Лазерная гравировка - Laser engraving

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален Найдите источники: "Лазерная гравировка"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Июль 2010 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) Эта статья включает в себя список общих Рекомендации, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. Пожалуйста, помогите улучшать эта статья введение более точные цитаты. (Июль 2010 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Электронная часть с лазерной маркировкой

Лазерная гравировка, это практика использования лазеры к выгравировать объект. Лазерная маркировкаС другой стороны, это более широкая категория методов, позволяющих оставлять следы на объекте, которые также включают изменение цвета из-за химического / молекулярного изменения, обугливания, вспенивания, плавления, абляции и т. д. В технике не используются чернила и не используются инструменты которые соприкасаются с поверхностью гравировки и изнашиваются, что дает им преимущество перед альтернативными технологиями гравировки или маркировки, при которых необходимо регулярно заменять чернила или головки бит.

Воздействие лазерной маркировки было более выражено для специально разработанных «лазерных» материалов, а также для некоторых красок. К ним относятся чувствительные к лазеру полимеры и новый металл сплавы.

Период, термин лазерная маркировка также используется как общий термин, охватывающий широкий спектр методов обработки поверхностей, включая печать, горячую торговую марку и лазерное склеивание. Машины для лазерной гравировки и лазерной маркировки одинаковы, поэтому эти два термина иногда путают те, у кого нет знаний или опыта в практике.

Лазерные гравировальные станки

Воспроизвести медиа

Лазерная маркировка нержавеющей стали

Лазерный гравировальный станок

Лазерный гравер

Лазерный гравировальный станок состоит из трех основных частей: лазера, контроллера и поверхности. Лазер - это инструмент для рисования: излучаемый им луч позволяет контроллеру рисовать рисунки на поверхности. Контроллер определяет направление, интенсивность, скорость движения и распространение лазерного луча, направленного на поверхность. Поверхность выбирается в соответствии с типом материала, на который может воздействовать лазер.

Есть три основных жанра гравировальных машин.^{[нужна цитата ]} Самый распространенный^{[нужна цитата ]} представляет собой таблицу X – Y, где обычно заготовка (поверхность) неподвижна, а лазерная оптика перемещается в двух измерениях, направляя лазерный луч для рисования векторов. Иногда лазер неподвижен, а заготовка движется. Иногда заготовка движется по одной оси, а лазер - по другой.^{[нужна цитата ]} Второй тип - это цилиндрические детали (или плоские детали, установленные вокруг цилиндра), где лазер эффективно проходит через тонкую поверхность. спираль в то время как включение-выключение лазерного импульса дает желаемый растр изображение. В третьем жанре и лазер, и деталь неподвижны и Galvo зеркала перемещают лазерный луч по поверхности детали. Лазерные граверы, использующие эту технологию, могут работать как в растр или же вектор режим.

Точка соприкосновения лазерного луча с поверхностью должна находиться в фокальной плоскости лазерного луча. оптический системы и обычно является синонимом ее координационный центр. Эта точка обычно мала, возможно, меньше доли^{[нечеткий ]} миллиметр (в зависимости от длины оптической волны). При прохождении лазерного луча по поверхности существенно влияет только область внутри этой фокусной точки. Энергия, передаваемая лазером, изменяет поверхность материала в фокусной точке. Это может нагреть поверхность и впоследствии испарять материал, или, возможно, материал может перелом (известное как «остекление» или «остекление») и отслаивается от поверхности. Прорезание краски на металлической детали обычно является способом лазерной гравировки материала.

Если материал поверхности испаряется во время лазерной гравировки, вентиляция с помощью воздуходувок или вакуум насос почти всегда требуется для удаления ядовитых паров и дыма, образующихся в результате этого процесса, и для удаления мусора с поверхности, чтобы позволить лазеру продолжить гравировку.

Лазер может очень эффективно удалять материал, потому что лазерный луч может быть сконструирован так, чтобы доставлять энергию к поверхности таким образом, чтобы большая часть световой энергии преобразовывалась в тепло. Луч сильно сфокусирован и коллимированный —В большинстве неотражающих материалов, таких как дерево, пластмассы и эмаль поверхности, преобразование световой энергии в тепло превышает {x%}^{[нечеткий ]} эффективный.^{[нужна цитата ]} Однако из-за такой эффективности оборудование, используемое для лазерной гравировки, может довольно быстро нагреваться. Для лазера требуются продуманные системы охлаждения. В качестве альтернативы лазерный луч может быть пульсирующий для уменьшения чрезмерного нагрева.

