Цветная гравировка на металле принцип

Обновлено: 07.01.2025

Гравировка лазером – одно из самых популярных направлений в обработке материалов на сегодняшний день. Технология успешно применяется практически во всех направлениях – от рукоделия до массового промышленного производства. Лазерные граверы позволяют с максимально возможной точностью нанести выбранное изображение на любую поверхность.

Как работает лазерный гравер?

Современные лазерные граверы – это станки с ЧПУ преимущественно портальной конструкции. Они различаются в зависимости от исходной мощности, размеров рабочей поверхности, конструктивных особенностей излучателей и механики процесса.

На лазерном гравере можно обработать следующие виды материалов:

Все типы древесины, включая массив, фанеру, шпон и др.
Полимерные материалы, в том числе ПВХ, акрил, органическое стекло и т. д.
Резину.
Искусственную и натуральную кожу, текстиль.
Картон и бумагу.

Изображение на выбранную поверхность наносится за счет направленного процесса горения в точке, где фокусируется луч. Из-за конструкции устройства и технологических особенностей процесса при работе на лазерном гравере следует исключить обработку металлических заготовок. Работа с такими материалами требует узконаправленного оборудования, в котором мощность излучателей гораздо выше, чем в стандартных граверах, предназначенных для домашнего и мелкосерийного производства. Горение поверхностных слоев требует более высоких температур и дополнительной обработки заготовок специальными матирующими составами.

ВАЖНО! Использование гравировальных лазерных станков с ЧПУ позволяет наносить изображения как в векторном, так и в растровом формате. Источником может стать любое изображение, выполненное в монохроме, обработанное в специальном редакторе, поставляемом вместе с оборудованием.

Как правило, векторные изображения, к которым относят любые надписи, товарные знаки, логотипы и др. могут быть нанесены на любой материал по желанию заказчика. Растровые изображения, к которым традиционно относят портреты, пейзажи и др., наносят на специальный пластик, отличающийся многослойностью, дерево, фанеру и т. д. Чтобы наносимый рисунок имел высокую четкость и был читаемым, следует правильно подбирать материал заготовок.

Лазерные гравировальные станки с ЧПУ могут быть укомплектованы лазерными излучателями нескольких типов:

Светодиодные. Их чаще всего устанавливают на модели с малой мощностью, предназначенные для домашнего использования и мелкосерийного производства. Оптическая мощность лазера в этом случае редко превышает 15 Вт, поэтому перечень пригодных к использованию материалов для этих устройств достаточно ограничен.
Газовые. Мощность таких лазерных трубок более 40 Вт, что позволяет существенно расширить спектр задач, которые может выполнить такой гравер. Устройства, оборудованные таким лазером, пригодны для использования в массовом и крупносерийном производстве.

Оптическая система станка состоит из 3 зеркал, два из которых являются подвижными, и выходной линзы, отвечающей за изменение направления излучаемого потока и его фокусирования в заданной управляющей программой точке.

Портал и каретка гравера оснащены раздельными системами привода, которые способны обеспечить требуемые рабочие скорости, возможность ускорения при необходимости и максимально возможную точность перемещений рабочей головки.

То, как долго станок может работать без перерыва, зависит от установленной на него охлаждающей системы. Чаще всего лазерная трубка охлаждается за счет водяной системы, которая обеспечивает отвод избыточно образовавшегося тепла. Чиллер при этом входит в комплект оборудования, поставляемый при продаже.

Еще одной конструктивной особенностью лазерного гравера с ЧПУ является необходимость оперативно удалять продукты горения, образующиеся при работе устройства. Большинство граверов оборудуется надувными и вытяжными вентиляторами высокой мощности. Их наличие делает возможной работу с пластмассами и прочими полимерными материалами, которые при тепловой обработке выделяют токсины. Если гравер не оборудован системой дымоудаления – использовать его в мастерских без приточно-вытяжной вентиляционной системы нельзя.

