레이저 조각 유리
Jun 15 , 2023| CO 2 레이저를 사용하여 유리를 마킹하는 것에 대해 무역 박람회 및 워크샵에서 항상 많은 이야기가 있습니다 . 때로는 정보가 정확하고 때로는 영업 사원이 자신의 주장에 약간 흥분하기도 합니다. 이 기사는 유리로 작업할 때 레이저가 무엇을 하고 무엇을 하지 않는지에 대한 나의 거의 15년의 경험을 공유하기 위한 것입니다. 레이저를 처음 사용하는 사람들을 위해 최상의 결과를 얻는 방법에 대한 몇 가지 팁도 제공합니다. 각 유형의 레이저는 특정 주파수에서 작동합니다. 해당 주파수 범위(레이저에서 생성된 빛의 파장)는 레이저가 절단할 대상과 절단하지 않을 대상을 결정합니다. YAG 레이저는 CO 2 와 동일하게 작동할 수 있습니다. 그러나 주파수가 다르기 때문에 완전히 다른 방식으로 재료에 영향을 미칩니다. 레이저에 의해 사용되는 다양한 주파수가 있으며 각 주파수가 가장 잘 작동하는 것을 결정합니다. 예를 들어 조각 산업에서 사용되는 것과 같은 저전력 CO 2 레이저의 주파수는 적어도 대부분의 경우 금속에 마킹을 하는 것을 방지합니다. 코르크나 목재와 같은 대부분의 "천연" 재료와 잘 어울리고 아크릴과 일부 플라스틱과도 잘 어울립니다. YAG 또는 Vanadate와 같은 다른 레이저는 이러한 재료에서 성능이 좋지 않지만 많은 금속을 마킹하는 데 문제가 없습니다. |
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유리는 "천연" 재료이기 때문에(즉, 유리의 기본 요소는 자연에서 온 것임) CO 2 레이저가 유리를 꽤 잘 조각할 것이라고 생각할 것입니다. 아이러니하게도 그것은 실제로 유리를 전혀 조각하지 않지만 그것을 표시할 것이고 그 모순으로 우리는 CO 2 레이저 빔이 유리와 어떻게 상호 작용하는지 이해하기 시작할 것입니다. 가장 기본적인 용어로 유리는 실리콘(모래)을 가열하여 만듭니다. 충분히 뜨거워지면 실리콘이 녹아 걸쭉하고 끈적끈적한 액체가 됩니다. 그런 다음 금형에 붓거나 손으로 날릴 수 있습니다. 녹은 유리는 식으면서도 투명한 상태를 유지합니다. 유리에 강도나 색상을 추가하기 위해 다른 요소가 추가됩니다. 이들은 종종 납, 아연, 코발트 또는 순금과 같은 금속입니다. 납의 경우 24% 납 결정에서 볼 수 있듯이 유리의 투명도에 영향을 미치지 않으면서 유리에 상당한 양을 첨가할 수 있습니다. 반면에 24캐럿 골드는 크랜베리라는 독특한 색의 유리를 생산합니다. 경험 많은 레이저 사용자라면 누구나 알고 있듯이 CO 2 로 금속을 마킹할 수 없기 때문에 프로세스의 이 부분을 이해하는 것이 레이저 사용자에게 중요합니다. 이는 금속이 시트 형태일 때와 마찬가지로 금속이 용융(유리에서)될 때도 마찬가지입니다. 지금까지 우리는 CO 2 레이저가 유리를 새길 수 없고 유리의 금속 함량을 처리할 수 없다는 것을 배웠습니다. 그러나 우리는 레이저로 마킹된 유리 제품을 모두 보았습니다. 무엇을 제공합니까? 이것은 실제로 나타날 수 있는 만큼 역설이 아닙니다. 유리가 어떻게 만들어지는지 기억하십니까? 실리콘은 녹을 때까지 2000º 이상으로 가열됩니다. 그런 다음 오븐에서 꺼내어 어떤 식으로든 조작합니다. 