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레이저 조각 기계는 레이저,컨트롤러 및 표면의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 레이저는 그리기 도구입니다:그것에서 방출 된 빔은 컨트롤러가 표면에 패턴을 추적 할 수 있습니다. 컨트롤러는 표면을 겨냥한 레이저 빔의 방향,강도,이동 속도 및 확산을 결정합니다. 표면은 레이저가 위에 행동할 수 있는 물자의 유형과 일치하기 위하여 선택됩니다.
조각 기계의 세 가지 주요 장르가 있습니다. 가장 일반적인 것은 공작물(표면)이 고정되어 있고 레이저 광학이 2 차원으로 이동하여 레이저 빔이 벡터를 그리도록 지시하는 엑스 와이 테이블입니다. 때로는 레이저가 고정되고 공작물이 움직입니다. 때로는 공작물이 한 축으로 이동하고 레이저가 다른 축으로 이동하는 경우가 있습니다. 두 번째 장르는 온–오프 레이저 펄스가 원하는 래스터 이미지를 생성하는 동안 레이저가 미세 나선을 효과적으로 통과하는 원통형 공작물(또는 실린더 주위에 장착 된 평면 공작물)을위한 것입니다. 세 번째 장르에서는 레이저와 공작물이 모두 고정되어 있으며 갈보 미러는 레이저 빔을 공작물 표면 위로 이동합니다. 이 기술을 사용하는 레이저 조각사는 래스터 또는 벡터 모드에서 작동 할 수 있습니다.
레이저 빔이 표면에 닿는 지점은 레이저 광학 시스템의 초점면에 있어야하며 일반적으로 초점과 동의어입니다. 이 점은 일반적으로 작고 아마도 광학 파장에 따라 밀리미터의 일부분보다 작습니다. 이 초점 내부의 영역 만 레이저 빔이 표면을 통과 할 때 크게 영향을받습니다. 레이저에 의해 전달되는 에너지는 초점에서 재료의 표면을 변화시킵니다. 그것은 표면을 가열하고 연속적으로 물자를 기체화할지도 모릅니다,또는 아마 물자는(“유리질”또는”위로 유리질”로 알려지는)분쇄하고 표면 떨어져 얇은 조각이 될 수 있습니다. 금속 부분의 페인트를 통해 절단은 일반적으로 어떻게 소재 레이저 새겨진.
레이저 조각 중에 표면 재료가 기화되는 경우,이 과정에서 발생하는 유해 가스 및 연기를 제거하고 레이저가 조각을 계속할 수 있도록 표면의 이물질을 제거하기 위해 송풍기 또는 진공 펌프를 사용하여 환기가 거의 항상 필요합니다.
레이저 빔은 높은 비율의 빛 에너지를 열로 변환하는 방식으로 표면에 에너지를 전달하도록 설계 될 수 있기 때문에 레이저는 재료를 매우 효율적으로 제거 할 수 있습니다. 빔은 목재,플라스틱 및 에나멜 표면과 같은 대부분의 비 반사 재료에서 빛 에너지를 열로 변환하는 것이 효율적입니다. 그러나,이 효율성 때문에,레이저 조각에서 사용된 장비는 오히려 빨리 가열할지도 모릅니다. 정교한 냉각 장치는 레이저를 위해 요구됩니다. 대안적으로,레이저 빔은 과도한 가열의 양을 감소시키기 위해 펄싱될 수 있다.
컨트롤러가 시간이 지남에 따라 레이저 빔에 대한 특정 경로를 통과하도록 프로그래밍함으로써 다른 패턴을 새길 수 있습니다. 레이저 광선의 자취는 주의깊게 물자의 일관된 제거 깊이를 달성하기 위하여 통제됩니다. 예를 들어,각 에칭 된 표면이 레이저에 한 번만 노출되도록 교차 경로를 피할 수 있으므로 동일한 양의 재료가 제거됩니다. 빔이 재료를 가로 질러 이동하는 속도도 조각 패턴을 만드는 데 고려됩니다. 광속의 강렬 그리고 퍼짐을 바꾸는 것은 디자인에 있는 융통성을 더 허용합니다. 예를 들어,각 펄스 동안 레이저가 켜지는 시간 비율(“듀티 사이클”이라고 함)을 변경하여 조각 표면에 전달되는 전력을 재료에 맞게 적절하게 제어 할 수 있습니다.
