสลักเสร็จสิ้น ด้านหลังของกระจกจะต้องถูก "เติม" ด้วยสารเคลือบใหม่เพื่อเน้นรายละเอียดที่แกะสลักด้วยเลเซอร์ เมื่อแกะสลักภาพถ่ายหรือข้อความด้วยเลเซอร์ การเคลือบด้านหลังด้วยสีดำทึบจะช่วยให้ภาพขาวดำมีความคมชัดสูงสุด การเคลือบสีสามารถช่วยเพิ่มสีสันได้

การใช้งานในอุตสาหกรรม

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์

การแกะสลักด้วยเลเซอร์โดยตรงบนแผ่นและกระบอกพิมพ์เฟล็กโซกราฟี

การแกะสลักด้วยเลเซอร์โดยตรงบน กระบอกและแผ่นพิมพ์ เฟล็กโซกราฟีเป็นกระบวนการที่ได้รับการยอมรับมาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 โดยเริ่มจากการใช้เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์เพื่อกำจัดหรือระเหยวัสดุแผ่นและปลอกยางชนิดต่างๆ อย่างเลือกสรร เพื่อสร้างพื้นผิวที่พร้อมสำหรับการพิมพ์โดยไม่ต้องใช้การถ่ายภาพหรือสารเคมี ด้วยกระบวนการนี้ไม่มีหน้ากากการกำจัดแบบรวมเหมือนกับการสร้างภาพด้วยเลเซอร์โฟโตพอลิเมอร์โดยตรง แต่หัว เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์กำลังสูงจะเผาไหม้หรือกำจัดวัสดุที่ไม่ต้องการออกไป จุดมุ่งหมายคือการสร้างภาพนูนที่คมชัดด้วยความนูนแรกที่สูงชันและขอบที่รองรับด้วยไหล่ที่โค้งมนเพื่อให้ได้การสร้างสีที่มีคุณภาพสูง ตามด้วยการล้างด้วยน้ำและอบแห้งในระยะเวลาสั้นๆ ซึ่งซับซ้อนน้อยกว่าในขั้นตอนหลังการประมวลผลสำหรับการสร้างภาพด้วยเลเซอร์โดยตรงหรือการทำแผ่นเฟล็กโซแบบดั้งเดิมโดยใช้แผ่นโฟโตพอลิเมอร์ หลังจากแกะสลักแล้ว โฟโตพอลิเมอร์จะถูกฉายแสงผ่านชั้นสีดำที่สร้างภาพไว้และล้างออกในกระบวนการโฟโตพอลิเมอร์แบบดั้งเดิมที่ต้องใช้การถ่ายภาพและสารเคมี[ 18 ]

ก่อนปี 2000 เลเซอร์ให้ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพต่ำในวัสดุคล้ายยางเนื่องจากโครงสร้างที่หยาบของวัสดุเหล่านั้น ในช่วงปี 2000 มีการนำ เลเซอร์ไฟเบอร์มาใช้ ซึ่งให้คุณภาพการแกะสลักที่ดีขึ้นมากโดยตรงบนวัสดุพอลิเมอร์สีดำ ใน งานแสดงการพิมพ์ Drupa 2004ได้มีการนำเสนอการแกะสลักแผ่นพอลิเมอร์โดยตรง ซึ่งส่งผลกระทบต่อผู้พัฒนาวัสดุยางด้วยเช่นกัน เพื่อรักษาความสามารถในการแข่งขัน จึงได้พัฒนาวัสดุคล้ายยางคุณภาพสูงใหม่ๆ การพัฒนาสารประกอบพอลิเมอร์ที่เหมาะสมยังช่วยให้สามารถสร้างคุณภาพการแกะสลักที่ทำได้ด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ในการพิมพ์ได้ ตั้งแต่นั้นมา การแกะสลักด้วยเลเซอร์โดยตรงบนแบบฟอร์มการพิมพ์เฟล็กโซจึงถูกมองว่าเป็นวิธีที่ทันสมัยในการสร้างแบบฟอร์มการพิมพ์ เนื่องจากเป็นวิธีการดิจิทัลอย่างแท้จริงวิธีแรก

ในกระบวนการแข่งขัน ระบบเลเซอร์รุ่นใหม่กว่าได้ถูกนำมาใช้เพื่อแกะสลักชั้นสีดำทึบแสงบางๆ บนแผ่นหรือปลอกโฟโตโพลีเมอร์ที่ผลิตขึ้นเป็นพิเศษอย่างเลือกสรร

