spela media
en lasergraveringsmaskin består av tre huvuddelar: en laser, en styrenhet och en yta. Lasern är ett ritverktyg: strålen som emitteras från den gör att regulatorn kan spåra mönster på ytan. Styrenheten bestämmer riktningen, intensiteten, rörelsens hastighet och spridningen av laserstrålen riktad mot ytan. Ytan väljs för att matcha den typ av material som lasern kan verka på.
det finns tre huvudgenrer av gravyrmaskiner. Det vanligaste är XY–bordet där vanligtvis arbetsstycket (ytan) är stillastående och laseroptiken rör sig i två dimensioner och riktar laserstrålen för att rita vektorer. Ibland är lasern stillastående och arbetsstycket rör sig. Ibland rör sig arbetsstycket i en axel och lasern i den andra. En andra genre är för cylindriska arbetsstycken (eller platta arbetsstycken monterade runt en cylinder) där lasern effektivt korsar en fin Spiral medan on–off laserpulsering ger önskad rasterbild. I den tredje genren är både lasern och arbetsstycket stillastående och galvo-speglar flyttar laserstrålen över arbetsstyckets yta. Lasergraverare som använder denna teknik kan fungera i antingen raster eller vektorläge.
den punkt där laserstrålen vidrör ytan bör vara på fokalplanet för laserns optiska system och är vanligtvis synonymt med dess kontaktpunkt. Denna punkt är vanligtvis liten, kanske mindre än en bråkdel av en millimeter (beroende på den optiska våglängden). Endast området inuti denna kontaktpunkt påverkas signifikant när laserstrålen passerar över ytan. Den energi som levereras av lasern ändrar materialets yta vid kontaktpunkten. Det kan värma upp ytan och därefter förånga materialet, eller kanske kan materialet spricka (känt som ”glassing” eller ”glassing up”) och flaga av ytan. Att skära igenom färgen på en metalldel är i allmänhet hur materialet är Lasergraverat.
om ytmaterialet förångas under lasergravering krävs nästan alltid ventilation med hjälp av fläktar eller en vakuumpump för att avlägsna skadliga ångor och rök som härrör från denna process och för att avlägsna skräp på ytan för att låta lasern fortsätta gravera.
en laser kan ta bort material mycket effektivt eftersom laserstrålen kan utformas för att leverera energi till ytan på ett sätt som omvandlar en hög andel av ljusenergin till värme. Strålen är mycket fokuserad och kollimerad—i de flesta icke-reflekterande material som trä, plast och emaljytor är omvandlingen av ljusenergi till värme mer än {x%} effektiv. På grund av denna effektivitet kan emellertid utrustningen som används vid lasergravering värmas upp ganska snabbt. Avancerade kylsystem krävs för lasern. Alternativt kan laserstrålen pulseras för att minska mängden överdriven uppvärmning.
Olika mönster kan graveras genom att programmera regulatorn för att korsa en viss väg för laserstrålen över tiden. Laserstrålens spår regleras noggrant för att uppnå ett konsekvent borttagningsdjup av material. Till exempel undviks korsade banor för att säkerställa att varje etsad yta utsätts för lasern endast en gång, så att samma mängd material avlägsnas. Den hastighet med vilken strålen rör sig över materialet beaktas också för att skapa graveringsmönster. Att ändra strålens intensitet och spridning möjliggör större flexibilitet i designen. Till exempel, genom att ändra andelen tid (känd som ”arbetscykel”) slås lasern på under varje puls, kan kraften som levereras till graveringsytan styras på lämpligt sätt för materialet.
eftersom laserns position är känd exakt av regulatorn är det inte nödvändigt att lägga till hinder på ytan för att förhindra att lasern avviker från det föreskrivna graveringsmönstret. Som ett resultat behövs ingen resistiv mask vid lasergravering. Detta är främst varför denna teknik skiljer sig från äldre gravyrmetoder.
ett bra exempel på var lasergraveringsteknik har antagits i branschnormen är produktionslinjen. I denna speciella inställning riktas laserstrålen mot en roterande eller vibrerande spegel. Spegeln rör sig på ett sätt som kan spåra siffror och bokstäver på ytan som markeras. Detta är särskilt användbart för utskrift av datum, utgångskoder och partinumrering av produkter som färdas längs en produktionslinje. Lasermärkning gör att material av plast och glas kan märkas ”på resande fot”. Platsen där märkningen äger rum kallas en ”märkningslaserstation”, en enhet som ofta finns i förpacknings-och tappningsanläggningar. Äldre, långsammare tekniker som varmprägling och tryckplatta har till stor del fasats ut och ersatts med lasergravering.