레이저의 위치는 컨트롤러에 의해 정확히 알려지기 때문에 레이저가 규정 된 조각 패턴에서 벗어나는 것을 방지하기 위해 표면에 장벽을 추가 할 필요가 없습니다. 그 결과 레이저 조각에 저항 마스크가 필요하지 않습니다. 이것이 주로 이 기술이 오래된 조각 방법과 다른 이유입니다.
레이저 조각 기술이 업계 표준에 채택 된 좋은 예는 생산 라인입니다. 이 특정 설정에서 레이저 빔은 회전 또는 진동 거울쪽으로 향하게됩니다. 거울은 표시된 표면에 숫자와 문자를 추적 할 수있는 방식으로 이동합니다. 이는 생산 라인을 따라 이동하는 제품의 날짜,만료 코드 및 로트 번호 매기기를 인쇄하는 데 특히 유용합니다. 레이저 마킹을 사용하면 플라스틱 및 유리로 만든 재료를”이동 중”으로 표시 할 수 있습니다. 마킹이 이루어지는 위치는 포장 및 병입 공장에서 종종 발견되는”마킹 레이저 스테이션”이라고합니다. 핫 스탬핑 및 패드 인쇄와 같은 오래되고 느린 기술은 크게 단계적으로 폐지되고 레이저 조각으로 대체되었습니다.
더 정확하고 시각적으로 장식적인 조각을 위해 레이저 테이블(“엑스”또는”엑스”테이블이라고도 함)이 사용됩니다. 레이저는 일반적으로 테이블의 측면에 영구적으로 고정되어 있으며 한 쌍의 이동식 거울을 향해 빛을 방출하여 테이블 표면의 모든 점이 레이저에 의해 휩쓸 수 있습니다. 조각 시점에서 레이저 빔은 조각 표면의 렌즈를 통해 집중되어 매우 정확하고 복잡한 패턴을 추적 할 수 있습니다.
레이저 테이블의 일반적인 설정은 조정 가능한 레일의 끝에 장착 된 거울을 겨냥한 테이블의 한 축에 평행 한 고정 레이저를 방출하는 것을 포함합니다. 레이저가 가로장의 길이에 따라서 경로를 정확하게 이동하다 그래야 광속은 45 도에 각이지는 거울 떨어져 반영합니다. 이 광속은 본래 축선에 수직 광속을 지시하는 움직일 수 있는 트롤리에 거치된 다른 거울에 의해 그 때 반영됩니다. 이 방식에서는 에칭을위한 2 개의 자유도(하나의 수직 및 하나의 수평)가 표현 될 수 있습니다.
편평한 테이블 드럼 조각과 같은 다른 레이저 조각 장치에서는 레이저 광선은 그것의 에너지의 대부분을 새겨질 물자로 조정 관통 깊이 지시하기 위하여 통제됩니다. 이러한 방식으로,판화가 이루어질 때 특정 깊이의 재료만 제거됩니다. 간단한 기계로 가공한 지팡이 또는 각 철은 훈련한 기술공이 필수 집중시키를 달성하기 위하여 조판공을 조정할 것을 돕는 공구로 이용될 수 있습니다. 이 설정은 높이 상당히 변화 하지 않는 표면에 대 한 선호.