Можно выгравировать различные рисунки, запрограммировав контроллер на прохождение определенного пути лазерного луча с течением времени. В след лазерного луча тщательно регулируется для достижения постоянной глубины удаления материала. Например, избегают пересекающихся путей, чтобы гарантировать, что каждый травленый поверхность подвергается воздействию лазера только один раз, поэтому удаляется такое же количество материала. Скорость, с которой луч движется по материалу, также учитывается при создании рисунков гравировки. Изменение интенсивности и распространения луча обеспечивает большую гибкость в конструкции. Например, изменяя пропорцию времени (известную как «рабочий цикл»), когда лазер включается во время каждого импульса, мощность, подаваемую на поверхность гравировки, можно регулировать в соответствии с материалом.

Поскольку положение лазера точно известно контроллеру, нет необходимости добавлять барьеры на поверхность, чтобы предотвратить отклонение лазера от предписанного рисунка гравировки. В итоге нет резистивная маска нужен в лазерной гравировке. В первую очередь, поэтому эта техника отличается от старых методов гравировки.

Хорошим примером того, как технология лазерной гравировки стала отраслевым стандартом, является конвейер. В этой конкретной установке лазерный луч направлен на вращающееся или вибрирующее зеркало. Зеркало движется таким образом, чтобы можно было начертить цифры и буквы на маркируемой поверхности. Это особенно полезно для печати дат, кодов истечения срока годности и нумерации партий продуктов, перемещающихся по производственной линии. Лазерная маркировка позволяет маркировать материалы из пластика и стекла «на ходу». Место, где происходит маркировка, называется «лазерной станцией для маркировки», которая часто встречается на заводах по упаковке и розливу. Старые, более медленные технологии, такие как горячего тиснения и тампонная печать были в основном выведены из употребления и заменены лазерной гравировкой.

Зеркала на каретках X и Y позволяют точное позиционирование.

Для более точной и визуально декоративной гравировки используйте a лазерный стол (также известная как таблица «X – Y» или «XY»). Лазер обычно постоянно прикреплен к боковой стороне стола и излучает свет на пару подвижных зеркал, так что каждая точка поверхности стола может быть охвачена лазером. В точке гравировки лазерный луч фокусируется через линза на поверхности гравировки, позволяя прорисовывать очень точные и сложные узоры.

Типичная установка лазерного стола включает фиксированный лазер, излучающий свет. параллельно к одному ось стола направлен на зеркало, установленное на конце регулируемой направляющей. Луч отражается от зеркала угловой в 45 градусы так что лазер проходит путь точно по длине рельса. Затем этот луч отражается другим зеркалом, установленным на подвижной тележка который направляет луч перпендикуляр к исходной оси. В этой схеме два степени свободы (одна вертикальная и одна горизонтальная) для травления.

В других устройствах лазерной гравировки, таких как плоский стол или же гравировка на барабанелазерный луч управляется так, чтобы направить большую часть своей энергии на фиксированную глубину проникновения в гравируемый материал. Таким образом, при гравировке удаляется только определенная глубина материала. Простая механическая палка или угольник может использоваться как инструмент, помогающий обученным технологам настроить гравер для достижения необходимой фокусировки. Эта установка предпочтительна для поверхностей, высота которых существенно не меняется.

Для поверхностей разной высоты были разработаны более сложные механизмы фокусировки. Некоторые из них известны как динамичный автофокус системы. Они регулируют параметры генерации в режиме реального времени, чтобы адаптироваться к изменениям материала по мере его травления. Как правило, высота и глубина поверхности отслеживаются устройствами, отслеживающими изменения УЗИ, инфракрасный, или же видимый свет направлен на поверхность для гравировки. Эти устройства, известные как пилотные лучи или же пилотные лазеры (если используется лазер) помогают направить настройки линзы лазера для определения оптимального места для фокусировки на поверхности и эффективного удаления материала.