Цветная лазерная гравировка

Цветная лазерная маркировка применяется при изготовлении изделий премиального дизайна и качества. Эта технология незаменима при изготовлении фирменной или сувенирной продукции, используется в рекламной сфере, промышленности, ювелирном деле. Многофункциональные комплексы «SharpLase» безукоризненно справляются с задачей цветной лазерной гравировки на металле или пластике. Наше оборудование используется для нанесения нестираемых меток, изображений, надписей, логотипов на фирменную продукцию.

Какие лазерные граверы подходят для работы

Для нанесения изображения с яркими контрастными цветами необходимо использовать излучатель с высокой частотой следования импульсов. Как правило, применяются волоконные лазерные маркираторы. Волоконный лазерный гравер производства компании «SharpLase» оснащается излучателем IPG. Он обладает высокими качественными техническими показателями лазерного излучения. Маркер работает быстро, позволяет наносить мельчайшие символы с максимальной точностью. На металле маркиратор оставляет изображение с высокой резкостью.

Какие лазерные маркираторы подходят для пластика

Лазерный маркиратор «SharpLase» позволяет создать контрастную маркировку или гравировку на пластике без добавок, примесей и пигментов путем изменения физикохимических свойств материала. Гравер производит изменение цвета, создавая надёжное нестираемое изображение. Цена оборудования зависит от функциональности, мощности, скорости лазера, наличия дополнительных функций. Купить маркиратор по пластику можно в рассрочку или лизинг.

Примеры цветной лазерной маркировки на металле

Оборудование производства компании «SharpLase» подходит для нанесения цветной лазерной гравировки на сталь, в том числе на нержавеющую, титан, цирконий, латунь. Цветная маркировка применяется в промышленности, электронике, рекламе, медицине, при изготовлении серийных номеров, в тех случаях, когда долговечность изображения и надписи принципиально важны. Мы бесплатно выполним маркировку на вашей продукции, а также подберем наилучшие условия обработки.

Фляжка с рюмками

Технология цветной лазерной гравировки

Цветная лазерная гравировка получается путем создания на металлической поверхности оксидного слоя, преломляющего свет. С помощью корректировки характеристик излучения можно менять толщину слоя, таким образом, меняя цвет рисунка. За яркость и контрастность отвечает частота следования импульсов. Чем она выше – тем больше оттенков можно получить. Изображения, логотипы, надписи не стираются, не выцветают, устойчивы к воздействию воды и химических веществ.

На фото наглядно показана возможность воспроизведения цветовой матрицы излучателем от компании IPG Photonics (слева) и более дешевого аналога (справа)

Цвета побежалости

Цвета побежалости – это цвета, образуемые эффектом интерференции в плёнках оксидов и нитридов в ходе цветной лазерной гравировки на металле. Для создания плёнки и, как следствие, качественного многоцветного изображения с точной цветопередачей, требуется оборудование, способное создать стабильное излучение с широким диапазоном режимов излучателя, а также оснащенное высокоточной сканерной системой. Такие модели и предлагает американская компания «SharpLase».

Цвета побежалости

Цветная маркировка получается, когда лазерный луч формирует на поверхности металла тонкую пленку (обычно оксидов или нитридов). Сами же цвета, которые видны глазу, называют цветами побежалости, которые образуются из-за эффекта интерференции в тонких пленках.

Это явление происходит в результате разделения луча света при отражении от верхней и нижней границ тонкой плёнки. В результате возникают две световые волны, которые могут интерферировать. Тонкоплёночная интерференция объясняет цветовую палитру, видимую в свете, отражённом от цветного изображения нанесенного лазером таким способом. Те же эффекты можно наблюдать на мыльных пузырях и масляных плёнках на воде.

Создание пленки - очень капризный процесс и для излучателей низкого качества зачастую он не под силу, так как необходимо стабильное лазерное излучение, его точная регулировка и довольно широкий диапазон режимов излучателя.