för mer exakta och visuellt dekorativa gravyrer används ett laserbord (även känt som ett ”XY”–eller ”XY” – bord). Lasern fixeras vanligtvis permanent på sidan av bordet och avger ljus mot ett par rörliga speglar så att varje punkt på bordsytan kan svepas av lasern. Vid gravyrpunkten fokuseras laserstrålen genom en lins vid graveringsytan, vilket gör att mycket exakta och invecklade mönster kan spåras ut.
en typisk inställning av ett laserbord involverar det fasta laseravgivande ljuset parallellt med en axel på bordet riktat mot en spegel monterad på änden av en justerbar skena. Strålen reflekterar från spegeln vinklad vid 45 grader så att lasern färdas en bana exakt längs skenans längd. Denna stråle reflekteras sedan av en annan spegel monterad på en rörlig vagn som riktar strålen vinkelrätt mot originalaxeln. I detta schema kan två frihetsgrader (en vertikal och en horisontell) för etsning representeras.
i andra lasergraveringsanordningar som platt bord eller trumgravering styrs laserstrålen för att rikta det mesta av sin energi ett fast penetrationsdjup i materialet som ska graveras. På detta sätt avlägsnas endast ett visst materialdjup när graveringen äger rum. En enkel bearbetad pinne eller vinkeljärn kan användas som ett verktyg för att hjälpa utbildade tekniker att justera graveringen för att uppnå önskad fokusering. Denna inställning är att föredra för ytor som inte varierar i höjd märkbart.
för ytor som varierar i höjd har mer detaljerade fokuseringsmekanismer utvecklats. Vissa är kända som dynamiska autofokussystem. De justerar laserparametrarna i realtid för att anpassa sig till förändringarna i materialet när det etsas. Typiskt övervakas Ytans höjd och djup med enheter som spårar förändringar i ultraljud, infraröd eller synligt ljus riktat mot graveringsytan. Dessa enheter, kända som pilotstrålar eller pilotlasrar (om en laser används) hjälper till att styra justeringarna på laserns lins för att bestämma den optimala platsen för att fokusera på ytan och ta bort material effektivt.
”X–Y” lasergraveringsmaskiner kan fungera i vektor-och rasterläge.
Vektorgravering följer linjen och kurvan för mönstret som ska graveras, ungefär som en pennbaserad plotter drar genom att konstruera linjesegment från en beskrivning av konturerna i ett mönster. Mycket tidig gravyr av tecken och plack (laser eller på annat sätt) används förlagrade teckensnitt konturer så att bokstäver, siffror eller till och med logotyper kan skalas till storlek och reproduceras med exakt definierade streck. Tyvärr var ”fyllningsområden” problematiska, eftersom korskläckningsmönster och punktfyllningar ibland uppvisade Moir-effekter eller uber-mönster orsakade av den exakta beräkningen av punktavstånd. Dessutom var rotationer av ett teckensnitt eller dynamisk skalning ofta bortom funktionerna för font-rendering-enheten. Introduktionen av PostScript-sidbeskrivningsspråket tillåter nu mycket större flexibilitet – nu kan nästan allt som kan beskrivas i vektorer av PostScript-aktiverad programvara som CorelDRAW eller Adobe Illustrator beskrivas, fylld med lämpliga mönster och lasergraverade.
Rastergravering spårar lasern över ytan i ett fram och tillbaka långsamt framåtriktat linjärt mönster som påminner om ett skrivhuvud på en bläckstråle eller liknande skrivare. Mönstret optimeras vanligtvis av styrenheten / datorn så att områden på vardera sidan av mönstret som inte ska graveras ignoreras och spåret över materialet förkortas därmed för bättre effektivitet. Mängden förskott för varje rad är normalt mindre än laserns faktiska punktstorlek; de graverade linjerna överlappar bara något för att skapa en kontinuitet i gravyr. Som är sant för alla rasteriserade enheter kan kurvor och diagonaler ibland drabbas om rasterlinjernas längd eller position varierar till och med något i förhållande till den intilliggande rasterskanningen; därför är exakt positionering och repeterbarhet avgörande för maskinens konstruktion. Fördelen med rasterisering är den nära enkla ”fyllningen” som den producerar. De flesta bilder som ska graveras är djärva bokstäver eller har stora kontinuerligt graverade områden, och dessa är väl rasteriserade. Foton rasteriseras (som vid utskrift), med prickar större än laserns fläck, och dessa är också bäst graverade som en rasterbild. Nästan alla sidlayoutprogram kan användas för att mata en rasterdrivrutin för en XY–eller trumlasergraver. Medan traditionella tecken och plack gravyr tenderade att gynna de fasta slag av vektorer av nödvändighet, moderna butiker tenderar att köra sina laser gravörer mestadels i rasterläge, reservera vektor för en traditionell kontur ”look” eller för snabbt märkning konturer eller ”luckor” där en platta är att skäras.