Лазерные гравировальные станки "X – Y" могут работать в вектор и растр режим.^{[1][неудачная проверка ]}

Векторная гравировка повторяет линии и изгибы гравируемого рисунка, как перо. плоттер рисует путем построения сегментов линии из описания контуров узора. Значительно ранняя гравировка знаков и табличек (лазерная или иная) использовалась заранее шрифт контуры, чтобы буквы, числа или даже логотипы можно было масштабировать до нужного размера и воспроизводить точно определенными штрихами. К несчастью, "наполнять "области были проблемными, так как штриховкой узоры и точечные заливки иногда выставляются муаровые эффекты или же убер-паттерны вызвано неточным расчетом расстояния между точками. Более того, поворот шрифта или динамическое масштабирование часто выходили за рамки возможностей устройства рендеринга шрифтов. Введение PostScript язык описания страниц теперь обеспечивает гораздо большую гибкость - теперь практически все, что может быть описано в векторах с помощью программного обеспечения с поддержкой PostScript, например CorelDRAW или же Adobe Illustrator могут быть обведены, заполнены подходящими узорами и выгравированы лазером.

При растровой гравировке лазерный луч перемещается по поверхности медленно вперед и назад. линейный узор, который будет напоминать один из печатающая головка на струйный или аналогичный принтер. Рисунок обычно оптимизируется контроллером / компьютером, так что области по обе стороны от рисунка, которые не должны быть выгравированы, игнорируются, а след на материале таким образом сокращается для лучшего эффективность. Величина продвижения каждой линии обычно меньше, чем фактический размер точки лазера; гравированные линии лишь слегка перекрываются, чтобы создать непрерывность гравюры. Как и для всех растеризованных устройств, кривые и диагонали иногда могут пострадать, если длина или положение растровых линий даже незначительно изменяется по сравнению с соседним растровым сканированием; поэтому точное позиционирование и повторяемость критически важны для конструкции машины. Преимущество растеризации в том, что она создает практически легкую "заливку". Большинство изображений, подлежащих гравировке, представляют собой жирные буквы или имеют большие области непрерывной гравировки, и они хорошо растрированы. Фотографии растеризованный (как при печати), с точками больше, чем у пятна лазера, и их также лучше всего гравировать как растровое изображение. Практически любое программное обеспечение для верстки страниц можно использовать для загрузки растрового драйвера для лазерного гравера X – Y или барабанного лазерного гравера. В то время как традиционная гравировка знаков и табличек имела тенденцию отдавать предпочтение сплошным штрихам векторов по необходимости, современные магазины, как правило, используют свои лазерные граверы в основном в растровом режиме, оставляя вектор для традиционного "внешнего вида" контура или для быстрого нанесения контуров или "люки "где должна быть разрезана пластина.

Материалы, которые можно гравировать

Натуральные материалы

Маркировка органических материалов, таких как дерево, основана на карбонизации материала, что приводит к потемнению поверхности и образованию отметок с высокой контрастностью.^[2] Непосредственно «горящие» изображения на дерево были одними из первых применений лазеров для гравировки. Требуемая мощность лазера здесь часто меньше 10 Вт в зависимости от используемого лазера, как и большинство из них. Лиственных пород такие как орех, красное дерево и клен дают хорошие результаты. Хвойные породы могут быть разумно выгравированы, но имеют тенденцию испаряться на менее постоянной глубине. Маркировка древесины мягких пород требует минимальной мощности и обеспечивает максимальную скорость резки, в то время как активное охлаждение (например, вентилятор с достаточным потоком воздуха) препятствует зажиганию. Хорошо работают твердые бумаги и ДВП; льняная бумага и газетная бумага подобны мягкой древесине. Мех не поддается гравировке; однако на готовой коже можно нанести лазерную гравировку, что очень похоже на горячую маркировку. Определенный латекс на резиновые смеси можно нанести лазерную гравировку; например, их можно использовать для изготовить чернила-штампы.

Бумага изоляционная лента иногда используется как покрытие для предварительной гравировки на готовых и смолистый леса, так что очистка заключается в том, чтобы снять ленту с незагравированных участков, что проще, чем удаление липких и дымных окружающих «ореолов» (и не требует лак -удаление химикатов).