Также необходима точная сканаторная система, которая позволяет равномерно покрыть пленкой всю необходимую площадь. За счет этого получаются равномерные пленки, толщину которых можно точно подбирать и регулировать, результатом чего является расширенный цветовой диапазон палитры, точность попадания в цвет и безупречная повторяемость.

Цветная гравировка: лучший способ сделать привычные вещи уникальными

Цветная лазерная гравировка по праву считается революционным открытием, которое позволило наносить надписи и рисунки высочайшего качества на самые различные предметы – от бизнес-сувениров до одежды из натуральной кожи.

Преимущества

К главным преимуществам цветной лазерной гравировки следует отнести:

высокую степень четкости и насыщенности изображения;
снижение временных затрат на нанесение изображение (по сравнению с механической гравировкой, метод лазерной гравировки отличается более высокой скоростью);
возможность работы с различными материалами;
долговечность гравировки (рисунок или надпись не потеряют своих свойств на протяжении всего периода существования изделия);
устойчивость изображений к влиянию внешних факторов (включая ультрафиолет, химическое воздействие и т.д.).

Основные возможности лазерной цветной гравировки

Итак, для каких материалов подходит цветная гравировка лазером? Одним из самых востребованных направлений использования оборудования является цветная лазерная гравировка на металле. Цветная гравировка способствует достижению устойчивого эффекта и, несмотря на особенности изделий из металла, цвет получается очень насыщенным и чистым.

Цветная гравировка

Еще одно востребованное направление использования лазерного оборудования – цветная гравировка на коже. Чаще всего гравировка применяется для персонализации каких-либо предметов – ежедневников, сумок, визитниц, чехлов для смартфонов, обложек для документов и т.д. При помощи метода лазерной гравировки появляется возможность нанести изображение любой, даже самой сложной конфигурации.

Как сделать цветную гравировку на коже? В процессе гравировки происходит фокусирование луча на материале (это становится возможным благодаря использованию специальной линзы), после чего снимается тонкий слой кожи. Лазерная гравировка отличается бережным отношением к коже и способна гарантировать стойкий и точный результат.

Также данный метод позволяет нанесение изображений на стеклянные поверхности: цветная гравировка на стекле дает возможность получить четкий и насыщенный рисунок, а автоматизация процесса исключает какие-либо ошибки при переносе эскиза на изделие. Точность метода обеспечивает передачу всех тончайших деталей изображения (такая степень достоверности недостижима при использовании других способов). Все перечисленные преимущества относятся и к гравировке цветного портрета на граните: гранит также входит в число материалов, для которых может применяться метод лазерной цветной гравировки.

Как сделать цветную гравировку?

Для работы с различными материалами потребуется применение специального оборудования – лазерных станков. Для выполнения цветной гравировки на металле и других материалах происходит разогревание его верхнего слоя при помощи луча, в результате чего при достижении определенной температуры необходимое количество материала испаряется, а возникшие вследствие испарения углубления образуют рисунок или надпись. Одним из главных факторов, гарантирующих достижение безупречного результата, является выбор качественного и надежного оборудования: именно такую технику предлагает компания SharpLase Inc.

Лазерное оборудование для цветной гравировки от компании SharpLase Inc.

Компания SharpLase Inc. специализируется на разработке и выпуске оборудования, предназначенного для выполнения гравировки и резки широкого спектра материалов. Одним из основных направлений деятельности компании SharpLase Inc. является выпуск оборудования, с успехом используемого для лазерной цветной гравировки. Постоянная работа над внедрением инновационных решений, а также большой опыт (компания начала свою деятельность почти два десятилетия назад) и высокий уровень профессионализма специалистов обеспечивают производство технически совершенного универсального оборудования, которое выгодно отличается легкостью обслуживания и эксплуатации и характеризуется достаточно низким энергопотреблением.

