Lasersko graviranje

Lasersko graviranje je tehnika urezivanja u objekte pomoću lasera. Prilikom ovog procesa ne upotrebljava se tinta, ni alati koji troše površinu. To je osnovna karakteristika koja čini ovu tehniku drugačijom od ostalih koje upotrebljavaju tintu.

Lasersko graviranje upotrebljava se za osjetljive polimere, nove metalne legure i posebno dizajnirane materijale. Lasersko graviranje je tehnika kojom se pomoću laserske zrake svjetlosti u tvrde materijale poput drva, plastike, stakla, ili metala utiskuje neki uzorak ili slika.

Materijali koji se mogu urezivati

Za lasersko graviranje mogu se koristiti razni materijali.

Drvo

Lasersko urezivanje na drvu je jedna od prvih tehnika koja se upotrebljavala u povijesti. Za urezivanje u drvo potreban je laser snage manje od 10 watti, što ovisi o vrsti lasera koji se koristi. Ova tehnika daje dobre rezultate na tvrdom drvu poput oraha, mahagonija i javora.

Plastika

Lasersko graviranje na akrilnoj plastici obično vrlo dobro uspijeva. Oblik se dizajnira sa stražnje strane plastike. Mnoge vrste plastike imaju tendenciju da se rastope počinjanja graviranja. Površina plastike se može izobličiti na rubovima gdje se urezuje simbol. Ponekad je to i prihvatljivo. Naprimjer, otisnuti datumi na bocama gaziranih pića ne moraju biti oštri niti pravilni.

Za naličje ploče razvijeni su posebni postupci laserskog označavanja koji upotrebljavaju silikate ili druge materijale koji provode višak toplote od materijala prije nego se plastika deformira.

Graviranje na ostalim vrstama plastike može biti uspješno, ali se prije samog graviranja preporučuje eksperimentiranje na uzorku materijala. Bakelit se laserski lahko gravira. Plastike koje imaju veliko širenje, kao pjene i vinili, ipak se koriste uglavnom za isprobavanje, a ne za graviranje. Plastika koja sadrži hlor (poput vinila, PVC-a) ispušta korozivni plin hlora prilikom laserskog graviranja, koji u kombinaciji sa vodikom u zraku koji isparava tokom postupka proizvodi solnu kiselinu koja može oštetiti laser u postupku graviranja. Uretanska i silikona plastika obično se ne koriste za graviranje, osim u slučajevima kada su ispunjene celulozom, kamenom ili nekim drugim stabilnim izolatorom materijala.

Metali

Nehrđajući čelik

Najbolji tradicionalni materijali za graviranje postali su najlošiji za lasersko graviranje. Ovaj problem se riješio izumom lasera koji ima kraće talasne dužine od tradicionalnih, 10.640 nm talasne dužine lasera CO₂. Sada metali mogu biti jednostavno ugravirani pomoću komercijalnih sistema.

Obloženi metali

Lasersko graviranje metalnih ploča radi se na onima koje su izrađene od fino poliranog metala, koji je obložen bojom. Pri snazi od 10-30 watta postižu se vrlo dobri rezultati graviranja na obloženim metalima. Vrlo često se ovi ugravirani materijali prodaju sa srebrnim premazom od čelika sa slovima na crnoj ili tamno-emajliranoj podlozi. Danas je dostupan širok izbor ugraviranih obloženih materijala.

Anodizirani aluminij obično se urezuje i gravira sa CO₂ laserskim mašinama. Snagom lasera od 40 watta impresivni detalji i motivi se vrlo lahko mogu ugravirati. Iako se može gravirati raznim bojama, graviranje crnom bojom na anodiziranom aluminiju daje nabolji kontrast boje. Za razliku od većine materijala koji se koriste za graviranje, anodizirani aluminij ne ostavlja za sobom dim ili ostatke materijala.

Danas postoje posebni sprejevi koji se koriste prilikom laserskog graviranja metala, a posjeduju svojstvo da se sjedinjuju sa podlogom i vide na laserskom svjetlu, kako bi se graviranje izvršilo na što precizniji način. Ovi sprejevi se također mogu koristiti i za graviranje drugih optički nevidljivih ili reflektirajućih tvari, poput stakla, a dostupni su i u različitim bojama.

Kamen i staklo

Graviranje kamena i stakla vrlo je jednostavno, jer se za graviranje ovih materijala ne upotrebljava plin. To ih čini boljim izborom u odnosu na druge materijale koji se koriste za graviranje, osobito za pjeskarenje ili rezanje materijala vodom ili dijamantom. Kada laser pogodi kamen ili staklo on ga lomi. Utori na površini ovih materijala koji nastaju graviranjem kada se zagrijavaju vrlo brzo mogu stvoriti mikroskopske neravnine na površini, jer se zagrijani komad širi u odnosu na površinu. Dakle, laseri se koriste za rezanje stakla, a ukoliko su snaga i brzina lasera dobro prilagođene, mogu se postići izvrsni rezultati. Prilikom graviranja stakla potrebo je izbjegavati popunjavanje pukotina, jer rezultati mogu postati neujednačeni.

Način rada lasera koji se koristi za graviranje

Laserska mašina za graviranje može se podijeliti na tri dijela: laser, kontroler i plohu. Laser je poput olovke; zrake koje proizlaze iz njega omogućuju regulatoru da ispisuje znakove na površinu. Kontroler kontrolira smjer, intenzitet, brzinu kretanja, te širenje laserskih zraka koje se usmjeravaju prema površini. Ploha određuje na koju površinu laser može djelovati.

Postoje tri glavna načina graviranja. Prvi i najčešći je graviranje pomoću XY stola, gdje ploha miruje, a laserko oko se kreće u X i Y pravcima, usmjeravajući pritom lasersku zraku na željeni objekt. Drugi način rada je putem cilindričnog ili ravnog dodatka koji je montiran oko cilindra, kako bi laser učinkovito proizveo fine spirale i uključivanjem i isključivanjem pulsirao, te na taj način proizveo željenu sliku. U trećem postupku, laser i obratnik su stacionirani tako da je laserska zraka pomaknuta iznad površine objekta.

Mjesto na kojem laserska zraka dotiče površinu treba biti u ravnini laserskog optičkog sistema. Ova tačka je mala, možda i manja od djelića milimetra (zavisno od optičke talasne dužine). Samo područje unutar ovog žarišta je značajno, kada laserski snop prelazi preko površine. Energija lasera mijenja površinu materijala. To se može napraviti na dva načina, tako da se površina zagrije, a materijal potom ispari, ili na način da se matrerijal lomi rezanjem i oljušti s površine.