Пластмассы

Каждый пластик имеет определенные свойства материала, особенно спектр поглощения света. Лазерное облучение может вызвать прямые химические модификации, плавление или испарение материала. Пластмассы редко можно увидеть в чистом виде, потому что используется несколько добавок, таких как красители, замедлители ультрафиолетового излучения, разделительные агенты и т. Д. Эти добавки влияют на результат лазерной маркировки.^[2]

Стандартный состав акриловый пластик, листы акрилового пластика и другие литые смолы обычно очень хорошо обрабатывают лазером. Обычно выгравированная награда - это литая акриловая форма, предназначенная для лазерной обработки с обратной стороны. Стирол (как в компакт-диск случаях) и многие из термоформование пластик будет иметь тенденцию таять по краю пятна гравировки. Результат обычно «мягкий» без «травления» контраста. Поверхность может фактически деформироваться или "рябить" на участках губ. В некоторых приложениях это приемлемо; например, маркировка даты на 2-литровых бутылках из-под газировки не должна быть острой.

Для вывесок, лицевых панелей и т.д. был разработан специальный пластик с лазерной маркировкой. Они включают силикат или другие материалы, которые руководить излишек тепла от материала, прежде чем он сможет деформироваться. Внешний ламинаты этого материала легко испаряться, обнажая внизу разноцветный материал.

Гравировка на других пластмассах может быть успешной, но рекомендуется поэкспериментировать с образцом. Бакелит говорят, что на них легко наносится лазерная гравировка; некоторые твердые инженерные пластмассы работают хорошо. Пенопласт, пены и винилы однако обычно подходят для фрезерования, а не для лазерной гравировки. Пластмассы с содержанием хлора (например, винил, ПВХ) при лазерной обработке выделяют агрессивный газообразный хлор, который соединяется с водородом в воздухе с образованием испаренной соляной кислоты, которая может повредить систему лазерной гравировки. Уретан и силикон пластмассы обычно плохо работают - если только это не состав, наполненный целлюлоза, камень или другая конюшня изолятор материал.

Многие переключатели света от таких компаний, как Левитон или же Lutron можно выгравировать лазером. Опять же, могут потребоваться эксперименты, чтобы разработать правильные настройки лазера, которые позволят гравировать поверхность, а не плавить ее. Часто за лазерной гравировкой следует заливка краской гравированной поверхности для создания большего контраста между гравированной поверхностью и окружающей поверхностью.

Кевлар Возможна лазерная гравировка и лазерная резка. Однако кевлар выделяет чрезвычайно опасные пары (цианид газ), когда он испаряется.

Металлы

Металлы - жаропрочные материалы, для маркировки металлов требуется лазерное облучение высокой плотности. Обычно средняя мощность лазера приводит к плавлению, а пиковая мощность вызывает испарение материала.^[2]

Лазер на нержавеющей стали (SS316L)

Лучшие традиционные материалы для гравировки начинали с худших материалов для лазерной гравировки. Эта проблема теперь была решена с использованием лазеров с более короткими длинами волн, чем традиционные CO с длиной волны 10 640 нм.₂ лазер. Использование Yb: волоконных лазеров, Nd: YVO₄ или же Nd: YAG лазеры на длине волны 1064 нм или ее гармониках на длине волны 532 и 355 нм теперь можно легко гравировать металлы с помощью коммерческих систем.

Металлы с покрытием

Та же проводимость, которая работает против точечного испарения металла, является преимуществом, если целью является испарение какого-либо другого покрытия вдали от металла. Металлические пластины для лазерной гравировки изготавливаются из полированного металла, покрытого эмаль сделано, чтобы "сгореть". При мощности от 10 до 30 Вт получаются отличные гравировки, так как эмаль снимается довольно чисто. Многие изделия для лазерной гравировки продаются в виде открытой латуни или серебро -покрытый стали надпись на черном или темно-эмалированном фоне. Теперь доступны самые разные варианты отделки, включая трафаретную печать. мрамор воздействие на эмаль.