Компания рада предложить клиентам выгодные условия сотрудничества при приобретении лазерного оборудования для цветной гравировки.

Как сделать цветную маркировку на оптоволоконном лазере

В данной статья речь пойдёт о том, как можно добиться цветной маркировки на лазерном маркираторе и о том, что влияет на конечный результат.

Принцип метода цветной лазерной маркировки

Основной принцип цветной маркировки основан на нагреве материала до разных цветов побежалости. За счёт того, что технология лазерных оптоволоконных маркираторов по металлу за последнее десятилетие шагнула далеко вперёд, стабильность пространственных и временных характеристик лазерных излучателей дает возможность дозировать мощность излучения и достигать четкое изображение на поверхности металла.

За счёт высокой стабильности и высокого качества, постоянство характеристик лазерного пучка позволяет добиться цветной гравировки. В ходе лазерной маркировки, из металла выделяются окислы, которые в свою очередь образуют так называемую оксидную плёнку на поверхности металлов. Однако не все металлы способны образовывать цветные окислы на своей поверхности.

Эффект цветной маркировки хорошо проявляется на таких металлах, как: титан, сталь, железо, цирконий и другие.

Маркеры с диодной и ламповой накачкой тоже способны осуществлять цветную маркировку, но эффект получается нестабильным. Именно оптоволоконные лазерные маркеры за счёт стабильности излучения, способны делать цветную маркировку. Так как при цветной гравировке важно соблюдение интегральной температуры, то качество излучателя тоже играет роль.

Методы и способы позволяющие добиться цветной маркировки

Один из способов добиться цветной маркировки, это использование маркираторов с возможностью изменения импульса – MOPA. Данные излучатели позволяет менять длину импульса, таким образом, можно варьировать мощность в большом диапазоне. Для цветной маркировки наиболее важно минимальное воздействие на материал и тонкая подстройка параметров с малой дискретностью.
Другой способ заключается в варьировании параметра Hatch (заливка). При изменение этого параметра, меняется интенсивность воздействия на поверхность металла. Чем выше параметр Hatch или другими словами интервал между линиями маркировки, тем более светлого оттенка на металле можно добиться. Таким образом, для выведения определенного цвета на конкретном материале, Вы можете создать матрицу с разными параметрами заливки и вывести, какой цвет соответствует тому или иному цвету.Фото маркировки титана с изменением параметра Hatch
Ещё один интересный способ заключается в использовании карты мощности в программе EZcad. Для этого в Photoshop создаётся файл, размерами около 1х1 см с разрешением 600 dpi, он заливается и к нему применяется инструмент «градиент», далее его необходимо экспортировать в оттенках серого в формате файла jpg. Далее в EZcad нужно применить карту мощности (Power Map), задать параметр Drill Mode = 0,27 ms сделать тестовую гравировку на нержавеющей стали или другом металле, чтобы эффективнее нагреть материал.

В результате должно получиться изображение, на котором в довольно узком диапазоне видно изменение оттенков. В Photoshop кадрируем явно черные и белые области, растягиваем получившееся изображение до формата 1х3 см., гравируем и получаем второй результат, на котором цвета побежалости просматриваются лучше. Исходя из этого результата, мы можем проанализировать, какой цвет в Photoshop соответствует тому или иному цвету побежалости на металле и в дальнейшем делать заливку в соответствующих цветах.

Фото маркировки титана с изменением параметров скорости, частоты и мощности на станке Elixmate SML 20W

Лазерная гравировка: особенности, области применения, материалы

Еще в древние времена человек освоил гравировку различных материалов, что позволило создавать великолепные художественные произведения, делать различные надписи. С годами технология усовершенствовалась. На смену ручным методикам пришла вначале механизация, а в наше время активно развивается лазерная гравировка. Ее уникальность заслуживает особого внимания.

Методы гравировки: преимущества и недостатки

В граверном деле используются различные технологии. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Применение их связано с обрабатываемыми материалами, назначением изделий, экономической составляющей. Можно сравнить основные методики.