높이가 다른 표면의 경우보다 정교한 초점 메커니즘이 개발되었습니다. 일부는 동적 자동 초점 시스템으로 알려져 있습니다. 그들은 레이 징 매개 변수를 실시간으로 조정하여 에칭 될 때 재료의 변화에 적응합니다. 일반적으로 표면의 높이와 깊이는 조각 표면을 겨냥한 초음파,적외선 또는 가시 광선의 변화를 추적하는 장치로 모니터링됩니다. 파일럿 빔 또는 파일럿 레이저(레이저를 사용하는 경우)로 알려진 이러한 장치는 표면에 초점을 맞추고 재료를 효과적으로 제거 할 수있는 최적의 지점을 결정하는 데 레이저 렌즈에 대한 조정을 안내하는 데 도움이됩니다.
“엑스”레이저 조각 기계는 벡터 및 래스터 모드에서 작동 할 수 있습니다.
벡터 조각은 펜 기반 플로터가 패턴의 윤곽선 설명에서 선분을 구성하여 그리는 것과 같이 새겨질 패턴의 선과 곡선을 따릅니다. 기호 및 플라크(레이저 또는 기타)의 초기 조각은 사전 저장된 글꼴 윤곽선을 사용하여 문자,숫자 또는 로고를 크기에 맞게 조정하고 정확하게 정의 된 스트로크로 재현 할 수있었습니다. 불행히도,”채우기”영역은 교차 해칭 패턴과 도트 채우기가 때때로 모어 효과 또는 도트 간격의 부정확 한 계산으로 인한 우버 패턴을 나타 내기 때문에 문제가있었습니다. 또한 글꼴 또는 동적 스케일링의 회전은 종종 글꼴 렌더링 장치의 기능을 벗어났습니다. 포스트스크립트 페이지 설명 언어의 도입은 이제 훨씬 더 큰 유연성을 허용-코렐 드로우 또는 어도비 일러스트 레이터와 같은 포스트스크립트 지원 소프트웨어에 의해 벡터로 설명 할 수있는 거의 아무것도 적절한 패턴으로 가득,설명 및 레이저 새겨진 할 수 있습니다.
래스터 조각은 잉크젯 또는 유사한 프린터의 프린트 헤드 중 하나를 생각 나게하는 앞뒤로 천천히 전진하는 선형 패턴으로 표면을 가로 질러 레이저를 추적합니다. 패턴은 일반적으로 컨트롤러/컴퓨터에 의해 최적화되어 새겨지지 않는 패턴의 양쪽에있는 영역이 무시되고 재료 전체의 추적이 더 나은 효율성을 위해 단축됩니다. 각 선의 전진 양은 일반적으로 레이저의 실제적인 점 크기 보다는 더 적은입니다;새겨진 선은 다만 경미하게 새기기의 계속성을 창조하기 위하여 부분적으로 덮습니다. 래스터화된 모든 디바이스와 마찬가지로,래스터 라인의 길이 또는 위치가 인접한 래스터 스캔과 관련하여 약간 다를 경우 커브와 대각선이 때때로 저하될 수 있습니다; 따라서 정확한 위치 및 반복성은 기계 설계에 매우 중요합니다. 래스터 화의 장점은 그것이 생산하는 거의 쉬운”채우기”입니다. 새겨 져야 할 대부분의 이미지는 굵은 글씨이거나 연속적으로 새겨진 큰 영역이 있으며 잘 래스터 화되어 있습니다. 사진은 레이저의 자리보다 큰 점으로,(인쇄에서와 같이)래스터 화하고,이 또한 최고의 래스터 이미지로 새겨 져 있습니다. 거의 모든 페이지 레이아웃 소프트웨어를 사용하여 래스터 드라이버를 공급할 수 있습니다. 전통적인 기호 및 플라크 조각은 필요에 따라 벡터의 솔리드 스트로크를 선호하는 경향이 있지만 현대 상점은 레이저 조각기를 주로 래스터 모드로 실행하여 전통적인 윤곽선”모양”을 위해 벡터를 예약하거나 접시가 절단 될 윤곽선 또는”해치”를 신속하게 표시하는 경향이 있습니다.