Анодированный алюминий обычно гравируется или травится CO.₂ лазерные станки. При мощности менее 40 Вт на этом металле можно легко выгравировать чистые, впечатляющие детали. Лазер обесцвечивает цвет, обнажая белую или серебристую алюминиевую подложку. Хотя он бывает разных цветов, черный анодированный алюминий с лазерной гравировкой обеспечивает лучший контраст из всех цветов. В отличие от большинства материалов для гравировки анодированный алюминий не оставляет дыма или следов.^[3]

Покрытия распылением могут быть получены для специфического использования металлов для лазерной гравировки. Эти распылители наносят покрытие, видимое для лазерного света, которое сплавляет покрытие с подложкой, через которую проходит лазер. Как правило, эти спреи также могут использоваться для гравировки других оптически невидимых или отражающих материалов, таких как стекло, и доступны в различных цветах.^[4] Помимо покрытий распылением, на некоторые металлы, на которые наносится лазерная маркировка, наносится предварительное покрытие для создания изображений.^[5] Такие продукты преобразуют поверхность металла в другой цвет (часто черный, коричневый или серый).^[6][7]

Камень и стекло

Стеклянное предметное стекло микроскопа с лазерной гравировкой, на котором слово «стекло» выгравировано шрифтом 3pt. Увеличение до 40x и 100x

Камень и стекло не превращаются в газ очень легко. Как и ожидалось, это делает их более подходящими кандидатами для других способов гравировки, в первую очередь пескоструйная обработка или резка с использованием бриллианты и воды. Но когда лазер попадает в стекло или камень, происходит еще кое-что интересное: он ломается. Поры на поверхности обнажить естественный зерна и кристаллические «штыри», которые при очень быстром нагреве могут отделять «стружку» микроскопических размеров от поверхности, поскольку горячая деталь расширяется относительно окружающей среды. Так что лазеры действительно используются для гравировки на стекле, и если мощность, скорость и фокусировка правильные, можно достичь отличных результатов.^[8] При гравировке по стеклу следует избегать больших областей «заливки», потому что результаты по площади имеют тенденцию быть неравномерными; абляция стекла просто не может зависеть от визуальной согласованности, что может быть недостатком или преимуществом в зависимости от обстоятельств и желаемого эффекта.

ювелирные украшения

Спрос на персонализированные ювелирные украшения сделал ювелиров более осведомленными о преимуществах процесса лазерной гравировки.^{[нужна цитата ]}

Ювелиры обнаружили, что с помощью лазера они могут решить задачу гравировки с большей точностью. точность. На самом деле ювелиры обнаружили, что лазерная гравировка обеспечивает большую точность, чем другие типы гравировки. В то же время ювелиры обнаружили, что нанесенная лазером гравировка имеет ряд других желаемых свойств.^{[требуется разъяснение ]}

Одно время ювелирам, пытавшимся выполнить лазерную гравировку, приходилось использовать крупногабаритное оборудование. Сейчас устройства, выполняющие лазерную гравировку, идут по частям. Некоторые предприниматели разместили такие устройства в киосках торговых центров. Это сделало лазерную гравировку ювелирных изделий более доступной. Производители станков для лазерной гравировки ювелиры разработали очень специализированное оборудование. Они разработали машины, которые могут гравировать внутреннюю часть звенеть. Они также создали машины, которые могут гравировать обратную сторону смотреть.

Лазер может резать как плоские, так и изогнутые поверхности, такие как украшения. Это указывает на причину, по которой ювелиры приветствовали все приспособления для создания украшений с лазерной гравировкой.^{[нужна цитата ]}

Изобразительное искусство

Лазерная гравировка также может использоваться для создания произведений изобразительного искусства. Обычно это включает в себя гравировку на плоских поверхностях, чтобы показать нижние уровни поверхности или создать канавки и полосы, которые можно заполнить красками, глазурью или другими материалами. Некоторые лазерные граверы оснащены вращающимися насадками, которые могут гравировать вокруг объекта. Художники могут оцифровывать рисунки, сканировать или создавать изображения на компьютере и выгравировать изображение на любом из материалов, цитируемых в этой статье.

Трофеи, плакетки и награды

Относительно низкая стоимость лазерной гравировки за счет автоматизации и недорогих материалов делает ее идеальным решением для персонализации трофеев и наград. В то время как ручная гравировка может быть жизнеспособным решением для более дорогих чемпионских трофеев, лазерная настройка позволяет получить трофеи команд и участников, которые часто заказываются в большом количестве и имеют относительно низкую прибыль.

Многие также предпочитают четкость, обеспечиваемую лазером, который часто обеспечивает более четкий вид, чем другие методы, при гораздо более низкой стоимости.

