redare media
o mașină de gravat cu laser este formată din trei părți principale: un laser, un controler și o suprafață. Laserul este un instrument de desen: fasciculul emis de acesta permite controlerului să urmărească modele pe suprafață. Controlerul determină direcția, intensitatea, viteza de mișcare și răspândirea fasciculului laser care vizează suprafața. Suprafața este aleasă pentru a se potrivi cu tipul de material pe care poate acționa laserul.
există trei genuri principale de mașini de gravat. Cel mai frecvent este tabelul X–Y în care, de obicei, piesa de prelucrat (suprafața) este staționară și optica laser se deplasează în două dimensiuni, direcționând fasciculul laser pentru a desena vectori. Uneori laserul este staționar și piesa de prelucrat se mișcă. Uneori piesa de prelucrat se mișcă într-o axă și laserul în cealaltă. Un al doilea gen este pentru piesele cilindrice (sau piesele plate montate în jurul unui cilindru) în care laserul traversează efectiv o helixă fină în timp ce pulsarea laser on–off produce imaginea raster dorită. În al treilea gen, atât laserul, cât și piesa de prelucrat sunt staționare, iar oglinzile galvo deplasează fasciculul laser pe suprafața piesei de prelucrat. Gravoarele Laser care utilizează această tehnologie pot funcționa fie în modul raster, fie în modul vector.
punctul în care fasciculul laser atinge suprafața trebuie să fie pe planul focal al sistemului optic al laserului și este de obicei sinonim cu punctul său focal. Acest punct este de obicei mic, poate mai puțin de o fracțiune de milimetru (în funcție de lungimea de undă optică). Numai zona din interiorul acestui punct focal este afectată semnificativ atunci când fasciculul laser trece peste suprafață. Energia furnizată de laser modifică suprafața materialului în punctul focal. Poate încălzi suprafața și ulterior vaporiza Materialul sau poate materialul se poate fractura (cunoscut sub numele de „glassing” sau „glassing up”) și se poate desprinde de pe suprafață. Tăierea vopselei unei părți metalice este, în general, modul în care materialul este gravat cu laser.
dacă materialul de suprafață este vaporizat în timpul gravării cu laser, ventilația prin utilizarea suflantelor sau a unei pompe de vid este aproape întotdeauna necesară pentru a îndepărta fumul nociv și fumul care rezultă din acest proces și pentru îndepărtarea resturilor de pe suprafață pentru a permite laserului să continue gravarea.
un laser poate elimina materialul foarte eficient, deoarece fasciculul laser poate fi proiectat pentru a furniza energie la suprafață într-un mod care transformă un procent ridicat din energia luminii în căldură. Fasciculul este foarte concentrat și colimat—în majoritatea materialelor nereflectorizante, cum ar fi lemnul, materialele plastice și suprafețele emailate, conversia energiei luminoase în căldură este mai eficientă decât {x%}. Cu toate acestea, datorită acestei eficiențe, echipamentul utilizat în gravarea cu laser se poate încălzi destul de repede. Pentru laser sunt necesare sisteme de răcire Elaborate. Alternativ, fasciculul laser poate fi pulsat pentru a reduce cantitatea de încălzire excesivă.
diferite modele pot fi gravate prin programarea controlerului pentru a traversa o anumită cale pentru fasciculul laser în timp. Urma fasciculului laser este reglată cu atenție pentru a obține o adâncime de îndepărtare consistentă a materialului. De exemplu, căile încrucișate sunt evitate pentru a se asigura că fiecare suprafață gravată este expusă laserului o singură dată, astfel încât aceeași cantitate de material este îndepărtată. Viteza cu care fasciculul se deplasează peste material este, de asemenea, luată în considerare la crearea modelelor de gravare. Schimbarea intensității și răspândirii fasciculului permite o mai mare flexibilitate în proiectare. De exemplu, prin schimbarea proporției de timp (cunoscută sub numele de „ciclu de funcționare”) laserul este pornit în timpul fiecărui impuls, puterea livrată pe suprafața de gravare poate fi controlată corespunzător pentru material.
deoarece poziția laserului este cunoscută exact de controler, nu este necesar să adăugați bariere la suprafață pentru a împiedica laserul să se abată de la modelul de gravare prescris. Ca urmare, nu este necesară nicio mască rezistivă în gravarea cu laser. Acesta este în primul rând motivul pentru care această tehnică este diferită de metodele de gravare mai vechi.
un bun exemplu de unde tehnologia de gravare cu laser a fost adoptată în norma industriei este linia de producție. În această configurație specială, fasciculul laser este îndreptat către o oglindă rotativă sau vibrantă. Oglinda se mișcă într-un mod care poate urmări numerele și literele pe suprafața marcată. Acest lucru este util în special pentru datele de imprimare, codurile de expirare și numerotarea loturilor de produse care călătoresc de-a lungul unei linii de producție. Marcarea cu Laser permite marcarea materialelor din plastic și sticlă „în mișcare”. Locația în care are loc marcarea se numește „stație laser de marcare”, o entitate care se găsește adesea în instalațiile de ambalare și îmbuteliere. Tehnologiile mai vechi, mai lente, cum ar fi ștampilarea la cald și imprimarea tampoanelor, au fost în mare parte eliminate și înlocuite cu gravarea cu laser.
