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激光雕刻的运用及原理

   激光雕刻的运用及原理

  雕刻本是一门古老的艺术,一般雕刻工艺都是从外刻起,从材料外部雕出所希望的形状,而激光却可以像孙悟空一样“深入腹地”去施展手脚。仔细察看,这些玻璃、水晶制品周围全然没有供“刻刀”进出的开口,就这一点而言,激光比孙悟空还要高明,孙猴子往人家肚子里钻时也要有缝隙才行呢!
  激光雕刻原理其实也很简单。激光要能雕刻玻璃,它的能量密度必须大于使玻璃破坏的某一临界值,或称阈值,而激光在某处的能量密度与它在该点光斑的大小有关,同一束激光,光斑越小的地方产生的能量密度越大。这样,通过适当聚焦,可以使激光的能量密度在进入玻璃及到达加工区之前低于玻璃的破坏阈值,而在希望加工的区域则超过这一临界值,激光在极短的时间内产生脉冲,其能量能够在瞬间使水晶受热破裂,从而产生极小的白点,在玻璃内部雕出预定的形状,而玻璃或水晶的其余部分则保持原样完好无损。
  激光内雕
  目前有两种技术的激光内雕机。一种是采用半导体泵浦固体激光技术的内雕机,另一种是灯泵浦Nd: YAG激光内雕机。半导体泵浦激光内雕机采用半导体泵浦固体如Nd:YAG产生激光,其具有高的雕刻速度,没有耗材,但其价格极高。灯泵浦激光内雕机采用氙灯泵浦Nd:YAG产生激光,其雕刻速度较慢,有耗材,需要两到三个月更换一只氙灯,但其价格相对便宜得多。灯泵浦Nd:YAG激光内雕机能满足市场的一般需求,具有低风险和高的投资回报率。LGYAG-800/900系列激光内雕机采用氙灯泵浦Nd:YAG激光技术.
  激光内雕机首先通过专用点云转换软件,将二维或三维图像/人像转换成点云图像,然后根据点的排列,通过激光控制软件控制水晶的位置和激光的输出,在水晶处于某一特定位置时,聚焦的激光将在水晶内部打出一个个的小爆破点,大量的小爆破点就形成了要内雕的图像/人像。LGYAG-800系列内雕机使用三维工作台(X, Y, Z轴)控制水晶的位置(激光不移动),可以在水晶内部雕刻出大幅面的图像。LGYAG-900系列内雕机是使用振镜方式控制激光的聚焦坐标,使用Z轴控制水晶上下移动的方式来达到在水晶内部雕刻图像的目的。
  激光凹版雕刻
  从原理上讲,激光凹版雕刻是应用一路或多路高能激光束,在滚筒表面的待雕刻材料(金属层或基漆层)上,烧蚀出网穴或露铜的网穴形状,直接形成网穴印版,或为后续加工网穴做好准备。
  从上面所给出的基本原理可以知道,这其中包含了两种略有差异的雕刻技术。第一种是用高能量激光直接雕刻滚筒金属表面,形成凹版网穴。就目前的技术水准而言,直接雕刻铜层还未获得成功。瑞士Daetwyler公司采取了雕刻锌层的妥协方法,实现其激光雕刻的目标。第二种则是在铜滚筒上先涂覆黑色基漆层,用激光烧蚀网穴区域,使网穴处的铜层裸露出来,非网穴处由基漆保护抗蚀,待腐蚀后即可获得凹下的网穴。尽管从基本原理上两者的差异似乎并不大,但从网穴特征、工艺过程等细节上分析,两者还是各具特色的。
  信息来源:IC打磨

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