이렇게 하면 기본 요소인 공기와 습기 외에 유리에 두 가지 요소가 도입됩니다. CO 2 레이저 로 레이저 마킹을 가능하게 하는 것은 유리 안에 갇혀 있는 공기와 습기입니다 . 레이저 빔이 유리에 닿으면 실리콘과 금속 성분을 포함한 유리 요소가 가열되지만 이들 요소 중 어느 것도 CO 2 레이저의 상대적으로 낮은 열과 주파수에 반응하지 않습니다 . 반응하는 것은 실리카와 금속 요소 사이에 갇힌 공기와 수분입니다. 가열하면 물과 공기가 모두 팽창합니다. 유리 자체는 상대적으로 단단하기 때문에 유리 내의 분자가 팽창할 때까지 가열될 때 팽창을 허용하기 위해 무언가가 제공되어야 합니다. 이로 인해 유리, 특히 유리 표면에 미세한 균열이 발생합니다. 우리가 조각으로 보는 것은 이 치핑 또는 균열입니다. |
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유리가 실제로 조각되고 있다면 조각된 후에는 플라스틱처럼 보일 것입니다. 실제로 누락된 재료가 있을 것입니다. 즉, 레이저 열에 의해 기화됩니다. 그러나 그것은 일어나는 일이 아닙니다. 유리의 "각인된" 표면을 자세히 보면 표면에 놓인 작은 유리 "파편"을 볼 수 있습니다. 자세히 보면 유리 내부의 미세한 균열을 볼 수 있습니다. 이것이 레이저로 "각인된" 이미지가 "고화질" 이미지를 갖는 것이 거의 불가능한 이유입니다. 유리가 처음에는 이런 식으로 파쇄되고 그 다음에는 그 다음에는 그 반응을 정밀하게 제어할 수 있는 방법이 없습니다. 마크의 가장자리를 따라 백만 개의 작은 폭발이 일어나는 것과 같습니다. 정상적으로 볼 때 마크는 비교적 직선적이고 깨끗해 보일 수 있지만 자세히 보면 실제로 어떤 일이 일어나는지 알 수 있습니다. 몇 년 동안 레이저 제품의 품질이 샌드블라스트 제품과 어떻게 비교되는지에 대한 논쟁이 있어 왔습니다. 특히 레이저 판매원은 때때로 두 제품 사이의 엄청난 품질 차이를 보지 못하도록 특수한 블라인더를 착용합니다. 유리는 둘 다 적절하게 수행될 때 샌드블라스팅 또는 회전식 조각이 항상 레이저보다 품질이 우수합니다. 분사 라인은 레이저 라인이 아닌 곳에서 쉽게 직선적이고 깨끗할 수 있습니다. 따라서 레이저가 유리를 마킹하는 최선의 방법이 아님이 분명해야 합니다. 맞습니까? 잘못된. 실제로 많은 응용 분야에서 레이저는 유리 마킹에 이상적입니다. 기계 조각이나 샌드블라스팅보다 저렴하고 빠르며 유연하고 관대합니다. 몇 가지 비교를 허용합니다. |
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Mechanical Engraving 유리의 기계적인 조각은 예전처럼 우리 업계에서 일반적으로 수행되지 않습니다. 확실히, 여전히 그것을 할 수 있는 기계와 그것을 아주 잘하는 조각사가 있습니다. 본질적으로 조각이 진행되는 동안 수성 냉각제를 절단기에 적용할 수 있도록 특수 제작된 용기 내에 유리 제품을 고정(클램핑)할 수 있는 회전식 조각 기계가 필요합니다. 이 프로세스는 컴퓨터로 제어되므로 어떤 종류의 마스크나 스크린도 필요하지 않지만 시간이 많이 걸리고 제품을 단단히 고정해야 합니다. 비원통형 모양, 손잡이, 스파우트 또는 홈이 있는 제품은 큰 문제가 될 수 있습니다. 