pentru gravuri mai precise și decorative vizual, se folosește o masă laser (cunoscută și sub numele de masă „X–Y” sau „XY”). Laserul este de obicei fixat permanent pe partea laterală a mesei și emite lumină către o pereche de oglinzi mobile, astfel încât fiecare punct al suprafeței mesei să poată fi măturat de laser. La punctul de gravare, fasciculul laser este focalizat printr-o lentilă la suprafața de gravare, permițând trasarea unor modele foarte precise și complicate.
o configurație tipică a unei mese cu laser implică laserul fix care emite lumină paralelă cu o axă a mesei care vizează o oglindă montată pe capătul unei șine reglabile. Fasciculul reflectă oglinda înclinată la 45 de grade, astfel încât laserul parcurge o cale exact de-a lungul lungimii șinei. Acest fascicul este apoi reflectat de o altă oglindă montată pe un cărucior mobil care direcționează fasciculul perpendicular pe axa inițială. În această schemă, pot fi reprezentate două grade de libertate (una verticală și una orizontală) pentru gravare.
în alte dispozitive de gravare cu laser, cum ar fi gravarea cu masă plată sau cu tambur, fasciculul laser este controlat pentru a direcționa cea mai mare parte a energiei sale o adâncime de penetrare fixă în materialul care urmează să fie gravat. În acest mod, numai o anumită adâncime de material este îndepărtată atunci când are loc gravarea. Un baston simplu prelucrat sau un fier unghiular poate fi folosit ca instrument pentru a ajuta tehnologii instruiți să ajusteze gravorul pentru a obține focalizarea necesară. Această configurație este preferată pentru suprafețele care nu variază în înălțime apreciabil.
pentru suprafețele care variază în înălțime, au fost dezvoltate mecanisme de focalizare mai elaborate. Unele sunt cunoscute sub numele de sisteme dinamice de focalizare automată. Ei ajustează parametrii lasing în timp real pentru a se adapta la modificările materialului, deoarece acesta este gravat. De obicei, înălțimea și adâncimea suprafeței sunt monitorizate cu dispozitive care urmăresc modificările la ultrasunete, infraroșu sau lumină vizibilă care vizează suprafața de gravare. Aceste dispozitive, cunoscute sub numele de fascicule pilot sau lasere pilot (dacă se utilizează un laser) ajută la ghidarea ajustărilor efectuate la lentila laserului în determinarea locului optim de focalizare pe suprafață și îndepărtarea eficientă a materialului.
mașinile de gravat cu laser”X–Y” pot funcționa în modul vector și raster.
gravura vectorială urmează linia și curba modelului care urmează să fie gravat, la fel ca un plotter pe bază de stilou desenează construind segmente de linie dintr-o descriere a contururilor unui model. Gravarea timpurie a semnelor și plăcilor (laser sau altfel) a folosit contururi de fonturi pre-stocate, astfel încât literele, numerele sau chiar logo-urile să poată fi scalate la dimensiune și reproduse cu lovituri exact definite. Din păcate, zonele de „umplere” au fost problematice, deoarece modelele de eclozare încrucișată și umpluturile de puncte au prezentat uneori efecte Moir sau modele uber cauzate de calculul imprecis al distanțelor punctelor. Mai mult, rotațiile unui font sau scalarea dinamică au depășit adesea capacitățile dispozitivului De redare a fonturilor. Introducerea limbajului de descriere a paginii PostScript permite acum o flexibilitate mult mai mare—acum practic orice poate fi descris în vectori prin software-ul activat PostScript, cum ar fi CorelDRAW sau Adobe Illustrator, poate fi conturat, umplut cu modele adecvate și gravat cu laser.
gravura Raster urmărește laserul de-a lungul suprafeței într-un model liniar care avansează încet, care va aminti unuia dintre capetele de imprimare de pe o imprimantă cu jet de cerneală sau similară. Modelul este de obicei optimizat de controler/computer, astfel încât zonele din ambele părți ale modelului care nu trebuie gravate să fie ignorate și urmele din material să fie astfel scurtate pentru o mai bună eficiență. Cantitatea de avans a fiecărei linii este în mod normal mai mică decât dimensiunea reală a punctului laserului; liniile gravate se suprapun doar ușor pentru a crea o continuitate a gravurii. Așa cum este valabil pentru toate dispozitivele rasterizate, curbele și diagonalele pot suferi uneori dacă lungimea sau poziția liniilor raster variază chiar ușor în raport cu scanarea raster adiacentă; prin urmare, poziționarea exactă și repetabilitatea sunt extrem de importante pentru proiectarea mașinii. Avantajul rasterizării este „umplerea” aproape fără efort pe care o produce. Majoritatea imaginilor care trebuie gravate sunt litere aldine sau au zone mari gravate continuu, iar acestea sunt bine rasterizate. Fotografiile sunt rasterizate (ca în imprimare), cu puncte mai mari decât cele ale spotului laserului, iar acestea sunt, de asemenea, cel mai bine gravate ca imagine raster. Aproape orice software de aspect al paginii poate fi folosit pentru a alimenta un driver raster pentru un gravor cu laser X–Y sau tambur. În timp ce gravura tradițională a semnelor și plăcilor a avut tendința de a favoriza loviturile solide ale vectorilor din necesitate, magazinele moderne tind să-și ruleze gravoarele cu laser mai ales în modul raster, rezervând vectorul pentru un „aspect” tradițional al conturului sau pentru marcarea rapidă a contururilor sau „trapelor” în care urmează să fie tăiată o placă.