Лазерные материалы, будь то пластик или FlexiBrass, доступны в различных цветах, что увеличивает популярность лазерной персонализации трофеев и табличек. Две самые популярные комбинации - это золотые буквы на черном фоне и черные буквы на золотом фоне. В то время как одни и те же цветовые комбинации характерны и для табличек, разнообразие цветов, используемых при гравировке пластин, более разнообразно.

По тем же причинам, что и выше, лазерная гравировка также является распространенной альтернативой персонализированным подаркам.^{[нужна цитата ]}

Зеркала с лазерной гравировкой

Фотография зеркала с лазерной гравировкой. Зеркало размером 20х30 см прямоугольное. Гравировка с фото и гравировкой текста.

Как и в случае с обычными травленными зеркалами, первоначальная цель лазерных гравировальных машин заключалась в вытравливании изображения на стеклянной поверхности зеркала. зеркало. Когда мощность, фокусировка и скорость оптимизированы, результаты аналогичны пескоструйная обработка или же химическое травление может быть достигнут.

В новом виде зеркальной гравировки^{[9][нужен лучший источник ]} лазер пульсирует через отражающий серебряный слой в задней части зеркала. В результате стеклянная сторона зеркала с лазерной гравировкой остается неповрежденной, сохраняя все отражающие качества оригинального зеркала.

После завершения процесса гравировки заднюю часть зеркала необходимо «заполнить» новым покрытием, чтобы заполнить лазерную деталь в зеркале. Когда фотография или текст выгравированы лазером, сплошное черное заднее покрытие дает лучший эффект.^{[согласно кому? ]} и в результате будет получено четкое черно-белое изображение. В качестве альтернативы можно использовать цветные покрытия, чтобы придать дополнительный размер^{[требуется разъяснение ]} к гравировке.

Промышленное применение

Прямая лазерная гравировка флексографских пластин и цилиндров

Прямая лазерная гравировка флексографический печатные цилиндры и пластины были внедрены с 1970-х годов. Впервые это началось с использования лазера на диоксиде углерода, который использовался для выборочной абляции или испарения различных материалов резиновых пластин и рукавов для создания поверхности, готовой к печати, без использования фотографии или химикатов. При этом процессе нет интегральной маски абляции, как в случае прямая фотополимерная лазерная визуализация (обсуждается ниже). Вместо мощного углекислый лазер голова сгорает или удаляет ненужный материал. Цель состоит в том, чтобы формировать резкие рельефные изображения с крутым первым рельефом и очерченными краями с опорой на плечо, чтобы обеспечить высококачественную цветопередачу. Далее следует короткий цикл промывки водой и сушки, который менее сложен, чем этапы постобработки для прямого лазерного изображения или обычного изготовления флексографских форм с использованием фотополимерных пластин. После гравировки фотополимер экспонируется через изображенный черный слой и вымывается в традиционном фотополимерном процессе, требующем фотографии и химикатов (как обсуждалось в следующем разделе ).

До 2000 года лазеры давали некачественные результаты только в резиноподобных материалах из-за их грубой структуры. В 2000-е гг. волоконные лазеры были введены, что позволило значительно повысить качество гравировки непосредственно на черных полимерных материалах. На Drupa 2004 введена прямая гравировка полимерных пластин. Это также повлияло на разработчиков резины, которые, чтобы оставаться конкурентоспособными, разработали новые высококачественные резиноподобные материалы. Разработка подходящих полимерных композиций также позволила реализовать качество гравировки, достигаемое с помощью волоконных лазеров, при печати. С тех пор прямую лазерную гравировку форм для флексопечати заметили многие.^{[согласно кому? ]} поскольку современный способ изготовления печатных форм для него - это первый по-настоящему цифровой метод.

В качестве конкурентного процесса были внедрены новейшие лазерные системы для выборочной гравировки тонкого непрозрачного черного слоя на специально изготовленных фотополимерных пластинах или гильзах.

Прямая фотополимерная лазерная визуализация

Близко связанный^{[требуется разъяснение ]} представляет собой прямое отображение цифровых флексографских пластин или рукавов «по кругу» на быстро вращающемся барабане или цилиндре. Это выполняется на планшете, интегрированном в рабочий процесс цифровой допечатной подготовки, который также поддерживает цифровую пробную печать. Опять же, это безпленочный процесс, который устраняет одну из переменных в получении мелких и резких точек для растровых эффектов, включая печать триадных цветов.