การสร้างภาพด้วยเลเซอร์โฟโตโพลีเมอร์โดยตรง

วิธีการที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดคือการสร้างภาพโดยตรงของแผ่นพิมพ์เฟล็กโซดิจิทัลหรือปลอกพิมพ์ "แบบรอบด้าน" บนดรัมหรือกระบอกหมุนเร็ว กระบวนการนี้ดำเนินการบนเครื่องพิมพ์เพลทที่รวมอยู่ในเวิร์กโฟลว์การเตรียมงานพิมพ์ดิจิทัลซึ่งรองรับการพิสูจน์อักษรดิจิทัลด้วยเช่นกัน อีกครั้ง นี่เป็นกระบวนการที่ไม่ใช้ฟิล์ม ซึ่งช่วยขจัดตัวแปรหนึ่งในการสร้างจุดที่ละเอียดและคมชัดสำหรับเอฟเฟกต์สกรีน รวมถึงการพิมพ์สีแบบกระบวนการ

ด้วยกระบวนการนี้ ภาพที่สร้างขึ้นด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์จะถูกสแกนด้วยความเร็วสูงไปยังแผ่นวัสดุโฟโตโพลีเมอร์ที่มีชั้นมาสก์สีดำบางๆ อยู่บนพื้นผิว หัวเลเซอร์อินฟราเรดซึ่งวิ่งขนานกับแกนดรัม จะกัดกร่อนมาสก์เพื่อเผยให้เห็นโพลีเมอร์ที่ยังไม่แข็งตัวอยู่ด้านล่าง จากนั้นจึงทำการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตหลักเพื่อสร้างภาพผ่านมาสก์ ชั้นสีดำที่เหลืออยู่จะดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งจะทำให้โฟโตโพลีเมอร์ที่อยู่ด้านล่างแข็งตัวในบริเวณที่ชั้นสีดำถูกกำจัดออกไป แผ่นดิจิทัลที่ได้รับแสงแล้วยังคงต้องผ่านกระบวนการเช่นเดียวกับแผ่นเฟล็กโซแบบดั้งเดิม กล่าวคือ ใช้การล้างด้วยตัวทำละลายร่วมกับเทคนิคการกู้คืนของเสียที่จำเป็น แม้ว่าแผ่นดิจิทัลที่สามารถล้างด้วยน้ำได้บางชนิดกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้ตั้งแต่ปี 1995 และเพิ่งจะเริ่มมีการใช้งานอย่างแพร่หลายมากขึ้นทั่วโลกเนื่องจากอุปกรณ์ที่มีราคาไม่แพงเริ่มมีจำหน่ายมากขึ้น แหล่งข่าวในวงการค้ากล่าวว่ามีเครื่องพิมพ์แผ่นดิจิทัลประมาณ 650 เครื่องติดตั้งอยู่ในโรงงานผลิตฉลาก บรรจุภัณฑ์ และโรงงานผลิตแผ่นพิมพ์เพื่อการค้า

การแกะสลักด้วยเลเซอร์บนลูกกลิ้งอนิล็อก

ก่อนปี 1980 ลูกกลิ้ง อนิล็อกถูกผลิตขึ้นด้วยกระบวนการทางกลหลายวิธี ลูกกลิ้งอนิล็อกโลหะเหล่านี้บางครั้งถูกพ่นด้วยเซรามิกเพื่อยืดอายุการใช้งานใน เครื่องพิมพ์ เฟล็กโซกราฟีในช่วงทศวรรษ 1980 ระบบแกะสลักด้วยเลเซอร์ถูกผลิตขึ้น โดยใช้เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ในการแกะสลักลวดลายเซลล์ที่ต้องการลงบนพื้นผิวเซรามิกที่ขัดเงาโดยตรง ต่อมาเลเซอร์ YAG แบบ Q-switched ถูกนำมาใช้ในช่วงหนึ่ง เนื่องจากให้ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสได้ดีกว่า รวมถึงความถี่พัลส์ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถแกะสลักโครงสร้างเซลล์ที่ละเอียดขึ้นตามความต้องการของกระบวนการพิมพ์เฟล็กโซกราฟีที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่ประมาณปี 2000 กระบวนการแกะสลักเลเซอร์โดยตรงบนลูกกลิ้งอนิล็อกถูกครอบงำโดยการใช้เลเซอร์ไฟเบอร์ ซึ่งให้กำลังสูงของเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์รวมกับลำแสงที่โฟกัสได้อย่างละเอียดของเลเซอร์ YAG ระบบออปติคอลที่ให้การสลับลำแสงหลายลำอย่างรวดเร็วทำให้ระบบเลเซอร์ไฟเบอร์ครองตลาดนี้ เทคโนโลยีนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Multi-Beam-Anilox หรือ MBA

การแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิว (SSLE)