깨지기 쉬운 품목도 문제가 될 수 있습니다. 그러나 기계 조각은 제대로 수행되면 아름답게 조각된 제품을 생산합니다. 샌드블라스팅 때때로 "모래 조각"이라고도 하는 샌드블라스팅은 유리를 표시하는 데 영원히 사용되었습니다. 연마제의 흐름이 필요합니다(보통 이것은 실제로 실리카 모래가 아니라 공기압 하에서 산화알루미늄과 같은 사람이 만든 연마성 모래 재료). 표시를 원하지 않는 제품의 이렇게 하면 연마재가 마스크의 구멍을 통해 폭발하여 유리를 부식시킬 수 있습니다. 제대로 수행되면 샌드블라스팅의 결과는 놀랍습니다. 컷은 매우 얕거나(유리에 "프로스팅"이라고 함) 매우 깊을 수 있습니다. 유리 내부에 3차원 효과를 주는 레이어로도 가능합니다. 이러한 작품 중 일부는 수천 달러에 판매될 수 있으며 쉽게 예술 형식으로 인정받을 수 있습니다. 문제는 각 단계와 각 조각에 별도의 스텐실 또는 마스크가 필요하다는 것입니다. 이것은 만들고 적용하는 데 시간이 걸리며 이미지가 얼마나 상세할 수 있는지에 대한 몇 가지 제한을 제공합니다. 스텐실 아트워크는 컴퓨터로 생성할 수 있지만 마스크 자체는 일반적으로 암실에서 UV 노출 장치로 만들거나 가능한 세부 사항을 더욱 제한하는 얇은 황동 시트로 절단하지만 동일한 마스크를 여러 번 사용할 수 있습니다. . 소위 "포토마스크" 또는 "포토 레지스트"는 포토 스텐실 재료를 노출시키기 위해 포지티브 필름을 만들어야 합니다. 이 과정은 모래(연마재), 공기압(공기 압축기) 및 엉망진창을 포함하는 발파 캐비닛과 관련하여 더럽습니다. 캐비닛 내부에 연마재를 보관하는 것은 불가능합니다. 따라서 이 공정은 일반적으로 매우 높은 품질의 제품, 납 결정,
레이저 조각 레이저로 유리를 마킹하는 것은 빠르고 쉽고 깨끗하며 마스크, 필름 작업 또는 물이 필요하지 않습니다. 가장 중요한 것은 조각되는 제품과 물리적 접촉이 없기 때문에 제품을 고정할 필요가 없다는 것입니다. 제대로 배치할 수 있으면 레이저로 처리할 수 있습니다. 레이저 유리에는 컴퓨터 화면에서 생성할 수 있는 거의 모든 것이 포함될 수 있습니다. 텍스트, 사진 및 삽화는 모두 레이저로 처리할 수 있습니다. 레이저는 마스크를 적용할 수 없는 복잡한 표면을 가진 제품이나 마스크에 비해 너무 복잡한 아트워크와 같은 매우 상세한 아트워크를 만드는 데 특히 좋습니다. 레이저에는 몇 가지 실질적인 한계가 있습니다. 하나는 레이저로 처리할 수 있는 유리 유형입니다. 금속이 들어 있는 유리는 모두 의심됩니다. 대부분의 유색 유리는 레이저이지만 너무 많은 금속이 추가되어 레이저가 유리 영역을 "건너뛰는" 경우가 있습니다. 레이저로 몇 번을 찍어도 그 자리는 표시되지 않습니다. 납 크리스탈은 희망이 없습니다. 납 크리스탈에는 금속이 너무 많아서 레이저로 표시하는 것은 거의 불가능합니다. 시간을 낭비하지 마십시오. 사실, 레이저 조각을 위한 최고의 유리는 손을 얹을 수 있는 가장 저렴한 유리입니다. 이 매우 저렴한 유리는 금속 함량이 거의 또는 전혀 없으며 일반적으로 매우 잘 표시됩니다. 수입 크리스마스 장식품, 월마트의 와인 잔, 유리 공급 업체의 저렴한 접시와 플래터, 달러 스토어의 맥주 머그는 거의 항상 꿈처럼 레이저입니다. 