CMF工藝,雷射鐳雕原理及應用簡述

2021-02-08 斯普萊特雷射

斯普萊特雷射 · 致力於推動一種創新的雷射加工工藝


今天跟大家分享一種表面處理的工藝 — 鐳雕


「 什麼是鐳雕 」

鐳雕也叫雷射雕刻或雷射打標,是一種用光學原理進行表面處理的工藝。


「 鐳雕技術原理 」

鐳雕技術根據應用可分為兩個原理:

原理-1:利用雷射器發射的高強度聚焦雷射束在焦點處,使材料氧化因而對其進行加工。

原理-2:打標的效應是通過表層物質的蒸發露出深層物質,或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化出痕跡,或者是通過光能燒掉部分物質,顯出所需刻蝕的圖形、文字。

「 雕刻方式 」

點陣雕刻:酷似高清晰度的點陣列印。雷射發生器發出雷射,通過振鏡左右擺動,通過場鏡構成整版的圖象或文字。通常掃描的圖形、文字及矢量化圖文都可以使用點陣雕刻。

適量切割:矢量切割與點陣雕刻不同,矢量切割是在圖文的外輪廓線上進行。通常採用這種模式在木材、紙張、亞克力等材料上進行穿透切割,也可在多種材料表面進行打標操作。


「 鐳雕技術的應用 」

利用數控技術為基礎,雷射為加工媒介。金屬材料在雷射照射下瞬間的熔化和氣化的物理變性,從而達到加工的目的。通過雷射雕刻機使用鐳雕技術,可將矢量化圖文輕鬆地「列印」到所加工的基材上。

隨著技術的發展,雷射打標機也逐漸根據市場的需求分為:雷射熱加工和光化學反應加工兩種技術,某些廠商會用熱加工和冷加工代指兩種不同技術。實際上雷射熱加工和光化學反應加工都會產生熱效應,單純用冷熱加工來區分,會有一定誤導。

最簡單的現象區分,就是雷射熱加工會呈現灼燒熱熔碳化現象,比如冒煙;而光化學反應加工(所謂冷加工)在材料吸收高能光子(例如紫外光)後,不會產生明顯的熱熔燒焦碳化現象。

這是因為,光化學反應加工過程主要是「光蝕」效應,具有很高負荷能量的(紫外)光子打斷材料(特別是有機材料)或周圍介質內的化學鍵,使材料發生非熱過程破壞。所以加工出來的材料具有光滑的邊沿和極低限度的碳化。注意,極低限度碳化,並非沒有碳化現象。

傳統紋理加工是以手工化學蝕刻,這種方法雖然有自己的好處,但是有製品形狀和紋理精密度的限制,如今由于越來越多的產品選擇,為滿足消費者和供應商的高品質要求,提供多些紋理加工選擇給客戶及提升紋理質量。

雷射模具雕刻使用高頻率脈衝光纖雷射,刪除在模具上預定的位置。這是基於全數位化的編程和全自動化的雷射機操作,客戶只要提供3D模具圖檔和選定紋路,工程師會根據這些資料編程。程式放上雷射機後,會在加工範圍一層層雕出來,最後形成紋路。

雷射清潔技術是利用雷射高能、高頻率、高功率的特性,把高能量瞬間沉積在很小的一片區域內,利用高溫灼化氧化層,又稱為雷射清洗。




「 應用實例 」

鐳雕服務,用鐳雕銘刻一段故事,個性你的感情圖騰。


選用雷射打標機技能定製個性化金屬後蓋,每一部手機都會交由極富才調的藝術家們規劃圖畫後進行雷射雕刻。




雷軍轉發了專為媒體定製送測的小米筆記本Air,並表示正面無logo,方便鐳雕名字。正面無logo設計是為了方便大家定製專屬的名稱,也就是說年輕人的第一臺定製名稱筆記本。



在雷克薩斯RX上,工程師們首次引入雷射雕刻工藝,旨在為這款中大型豪華SUV創造出舉世無雙的內飾風格。


全球獨創的雷射雕刻工藝,將金與木相生相剋的材質幻化出迷人的藝術質感。雷克薩斯的工程師通過多項縝密步驟,將優質木材製成薄片,通過高精度磨具壓合鋁板與木板為一體,再用電子控制的雷射燒蝕木板表面,光過之處,木盡成灰,綻放華麗的金屬紋理,鐫刻下全新雷克薩斯RX獨到的藝術品位。


為了避免出現色差,工程師利用高精度的電子控制系統即時調整雷射設置,在木材自然起伏的表面上,蝕刻出精度準確、色澤統一的紋理。每臺全新雷克薩斯RX上雷射雕刻面板的紋理都獨一無二。



例如要做一個鍵盤,鍵盤上面有字,字有藍色、綠色、紅色和灰色,鍵體是白色。雷射雕刻時,手機和電子詞典的按鍵上用的多,簡單一點的講是這樣的:

1、先噴油,藍字、綠字、紅字、灰字各噴相應的顏色,注意不要噴到別的鍵上,這樣看上去就有藍鍵,綠鍵等鍵了;

2、再整體噴一層白色,這樣就是一整塊白鍵盤了,第一次噴的顏色都被包在下面了。

3、此時就可以進行雷射雕刻了,利用雷射技術和ID出的按鍵圖做成的菲林(即為感光膠片,由PC/PP/PET/PVC料製作而成),雕掉上面白色油,比如加工字母"A",雕掉筆劃上的白色,則下的或藍或綠就露出來了,這樣就形了各種顏色的字母按鍵了!

如果要求透光,就用PC或PMMA,噴一層油,雕掉字體部分,則下面有光的話就透出來了。只不過這時要考慮各種油的粘附性能,不要油噴上去一刮就掉了。


「 鐳雕機可雕刻哪些材料 」

一般而言,鐳雕機可以雕刻下述材料:竹木製品、有機玻璃、金屬板、玻璃、石材、水晶、可麗耐、紙張、雙色板、氧化鋁、皮革、塑料、環氧樹脂、聚酯樹脂、噴塑金屬。

(Laser Marking of Glass)

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(圖文來自:網絡 | 整理編輯:斯普萊特雷射 )

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