Ручной

Ручная гравировка является самым древним способом. Рисунок на различные материалы наносится с помощью специального инструмента — штихеля. Нанесение рисунка с помощью бормашины также относится к этому типу обработки. Основные преимущества ручной работы: высокохудожественный, эстетичный вид; возможность нанесения рисунка на поверхность со сложным рельефом. Такой метод наиболее подходит для ювелирных изделий. Недостатки: длительность и высокая трудоемкость, сложности работы на особо твердых материалах.

Важно! Качественную ручную гравировку способен нанести только опытный мастер. В результате данные изделия имеют высокую стоимость.

Механический

Механическая гравировка осуществляется на специальных гравировальных или гравировально-фрезерных станках. Рисунок на поверхности вырезается с помощью фрезы. Механизация процесса повышает производительность и устраняет ручной труд, заметно удешевляет продукцию, что особо важно при серийном производстве.

Популярность метода во всем мире объясняется простотой технологии, а также возможностью обрабатывать разнообразные материалы. Недостатки механического метода: необходимость специального оборудования, ограничение габаритов изделия рабочей зоной станка. Рисунок и надписи можно нанести только на ровные поверхности. Практически невозможно обработать детали сложной формы, в т. ч. нанести рисунок на ювелирные изделия.

Лазерный

Самым эффективным способом признается лазерная технология. Фактически лазерным лучом на поверхности материала выжигается изображение. Такая гравировка обеспечивает следующие преимущества:

Высокая разрешающая способность, точность нанесения рисунка или надписи. С помощью лазерного станка можно вычерчивать изображения практически любой сложности.
Осуществляется бесконтактным способом, т. е. без механического воздействия на материал. Это дает возможность обрабатывать хрупкие изделия (например, стекло), наносить рисунок на бумагу, картон, ткани и другие мягкие материалы.
Постоянство глубины рельефа, возможность многократного повторения. Технология подходит как для единичных изделий, так и для серийного производства.
Высокая скорость обработки.
Простота работы на лазерном оборудовании.
Возможность гравировки практически любых материалов.
Возможность гравирования окрашенных изделий и изделий с защитными покрытиями.

Мощность трубки лазера 50 Вт
Рабочее поле 300 x 500
Разрешение, DPI 1000
Скорость гравировки 200 мм/с
Скорость перемещения луча 500 мм/с
Тип лазера СО2
Точность гравирования 0,01
Интерфейсы USB 2.0
Охлаждение Водяное
Тип двигателя шаговый

Следует отметить и некоторые недостатки:

затруднения при нанесении изображения на рельефные поверхности;
недостаточно эстетичный вид рисунка на ювелирных изделиях;
необходимость соблюдения техники безопасности;
недостаточная долговечность лазерной гравюры.

Важно! Несмотря на отмеченные минусы, лазерная техника считается лучшим способом гравировки. Изделия имеют вполне приемлемые цены, сочетающиеся с высоким качеством изображений.

Что такое лазерная гравировка?

Гравировка лазером представляет собой способ нанесения изображений на поверхность изделия за счет лазерного луча, который сфокусирован оптической системой в одну точку. При его попадании на материал создается высокая температура, достаточная для выжигания и испарения поверхностных волокон. После такого воздействия на поверхности остаются точечные углубления. Их сочетание образует нужное изображение (рисунок или надпись).

Чем ближе линзы расположены к поверхности изделия, тем тоньше получается выжигаемая линия. Глубина регулируется мощностью излучателя и временем воздействия луча. Параметры зависят также от физических свойств обрабатываемых материалов.