고객이 샌드블라스팅보다 두 번째 품질(레이저 조각)을 수락하는 이유는 무엇입니까? 몇 가지 이유: 먼저 시간입니다. 폭파된 항목에 대한 스텐실을 만드는 데 걸리는 시간과 동시에 수십 개를 레이저로 처리하여 문 밖으로 내보낼 수 있습니다. 시간은 돈이다. 실생활의 예는 1,000개의 손으로 불어서 만든 크리스마스 장식품의 양면을 조각하라는 주문입니다. 블라스팅은 구체, 블라스팅 및 정리에 대해 두 개의 스텐실이 필요했을 것입니다. 레이저를 사용하여 1/10로 주문을 완료할 수 있었습니다. 아무 준비 없이 상자에서 장식품이 나왔고, 레이저에 들어갔다가 다시 상자에 들어갔습니다. 각각 3분의 문제입니다. 유일한 오버 헤드는 상자에서 꺼내어 다시 넣는 노동이었습니다. 두 번째는 비용입니다. 최고 품질의 샌드블라스팅을 찾고 있고 비용을 기꺼이 지불하려는 소수를 제외하고 대부분의 사람들은 비용을 절약하고 레이저로 만든 마크의 품질로 생활하는 데 만족합니다. 사실 차이점을 지적하기 전까지 대부분의 사람들은 차이점이 있다는 것을 모를 것입니다. 세 번째는 복잡성입니다. 와인잔이나 맥주잔으로 작업하고 양면에 이미지를 넣으려면 아마 두 개의 블라스팅용 마스크를 만들고 적용해야 할 것입니다. 제품의 형태가 매우 복잡한 경우 이미지 왜곡 없이 마스크 적용이 어려울 수 있습니다. 레이저를 사용하면 마스크가 없습니다. 항목을 뒤집고 레이저에 "시작"이라고 말하면 됩니다. 복잡한 곡률의 경우 논의된 한계 내에 있는 한 문제가 되지 않습니다. 넷째는 가격이다. 스텐실을 만들고 적용하는 데는 많은 시간과 비용이 듭니다. 제품을 발파하고 나중에 청소하는 것도 시간이 걸립니다. 블라스팅 과정에서 스텐실의 일부가 "블라스트"되거나 날아가 아이템을 망칠 수 있기 때문에 폐기물은 주요 요인이 될 수 있습니다. 레이저로 처리된 제품의 폐기물 발생 가능성이 적고 아트워크를 생성하는 것 외에 설정 시간이 최소화됩니다. 분사기로 분사한 맥주잔은 레이저로 처리한 맥주잔보다 훨씬 좋아 보일 수 있지만 고객은 얼마를 지불할 의향이 있습니까?
레이저 유리 레이저는 평평한 표면에서 사용하는 것이 가장 쉽습니다. 즉, 렌즈와 마킹할 표면 사이의 특정 초점 거리 또는 거리가 필요합니다. 마킹할 항목이 구부러진 경우 레이저는 매우 제한적입니다. 여기에 약간의 유연성을 허용하는 몇 가지 트릭이 있지만 항목의 곡률 주위의 거리는 심각하게 제한됩니다. 물통, 와인 잔, 꽃병, 와인 병 등을 조각할 때 회전식 부착물을 사용하면 작업이 훨씬 쉬워지지만 여전히 곡률의 변화와 복잡한 각도가 문제가 될 수 있습니다. 또한 컵이 회전식 부착물에서 회전할 때 실제로 렌즈 어셈블리에 부딪힐 정도로 튀어나올 수 있기 때문에 스타인의 손잡이가 방해가 될 수 있습니다. 레이저는 렌즈를 사용하기 때문에 "피사계 심도"라는 것이 있습니다. 이것은 가장 가까운 선명한 초점 지점과 가장 먼 지점 사이의 거리입니다. 이 좁은 범위를 벗어나면 레이저 스폿의 초점이 맞지 않아 결과적으로 이미지가 흐려집니다. 렌즈 피사계 심도 내의 모든 것이 유리에 레이저 조각되어 초점이 맞춰진 것처럼 보입니다. 이를 통해 접시, 와인잔 등과 같이 약간 곡률이 있는 제품으로 작업할 수 있습니다. 