С помощью этого процесса электронно сгенерированное изображение со скоростью сканируется на фотополимерную пластину, которая несет на поверхности тонкий черный маскирующий слой. Головка инфракрасного лазерного изображения, которая проходит параллельно оси барабана, удаляет интегральную маску, обнажая неотвержденный полимер под ней. Затем следует основное ультрафиолетовое облучение для формирования изображения через маску. Оставшийся черный слой поглощает ультрафиолетовое излучение, которое полимеризуется нижележащий фотополимер с удаленного черного слоя. Открытая цифровая пластина по-прежнему требует обработки, как обычную флексографскую пластину. То есть с использованием промывки на основе растворителя с необходимыми технологиями утилизации отходов, хотя некоторые смываемые водой цифровые пластины находятся в стадии разработки. Эта технология используется с 1995 года и только сейчас становится все более широко используемой во всем мире по мере появления более доступного оборудования. Торговые источники сообщают, что в цехах по изготовлению этикеток, упаковки и торговых форм установлено около 650 цифровых плейтсеттеров.

Лазерная гравировка анилоксовых валков

До 1980 г. анилоксовый рулоны производились с помощью различных механических процессов. На эти металлические анилоксовые валки иногда напыляли керамику, чтобы продлить срок их службы в флексографический печатный станок. В 1980-х годах были произведены системы лазерной гравировки, которые использовали углекислый лазер для гравировки необходимого рисунка ячеек непосредственно на полированной керамической поверхности. С тех пор в течение некоторого времени использовались YAG-лазеры с модуляцией добротности, поскольку они обеспечивали более фокусируемый лазерный луч, а также повышенную частоту импульсов, позволяющую гравировать более тонкую конфигурацию ячеек, требуемую постоянно развивающимся процессом флексографской печати. Примерно с 2000 года в процессе прямой анилоксовой лазерной гравировки преобладают волоконные лазеры, обеспечивающие высокую мощность лазеров на диоксиде углерода вместе с точно фокусируемым лучом YAG-лазеров. Оптические системы, обеспечивающие быстрое переключение нескольких лучей, позволили волоконной лазерной системе занять доминирующее положение на этом рынке. Эта технология получила название Multi-Beam-Anilox или MBA.

Подповерхностная лазерная гравировка (SSLE)

Подповерхностная лазерная гравировка - это процесс гравировки изображения на прозрачном твердом материале путем фокусировки лазера под поверхностью для создания небольших трещин. Такие гравированные материалы имеют высокое оптическое качество (подходят для линз, с низким разброс ), чтобы минимизировать искажение луча. Стекло ВК7 является обычным материалом для этого приложения. Также используются пластмассы, но с гораздо менее желательными результатами по сравнению с гравировкой на оптическом кристалле.

С момента своего коммерческого применения в конце 1990-х годов SSLE стала более рентабельной с использованием ряда машин различного размера, от небольших (~ 35 000–60 000 долларов США) до столов большого масштаба (> 250 000 долларов США). Хотя эти машины становятся все более доступными, по оценкам, всего несколько сотен работают по всему миру.^[10] Многие машины требуют очень дорогого охлаждения, обслуживания и калибровки для правильного использования. Более популярные гравировальные станки SSLE используют твердотельный лазер с диодной накачкой или лазерный метод DPSS.^[11] В лазерный диод, основной компонент, возбуждающий импульсный твердотельный лазер, может легко стоить треть стоимости самого станка и функционировать в течение ограниченного количества часов,^[10] хотя диод хорошего качества может прослужить тысячи часов.^[11]

С 2009 года использование SSLE стало более рентабельным для создания трехмерных изображений в сувенирном «кристалле» или рекламных изделиях, и лишь несколько дизайнеров сконцентрировались на дизайне, включающем кристаллы больших или монолитных размеров. Ряд компаний предлагают сувениры на заказ, делая 3D-снимки или фотографии и гравируя их на кристалле.

Смотрите также

• Обработка лазерным лучом
• Лазерная абляция
• Лазерное склеивание
• Лазерная резка
• Список лазерных статей

Рекомендации