การแกะสลักด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิวเป็นกระบวนการแกะสลักภาพลงบนวัสดุแข็งโปร่งใสโดยการโฟกัสเลเซอร์ไปที่ใต้พื้นผิวเพื่อสร้างรอยแตกเล็กๆ วัสดุที่แกะสลักแล้วจะมีคุณภาพทางแสงสูง (เหมาะสำหรับเลนส์ มีการกระจายแสง ต่ำ ) เพื่อลดการบิดเบือนของลำแสงกระจก BK7เป็นวัสดุที่นิยมใช้ในงานประเภทนี้ พลาสติกก็ใช้เช่นกัน แต่ได้ผลลัพธ์ที่ด้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับการแกะสลักในผลึกแก้วทางแสง

นับตั้งแต่มีการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 SSLE ก็มีต้นทุนที่คุ้มค่ามากขึ้น โดยมีเครื่องจักรหลายขนาดให้เลือก ตั้งแต่ขนาดเล็ก (ประมาณ 35,000–60,000 ดอลลาร์สหรัฐ) ไปจนถึงโต๊ะขนาดใหญ่สำหรับการผลิต (มากกว่า 250,000 ดอลลาร์สหรัฐ) แม้ว่าเครื่องจักรเหล่านี้จะมีจำหน่ายมากขึ้น แต่คาดว่ามีเพียงไม่กี่ร้อยเครื่องเท่านั้นที่ใช้งานอยู่ทั่วโลก[ 19 ]เครื่องจักรหลายเครื่องต้องการระบบระบายความร้อน การบำรุงรักษา และการปรับเทียบที่มีราคาแพงมากสำหรับการใช้งานที่เหมาะสม เครื่องแกะสลัก SSLE ที่ได้รับความนิยมมากขึ้นใช้กระบวนการเลเซอร์แบบ Diode Pumped Solid State หรือ DPSS ไดโอดเลเซอร์ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักที่กระตุ้นเลเซอร์โซลิดสเตท แบบพัลส์ อาจมีราคาสูงถึงหนึ่งในสามของตัวเครื่อง และใช้งานได้ในระยะเวลาจำกัด[ 19 ]แม้ว่าไดโอดคุณภาพดีจะสามารถใช้งานได้นานหลายพันชั่วโมงก็ตาม

ภาพสามมิติที่สลักลงบนลูกบาศก์แก้ว มองจากมุมต่างๆ

นับตั้งแต่ปี 2009 การใช้เทคโนโลยี SSLE ในการผลิตภาพ 3 มิติบนของที่ระลึกหรือสินค้าส่งเสริมการขายมีต้นทุนที่คุ้มค่ามากขึ้น โดยมีนักออกแบบเพียงไม่กี่รายที่เน้นการออกแบบที่ใช้คริสตัลขนาดใหญ่หรือแบบชิ้นเดียว บริษัทหลายแห่งเสนอบริการทำของที่ระลึกแบบสั่งทำพิเศษ เรียกว่าบับเบิลแกรมหรือ คริสตัลเลเซอร์ โดยการนำภาพ 3 มิติหรือรูปถ่ายมาแกะสลักลงบนคริสตัล

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Laser_engraving&oldid=1356252769 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การแกะสลักด้วยเลเซอร์

การแกะสลักด้วยเลเซอร์ คือการใช้ เลเซอร์ ในการ แกะสลัก วัตถุ กระบวนการแกะสลักจะสร้างลวดลายโดยการตัดวัสดุออกจากวัตถุโดยตรง เทคนิคนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้หมึกหรือ หัวแกะสลัก...

กลไกการแกะสลักด้วยเลเซอร์

การแกะสลักด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการกำจัดชั้นวัสดุขนาดเล็กอย่างเลือกสรร ทำให้เกิดรอยที่มองเห็นได้บนพื้นผิวที่ได้รับการบำบัด [ 3 ] ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์กับวัสดุอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุ บนพื้นผิวที่แข็งกว่า กลไกการทำงานหลักคือการ ระเหย...

เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์

เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์ประกอบด้วยส่วนหลัก 3 ส่วน ได้แก่ เลเซอร์ ตัวควบคุม และพื้นผิว [ 2 ] เลเซอร์เป็นเครื่องมือวาดภาพ: ลำแสงที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์ช่วยให้ตัวควบคุมสามารถวาดลวดลายลงบนพื้นผิวได้ ตัวควบคุมจะกำหนดทิศทาง ความเข้ม ความเร็วในการเคลื่อนที่...

วัสดุธรรมชาติ

การทำเครื่องหมายบนวัสดุอินทรีย์ เช่น ไม้ อาศัยกระบวนการคาร์บอนไนเซชันของวัสดุ ซึ่งทำให้พื้นผิวมีสีเข้มขึ้นและเกิดรอยที่มีความคมชัดสูง การ "เผา" ภาพลงบน ไม้ โดยตรง เป็นหนึ่งในวิธีการใช้เลเซอร์แกะสลักในยุคแรกๆ กำลังเลเซอร์ที่ต้องการมักจะน้อยกว่า 10 วัตต์...