이상적이지는 않지만 이 초점 거리의 두 극단에서 렌즈의 초점을 맞추고 이미지가 주변을 둘러싸도록 할 수 있습니다. 눈에 보이는 왜곡이 거의 또는 전혀 없는 물체. 이렇게 하려면 왜곡이 나타나기 전에 렌즈가 드롭아웃할 수 있는 거리를 결정해야 합니다. 2-1/2" 렌즈에서는 약 1/4"입니다. 그러므로, 일반적으로 저는 유리를 뜨겁고 빠르게 "각인"합니다. 25와트 레이저에서 나는 100% 출력과 100% 속도로 유리를 레이저 처리합니다. 나는 레이저가 유리를 치고 제 역할을 하고 계속 움직이기를 원합니다. 모든 사람이 이 기술에 동의하는 것은 아니며 그들에게 나는 “다른 것이 당신에게 더 잘 맞는다면 그것을 하십시오. 이것이 저에게 효과가 있는 것입니다.” 또한 레이저의 PPI를 약 300으로 낮추는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 열이 유리 위로 더 잘 퍼지고 유리가 파편(심각한 균열로 인해 발생하는 작은 유리 조각)을 생성하는 경향이 줄어듭니다. 모든 유리 조각이 다르게 작동할 수 있기 때문에 말처럼 쉽지는 않지만 내 판화에 파편이 없기를 바랍니다. 많은 조각가들은 열이 많이 발산되는 것을 막기 위해 젖은 신문지나 종이 타월을 유리 위에 놓는 것을 좋아합니다. 이것 역시 샤드 수를 줄이기 위한 것입니다. 나는 이 기술에 대해 복잡한 감정을 가지고 있다. 때로는 매우 잘 작동하지만 그렇지 않은 경우도 있습니다. 와인병에 마킹을 하거나 고출력 레이저를 사용할 때 매우 유용합니다. 이 기술을 시도하려면 물건을 신문지로 감싸거나 덮은 다음 스프레이 병에서 물을 충분히 뿌립니다(물이 종이에 더 빠르고 고르게 흡수되도록 식기 세척액 한두 방울 추가). 조각하는 동안 종이가 마르기 시작하면 레이저를 멈추고 다시 분사하되 마킹 중인 항목을 물리적으로 만지지 마십시오. 레이저로 처리된 유리의 목적은 눈에 잘 띄고 촉감이 부드러운 서리 자국을 남기는 것입니다. 너무 뜨겁거나 너무 많은 ppi(인치당 펄스)로 실행하면 표시에 과도한 열과 깊이가 생성됩니다. 이것이 유리하게 들릴 수 있지만 실제로는 결과로 발생하는 파편과 고르지 않은 조각 때문이 아닙니다.
조각 후 유리를 약간 청소해야 할 수도 있습니다. 파편이 있으면 네일 브러시를 사용하여 제거합니다. 일반적으로 유리를 청소해야 합니다. 나는 스프레이 병과 Bounty 종이 타월에 소독용 알코올을 사용합니다. 알코올은 오일을 제거하고 빠르게 건조합니다. RFH 레이저는 중국에서 잘 알려진 레이저 브랜드 공급업체입니다.
유리에 RFH 10w uv 레이저 조각 QR 코드 Expert III 355 매우 안정적인 나노초 UV 레이저 10W12W15WRFH에서 개발 및 생산하는 Expert III 355 시리즈 UV DPSS 레이저는 짧은 펄스 폭(<20ns@40K), 우수한 빔 품질(M²<1.2) 및 완벽한 레이저 스폿 품질(빔 원형도 >90 %). PE/PCB/FPC 절단, 유리 및 사파이어 절단, 드릴링, 고정밀 마이크로머시닝 영역에서 사용되는 스크라이빙 및 절단에 널리 사용됩니다.
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