لقد تجاوز عالم معالجة الليزر بكثير مجرد النقش السطحي ثنائي الأبعاد. اليوم، يتيح النقش بالليزر ثلاثي الأبعاد (أو النقش العميق) للمصنعين إنشاء نقوش مذهلة وملموسة وأنماط محكمه وعلامات سلسة عبر الأسطح غير المسطحة والمنحنية. هذا التحول الثوري يعتمد كليًا على عامل واحد حاسم: اختيار المادة المناسبة.
إذًا، ما هي أفضل المواد لهذه العملية المتطورة؟ المواد الأكثر توافقًا وفعالية للنحت ثلاثي الأبعاد الحقيقي والنحت العميق هي الخشب و الجلد و المعادن المؤكسدة و الأكريليك المصبوب.
عادة ما تكون المواد العضوية هي أبطال النقش العميق عند استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون. يسمح هيكلها الخلوي لها بالتبخر بشكل نظيف، مما يترك وراءه نقوشًا ذات تباين عالٍ ومحكمه وعميقة.
الخشب هو المعيار الذهبي للنقش العميق لأنه يتفحم ويتبخر بفعالية تحت شعاع ليزر ثاني أكسيد الكربون. والنتيجة هي نقش عالي التباين بملمس طبيعي جميل.
التوافق: ممتاز لليزر ثاني أكسيد الكربون.
أفضل الاستخدامات: إنشاء خرائط طوبوغرافية، وعلامات خشبية مخصصة بنقوش عميقة، ونماذج معمارية، وأنماط محكمه حيث يمكن للمستخدم أن يشعر باختلاف العمق.
نصيحة احترافية: للحصول على أقصى عمق، استخدم سرعة أقل وطاقة أعلى، وقم بإجراء تمريرات متعددة. لتعزيز التباين، نظف النقش النهائي بفرشاة أسنان وصابون خفيف، ثم قم بإغلاقه بلمسة نهائية زيتية لجعل المناطق المتفحمة أغمق. انتبه إلى دور اتجاه الحبيبات: تميل الحبيبات الرأسية إلى الاحتفاظ بالتفاصيل بشكل أفضل من الحبيبات الأفقية عند النحت بعمق.
الجلد الطبيعي والجلود الصناعية من المواد الشائعة للنقش ثلاثي الأبعاد نظرًا لملمسها الفاخر والعتيقة الغنية التي يولدها الليزر.
التوافق: جيد جدًا لليزر ثاني أكسيد الكربون. يمكن أيضًا استخدام ليزرات الألياف، لكن ليزر ثاني أكسيد الكربون يوفر تحكمًا أفضل في العمق للمواد الطبيعية.
أفضل الاستخدامات: تخصيص المحافظ المخصصة، وإنشاء تصميمات أحزمة فريدة من نوعها، أو تصنيع رقع معقدة بتأثيرات عمق مختلفة لمحاكاة الخياطة أو التفاصيل النحتية الدقيقة.
نصيحة احترافية: اختبر إعدادات السرعة والطاقة بدقة. يتمتع الجلد بدرجة حرارة اشتعال منخفضة، ويمكن أن يؤدي استخدام طاقة مفرطة إلى الاحتراق السريع للمادة، مما يؤدي إلى إفساد تأثير النقش ثلاثي الأبعاد. يعتبر النهج اللطيف والمتعدد التمريرات دائمًا أكثر أمانًا ويحقق نتائج أفضل من التمريرة الواحدة القوية.
كورين، وهو سطح صلب غير مسامي يتكون من بوليمر الأكريليك وثلاثي هيدرات الألومينا، هو جوهرة غير مستغلة في النقش ثلاثي الأبعاد.
التوافق: جيد لليزر ثاني أكسيد الكربون.
أفضل الاستخدامات: نماذج معمارية متطورة، لافتات بجودة المتاحف، وإنشاء قوالب دقيقة وضحلة. على عكس الخشب، يوفر كورين خلفية ناعمة وغير محكمه، مما يسمح باختلاف العمق نفسه ليكون الميزة المرئية الأساسية.
بالنسبة للتطبيقات التي تكون فيها سرعة إزالة المواد والتباين اللوني والمتانة ذات أهمية قصوى، يفضل استخدام المواد المتوافقة مع أنظمة ليزر الألياف - أو البلاستيك الهندسي المناسب لليزر ثاني أكسيد الكربون.
في حين أن النحت العميق الحقيقي في المعدن الصلب يتطلب ليزرات فيمتوثانية متخصصة وعالية الطاقة، يتم استخدام أنظمة الليزر ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع على الألومنيوم المؤكسد لوضع علامات محيطية عالية السرعة.
التوافق: مثالي لليزر الألياف.
أفضل الاستخدامات: التسلسل والعلامات التجارية على الأسطح المنحنية لأغلفة الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية أو الأدوات الطبية أو قطع غيار السيارات. تُستخدم إمكانية ثلاثية الأبعاد للحفاظ على نقطة تركيز ثابتة عبر الانحناء، وإزالة الطبقة الأنودية الملونة بسرعة للكشف عن الألومنيوم اللامع الموجود أسفلها. إن سرعة وجودة العلامة على الأسطح المنحنية تجعل هذه المادة فعالة للغاية.