Области применения лазерной гравировки

Рассматриваемый метод показал свою эффективность в следующих областях человеческой деятельности:

сувениры и подарки с дарственной надписью;
рекламная и сигнальная продукция с логотипом производителя, нанесенного лазером;
штрих- и QR-коды на разных изделиях, изготовление ярлыков, карточек учета;
изображения растрового и векторного типа с разной глубиной рельефа, различными цветовыми оттенками, а также с использованием 3D-технологий;
изготовления шкал приборов и нанесение маркировки в промышленных масштабах;
нанесение идентификационных сведений на изделия военной и аэрокосмической отрасли;
гравировка на медицинских изделиях;
нестираемая информация на микросхемах, печатных платах, керамических и иных деталях электронной продукции;
гравировка надписей на ювелирных изделиях.

Важно! Лазерную гравировку можно нанести на визитки, рукоятки, брелоки, медали, кубки, посуду, кружки, кольца, различный инструмент, флешки, смартфоны, ноутбуки, часы, жетоны, собачьи ошейники и многие другие изделия.

Особенности лазерной гравировки

Для осуществления работ могут использоваться различные типы лазеров в зависимости от масштабов производства. В серийном производстве широко применяются CO2-граверы, т. е. газовые лазеры. Они хорошо подходят для обработки неметаллических материалов (дерево, пластик, стекло, керамика, кожа, искусственный камень). Для гравирования высокопрочных материалов (в т. ч. металлов) применяются твердотельные лазеры, развивающие повышенную мощность. Особой популярностью пользуются волоконные устройства. Они передают и фокусируют световой луч.

Лазерные граверы работают по специальным программам. Для них необходим компьютер и графический редактор для оцифровки изображений. Управление станками обеспечивает операционная система Windows или macOS. Наиболее часто устанавливаются программы CorelDRAW и AutoCAD.

Важно! При пользовании лазерного оборудования следует соблюдать технику безопасности. Рабочее место обязательно оборудуется вытяжной вентиляцией для удаления испарений.

Материалы для лазерной гравировки

Лазерные граверы обладают универсальностью. Они способны наносить изображение на многие материалы разной плотности.

Акрил

Гравирование акрила и иных пластиков с помощью лазера распространено широко. Некоторые особенности имеет нанесение изображения на прозрачные изделия. После обработки поверхности рекомендуется втирать специальные краски, проникающие в углубления и придающие изображению контрастность.

Фанера

Гравировку лазером на фанере можно производить с большой скоростью. Обрабатывать допустимо листы толщиной, как 3–4 мм, так и более 10 мм. Такая гравировка широко применяется для изготовления гардеробных номерков, номерков на двери, жетонов, различных бирок, шильдиков и объемных букв.

Для гравировки МДФ используются лазеры на основе углекислого газа. Такая обработка отличается высокой точностью и качеством изображения. При воздействии луча выгорает внутренняя пропитка материала, что придает темный оттенок наносимому рисунку. Гравирование этого материала широко применяется для оборудования выставочных стендов, рекламы и в производстве мебели.

Картон

С помощью гравировки на картоне создаются прекрасные подарочные комплекты, рекламные буклеты, визитки и другие изделия. Рисунок получается контрастным и четко выделяется на общем фоне.

Металл

Для нанесения лазерной гравировки на металл требуется достаточно мощный источник. Как правило, применяются твердотельные лазеры. Подбирая мощность излучения, можно обеспечить различные цветовые оттенки. При наличии источников небольшой мощности гравируется не основной металл, а специальное покрытие. Оно может наноситься на эмаль, анодированную пленку и другие защитные слои.

Лазер прекрасно показал себя при гравировке полиоксиметилена (ПОМ) и других видов оргстекла. Рисунок можно нанести на материал практически любой толщины. При выборе изображения важно учитывать цвет пластика.

Лазерная гравировка доказала свою высокую эффективность. После такого воздействия появляются четкие привлекательные изображения, а надписи допускается наносить на любой материал, в т. ч. бумагу, стекло, пластик. Правильно подбирая мощность излучателя, можно обеспечить оформление рисунка на металле. Технология широко используется в разных областях деятельности человека.

Читайте также: