Spill av media
en lasergraveringsmaskin består av tre hoveddeler: en laser, en kontroller og en overflate. Laseren er et tegneverktøy: strålen som sendes ut fra den, gjør at kontrolleren kan spore mønstre på overflaten. Kontrolleren bestemmer retningen, intensiteten, bevegelseshastigheten og spredningen av laserstrålen rettet mot overflaten. Overflaten er valgt for å matche typen materiale laseren kan fungere på.
det er tre viktigste sjangere av gravering maskiner. Det vanligste er Xy–bordet der arbeidsstykket (overflaten) vanligvis er stasjonært og laseroptikken beveger seg i to dimensjoner, og styrer laserstrålen for å tegne vektorer. Noen ganger er laseren stasjonær og arbeidsstykket beveger seg. Noen ganger beveger arbeidsstykket seg i en akse og laseren i den andre. En annen sjanger er for sylindriske arbeidsstykker (eller flate arbeidsstykker montert rundt en sylinder) hvor laseren effektivt krysser en fin helix mens on-off laser pulserende produserer ønsket rasterbilde. I den tredje sjangeren, både laser og arbeidsstykket er stasjonære og galvo speil flytte laserstrålen over arbeidsstykket overflaten. Lasergraveringer som bruker denne teknologien, kan fungere i enten raster-eller vektormodus.
punktet der laserstrålen berører overflaten, skal være på fokusplanet til laserens optiske system og er vanligvis synonymt med fokuspunktet. Dette punktet er vanligvis lite, kanskje mindre enn en brøkdel av en millimeter (avhengig av den optiske bølgelengden). Bare området inne i dette fokuspunktet påvirkes betydelig når laserstrålen passerer over overflaten. Energien som leveres av laseren, endrer overflaten av materialet ved fokuspunktet. Det kan varme opp overflaten og deretter fordampe materialet, eller kanskje materialet kan sprekke (kjent som » glassing «eller» glassing up») og flake av overflaten. Skjære gjennom malingen av en metalldel er generelt hvordan materialet er lasergravert.
hvis overflatematerialet fordampes under lasergravering, er det nesten alltid nødvendig med ventilasjon ved bruk av blåsere eller vakuumpumpe for å fjerne de skadelige røykene og røyken som oppstår fra denne prosessen, og for fjerning av rusk på overflaten slik at laseren kan fortsette graveringen.
en laser kan fjerne materiale veldig effektivt fordi laserstrålen kan utformes for å levere energi til overflaten på en måte som omdanner en høy prosentandel av lysenergien til varme. Strålen er svært fokusert og kollimert—i de fleste ikke-reflekterende materialer som tre, plast og emaljeflater, er omdannelsen av lysenergi til varme mer enn {x%} effektiv. På grunn av denne effektiviteten kan utstyret som brukes i lasergravering imidlertid varme opp ganske raskt. Forseggjort kjølesystemer er nødvendig for laseren. Alternativt kan laserstrålen pulseres for å redusere mengden av overdreven oppvarming.
Ulike mønstre kan graveres ved å programmere kontrolleren til å krysse en bestemt bane for laserstrålen over tid. Spor av laserstrålen er nøye regulert for å oppnå en konsekvent fjerning dybde av materiale. For eksempel unngås kryssede stier for å sikre at hver etset overflate bare blir utsatt for laseren en gang, slik at samme mengde materiale fjernes. Hastigheten som strålen beveger seg over materialet, vurderes også ved å skape graveringsmønstre. Endring av intensiteten og spredningen av strålen gir mer fleksibilitet i designet. For eksempel, ved å endre andelen tid (kjent som «driftssyklus») laseren er slått på under hver puls, kan strømmen som leveres til graveringsflaten, styres på riktig måte for materialet.
siden plasseringen av laseren er kjent nøyaktig av kontrolleren, er det ikke nødvendig å legge barrierer til overflaten for å hindre at laseren avviker fra det foreskrevne graveringsmønsteret. Som et resultat er det ikke nødvendig med resistiv maske i lasergravering. Dette er først og fremst grunnen til at denne teknikken er forskjellig fra eldre graveringsmetoder.
et godt eksempel på hvor lasergraveringsteknologi har blitt vedtatt i bransjestandarden, er produksjonslinjen. I dette spesielle oppsettet er laserstrålen rettet mot et roterende eller vibrerende speil. Speilet beveger seg på en måte som kan spore ut tall og bokstaver på overflaten blir merket. Dette er spesielt nyttig for utskrift datoer, utløpskoder, og mye nummerering av produkter som reiser langs en produksjonslinje. Lasermerking gjør at materialer laget av plast og glass kan merkes «på farten». Plasseringen der merkingen finner sted kalles en «merking laser station» , en enhet som ofte finnes i emballasje og tapping planter. Eldre, tregere teknologier som varm stempling og pad utskrift har i stor grad blitt faset ut og erstattet med lasergravering.