الأكريليك (PMMA) مادة شائعة، لكن النوع مهم لتحقيق النجاح في تطبيق ثلاثي الأبعاد.
التوافق: ممتاز لليزر ثاني أكسيد الكربون.
تمييز حاسم: الأكريليك المصبوب هو النوع الوحيد الموصى به لـ النحت العميق والإغاثة ثلاثية الأبعاد. عندما يضربها الليزر، يتبخر الأكريليك المصبوب بشكل نظيف إلى مسحوق ناعم، تاركًا نقشًا متجمدًا ومحكمًا ونظيفًا وهو مثالي لأعمال الإغاثة. الأكريليك المبثوق يذوب في مادة لزجة عند نقشه بعمق، مما يخلق فوضى لزجة وغير متساوية تفسد التأثير ثلاثي الأبعاد المطلوب. تحقق دائمًا من أن الأكريليك الخاص بك مصبوب قبل محاولة النقش العميق.
توفر هذه المواد البلاستيكية الهندسية الاستقرار والدقة اللذين يجعلهما قيمتين للمكونات الوظيفية.
التوافق: مناسب لكل من ليزر ثاني أكسيد الكربون والألياف (حسب الإضافات الملونة).
أفضل الاستخدامات: إنشاء أشكال محكمه دقيقة على أجزاء الآلة، وإضافة عمق إلى النماذج الأولية، أو نقش نص عالي التفاصيل في العبوات. يوفر Delrin، على وجه الخصوص، نتائج نقش نظيفة بشكل استثنائي ومنخفضة الذوبان ومناسبة للأعمال ثلاثية الأبعاد الدقيقة. يتطلب ABS، على الرغم من أنه قابل للتطبيق، استخلاصًا صارمًا للأبخرة بسبب الإطلاق المحتمل للمركبات السامة.
لا تكتمل أي مناقشة حول توافق الليزر دون معالجة المواد التي تشكل خطرًا جسيمًا على المشغل والمعدات والمرفق. تعمل الطاقة المتزايدة والتمريرات المتعددة المستخدمة في النقش ثلاثي الأبعاد على تضخيم المخاطر المرتبطة بهذه المواد.
هذه هي المادة الأكثر أهمية التي يجب تجنبها. لا تضع أبدًا PVC أو الفينيل في آلة النقش بالليزر.
السبب: عندما يتم تسخين PVC أو الفينيل بواسطة الليزر، فإنها تتحلل وتنتج حمض الهيدروكلوريك شديد التآكل (في شكل غاز الكلور). هذا الغاز السام خطير على صحة الإنسان على الفور وسيدمر بشكل منهجي بصريات الجهاز والأسلاك والمرايا وجميع المكونات المعدنية داخل الغلاف. غالبًا ما يكون هذا الضرر غير قابل للإصلاح ويبطل ضمانات المعدات.
في حين أن بعض العلامات الخفيفة على هذه المواد ممكنة، فإن محاولة النحت ثلاثي الأبعاد العميق تحمل خطرًا كبيرًا.
السبب: يميل كل من البولي كربونات و ABS إلى الذوبان والغليان تحت طاقة الليزر العالية، مما يؤدي إلى نتائج غير متسقة ورديئة الجودة. والأخطر من ذلك، أنها تطلق أبخرة مسرطنة (مثل مركبات السيانيد من ABS) وتشكل خطرًا كبيرًا للاشتعال. إذا كان يجب عليك معالجة هذه المواد، فاستخدم الحد الأدنى من الطاقة وتأكد من أن نظام التهوية لديك من الدرجة الأولى.
هذه الفئة من المواد البلاستيكية، التي غالبًا ما تستخدم في التعبئة والعزل، شديدة الخطورة.
السبب: تتمتع هذه المواد بنقطة انصهار منخفضة للغاية وهي متطايرة وقابلة للاشتعال بدرجة كبيرة. إن محاولة إنشاء قطع ثلاثي الأبعاد عميق ستؤدي بالتأكيد تقريبًا إلى اشتعالها على الفور، مما يشكل خطر حريق مباشر داخل غلاف الجهاز. تحقق دائمًا من التركيب الكيميائي لأي رغوة قبل معالجة الليزر.
يمثل النقش بالليزر ثلاثي الأبعاد قفزة إلى الأمام في التخصيص والتصنيع، مما يسمح بالتفاصيل الفنية والدقة الوظيفية التي كانت مخصصة سابقًا لطحن CNC التناقصي المتخصص. يعتمد نجاح أي مشروع ليزر ثلاثي الأبعاد، سواء كان نحتًا عميقًا على الخشب أو علامة عالية السرعة على علبة هاتف من الألومنيوم المنحني، بشكل مباشر على اختيار المواد الخاصة بك.
يوفر هذا الدليل المعرفة الأساسية للتنقل في المشهد الليزري ثلاثي الأبعاد. نشجعك على استكشاف المحتوى ذي الصلة حول تحسين إعدادات الجهاز للقطع العميق وضمان تلبية التهوية للمعايير الصناعية. أخبرنا إذا كنت ترغب في التعمق في إعدادات التمرير المتعددة الموصى بها للأخشاب الصلبة أو استكشاف اتجاه مختلف لتقنيات إنشاء الملمس المتقدمة على الجلد.