for mer presise og visuelt dekorative graveringer brukes et laserbord (også kjent som Et «Xy» eller «XY» bord). Laseren er vanligvis festet permanent til siden av bordet og avgir lys mot et par bevegelige speil slik at hvert punkt på bordflaten kan feies av laseren. På graveringspunktet er laserstrålen fokusert gjennom en linse på graveringsflaten, slik at svært presise og intrikate mønstre kan spores ut.
et typisk oppsett av et laserbord innebærer det faste laseremitterende lyset parallelt med en akse av bordet rettet mot et speil montert på enden av en justerbar skinne. Strålen reflekterer av speilet vinklet på 45 grader slik at laseren reiser en bane nøyaktig langs lengden av skinnen. Denne strålen reflekteres deretter av et annet speil montert på en bevegelig vogn som styrer strålen vinkelrett på den opprinnelige aksen. I denne ordningen kan to frihetsgrader (en vertikal og en horisontal) for etsning representeres.
i andre lasergraveringsenheter som flat bord eller trommelgravering, styres laserstrålen for å lede mesteparten av sin energi en fast penetrasjonsdybde inn i materialet som skal graveres. På denne måten fjernes bare en bestemt dybde av materiale når graveringen finner sted. En enkel maskinert pinne eller vinkeljern kan brukes som et verktøy for å hjelpe trente teknologer til å justere gravemaskinen for å oppnå den nødvendige fokuseringen. Dette oppsettet er foretrukket for overflater som ikke varierer i høyde betydelig.
for overflater som varierer i høyde, er det utviklet mer forseggjorte fokuseringsmekanismer. Noen er kjent som dynamisk autofokus systemer. De justerer lasingsparametrene i sanntid for a tilpasse seg endringene til materialet som det blir etset. Vanligvis overvåkes høyden og dybden av overflaten med enheter som sporer endringer i ultralyd, infrarødt eller synlig lys rettet mot graveringsflaten. Disse enhetene, kjent som pilotbjelker eller pilotlasere (hvis en laser brukes), hjelper til med å justere laserens objektiv for å bestemme det optimale stedet for å fokusere på overflaten og fjerne materialet effektivt.
» Xy » lasergraveringsmaskiner kan operere i vektor-og rastermodus.
Vektorgravering følger linjen og kurven til mønsteret som skal graveres, omtrent som en pennbasert plotter tegner ved å konstruere linjesegmenter fra en beskrivelse av konturene til et mønster. Mye tidlig gravering av skilt og plaketter (laser eller på annen måte) brukes pre-lagret skrift skisserer slik at bokstaver, tall eller logoer kan skaleres til størrelse og reproduseres med nøyaktig definerte slag. Dessverre, «fylle» områder var problematisk, som kryss-klekking mønstre og dot-fyll noen ganger utstilt moiré effekter eller uber-mønstre forårsaket av upresise beregning av dot spacings. Videre var rotasjoner av en skrift eller dynamisk skalering ofte utenfor evnen til font-rendering-enheten. Innføringen Av PostScript-sidebeskrivelsesspråket gir nå mye større fleksibilitet – nå kan nesten alt som kan beskrives i vektorer med PostScript-aktivert programvare som CorelDRAW eller Adobe Illustrator skisseres, fylt med passende mønstre og lasergravert.
Rastergravering sporer laseren over overflaten i et langsomt frem og tilbake lineært mønster som vil minne om skrivehodet på en blekkskriver eller lignende skriver. Mønsteret er vanligvis optimalisert av kontrolleren / datamaskinen slik at områder på hver side av mønsteret som ikke skal graveres, ignoreres og sporet over materialet forkortes dermed for bedre effektivitet. Mengden av forskudd på hver linje er normalt mindre enn den faktiske punktstørrelsen på laseren; de graverte linjene overlapper bare litt for å skape en kontinuitet i engravure. Som det er sant for alle rasteriserte enheter, kan kurver og diagonaler noen ganger lide hvis lengden eller posisjonen til rasterlinjene varierer enda litt i forhold til tilstøtende rasterskanning; derfor er nøyaktig posisjonering og repeterbarhet kritisk viktig for maskinens design. Fordelen med rasterizing er nær uanstrengt «fylle» den produserer. De fleste bildene som skal graveres er fet skrift eller har store kontinuerlig graverte områder, og disse er godt rastrert. Bilder rastreres (som i utskrift), med prikker større enn laserens flekk, og disse er også best gravert som et rasterbilde. Nesten alle side-layout programvare kan brukes til å mate en raster driver For En Xy eller tromme laser gravør. Mens tradisjonelle tegn og plakett gravering tendens til å favorisere solid slag av vektorer ut av nødvendighet, moderne butikker har en tendens til å kjøre sine laser graveringer hovedsakelig i raster-modus, reservere vektor for en tradisjonell disposisjon «look» eller for raskt merking konturer eller» luker » der en plate er å bli kuttet.