又到了高校录取通知书陆续发出的时间,今年清华大学的录取通知书很不一样,里面运用了一种常见的光学技术,今天的光学理论课堂就为各位详解这种光学技术应用!
先看看这张与众不同的通知书吧!
当你打开年清华大学录取通知书的那一刻,一座独具科技感的微型“二校门”,跃然纸上。大家是不是觉得有一种惊喜呢!
这座校门是如何做出来的呢?
第一步:激光雕刻
第二步:裁剪
第三步:拼插组装
激光雕刻,您了解多少呢?
激光雕刻加工是利用数控技术为基础,激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性,能使激光雕刻达到加工的目的。
激光镌刻就是运用激光技术在物件上面刻写文字,这种技术刻出来的字没有刻痕,物体表面依然光滑,字迹亦不会磨损。
激光雕刻的原理与优势
直接激光雕刻是一个完全集成的、两步法可以完成的,无胶片的制版工艺,这对标签印刷行业来说是一个重要的里程碑。印前工艺直到目前为止还是整个印刷过程中最繁琐的环节,直接激光雕刻技术大大简化了印前工艺,使这一流程的效率大大提高。这也使印刷商能对市场快速做出反应,提供更快捷的服务。更重要的是,这种快速的制版工艺可以适合柔性版、轮转丝网印刷、凸版和无水胶印。
直接激光雕刻的基本原理
激光雕刻工艺是一种套筒印版成像工艺。印版包裹在钢滚筒体上,然后以非常高的速度旋转(可达rpm)。滚筒在高速旋转的同时,会沿水平轴向移动并通过激光雕刻装置,使整个印版曝露在高强度的CO2激光束下。印版吸收激光束的能量从而导致雕刻区域的印版材料发生热分解。雕刻之后印版经过快速的冲洗后就可以直接用于印刷。
专业的3D软件使操作人员能非常容易地对网点成形进行控制,以保证图文区域较高的精确度,包括网点形成的坡度、浮雕高度和网点底部大小。
这种制版工艺适合多种材料,包括聚合物、EPDM(三元乙丙橡胶(含双环戊二稀))橡胶套筒以及电铸镍网滚筒的感光乳剂。
在柔性版印刷、凸印和无水胶印的制版工艺中,非图文区域被激光束烧蚀掉,图文区域则完整保留。轮转丝网印版的制作,图文区域的材料被烧蚀掉,以使网孔形成开口。这也是在印刷过程中保证良好的油墨转移的基础。
直接激光雕刻的优势
直接激光雕刻具备以下几方面的优势:
较高的制作效率——直接激光雕刻流程大大简化,所需要的时间仅为传统雕刻制版流程的一半。重复订单的印版制作只需要上传文件即可——所以整个准备过程只是几分钟的事情。
优异的印版质量——完美的印版尺寸意味着最佳的油墨传递以及精细线条稿的高对比度。所以小的条形码和文字也不需要为追求清晰和扫描能力而改变尺寸。浮雕底基使得高光雕区域的网点扩大率更小。无支撑的网点经历长时间的磨损也能保证尺寸的稳定性。网点浮雕的设计能防止灰尘在非图文区域的堆积。
印版质量更稳定——前后制作的两个印版套筒可以达到完全一致。
使用寿命更长——不会产生印版膨胀/消胀。还可实现无缝印版。
制版成本更低——无需显影和长时间的烘干,惟一消耗的成本就是系统运行的能耗,非常少量的CO2气体和印版套筒本身成本。系统紧凑的结构意味着可以节省更多的空间。
良好的环境性能——同样,在整个制版过程中没有使用化学品和UV光,只使用少量的水和CO2。这就意味着不会产生任何限制排放的废弃物。
质量方面的优势
目前市场上有一系列的雕刻装置——宽幅雕刻机主要针对柔性版领域,迎合了宽幅和窄幅供应商的需要。专业的窄幅雕刻系统可用于柔性版、凸版、无水胶印和轮转丝印等印版的制作,提供了一种能满足各种印前制作的完整解决方案。专业的轮转丝网装置对大幅面用户是不错的选择。
总体来说,印刷商能对印版制作流程进行全面控制,使成本控制在合理的范围内,并确保印版完美的质量和稳定性。随着印前制作周期的大大缩短,印刷商更能灵活自如的应对市场的挑战,因为现在这个行业交货期的长短已经成为主要竞争手段。
激光雕刻材料及其雕刻技术影响激光雕刻的4个最根本的要素是:雕刻速度、激光功率、雕刻精度、材料。在特定材料上如要达到一定的雕刻效果,就要求吸收一定能量的激光,这一能量应看作是材料吸收的激光能量=激光功率/雕刻速度。
简单地讲就是要提高材料吸收的激光能量,就应提高激光功率或是降低雕刻速度,至于说最后采用哪种方法就要看材料和最终的雕刻效果。一般来讲用户都会避免高低速度,因为那会降低生产效率。其实影响雕刻效率的不仅是雕刻速度,雕刻精度也对其有非常大影响。
从我们的实践经验来看使用dpi同dpi精度雕刻出的物品从内眼看夫太大差别,可所费时间大约有20~30%的出入。一般情况下用户会使用dpi来完成大多数的工作,只有在切割或是需要高密度能量的时候才会采用dpi或更高的设置,因此对最终的雕刻效果起决定影响的恐怕还是雕刻材料。新用户一般对材料的特性都不十分了解,对不同材料的雕刻表现形式也无深刻的认识,势必会对客户造成一定的损失。
下面就一些常用的雕刻材料及其雕刻的表现方法作一个介绍,代参考:
一、灰度的表现
普通的机械雕刻不能以经济的方式雕刻粗细不一的点,因而不具有灰度的表现形式。
激光雕刻是以打点方式实现雕刻,具有在灰度表现方面的天然优势。为此在雕刻设计时可尽量采用灰度表现形式,这样的好处是一方面减少了着色工艺,节约了费用;另一方面丰富了雕刻的再现手段,增加了图形的层次。用户在使用时,先将图形内做不同的灰度填充(文字要先转化成图形),雕刻输出选择黑白模式,可试一下不同网点的效果,精度一般不超过dpi。
二、雕刻材料
、木材
A、原木(未加工的木材)
木头是迄今止最常用的激光加工材料,很容易雕刻和切割。浅色的木材象桦木、樱桃木或者枫木能很好地被激光气化,因而比较合适雕刻。每种木材都有处身的特点,有的致密一些,如硬木,在雕刻或切割时就要用更大的激光功率。我们建议雕刻不太熟悉的木材前,要首先研究其雕刻特性。
B、胶合板
有时候客户可能要求你在胶合板上雕刻,其实这同在木材上雕刻没有太大的区别,只是有点要注意,雕刻深度不可太深。切割后的胶合反边缘也会象木材那样发黑,关键要是看胶合板是使用那种木本制造的。
C、木材切割
激光雕刻机切割木材的深度一般不深,在5mm以内,这是因为激光的功率较小,如放慢速度切割会造成木材的燃烧。具体操作时可尝试一下使用大规格镜片,并采用重复切割的方法。
E、着色
木材雕刻后会一般会有一种被烧灼过的感觉,同木底色相配具有一种原始的艺术美,其颜色的深浅主要看激光功率和雕刻速度.但有些木材通常是质地较软的那种,无论怎样你也无法改变其颜色(如:桦木).有时候客户可能会要求你对成品着色,可使用丙烯颜料.
2、密度贴面板
A、普通密度贴面板
此类型的密度板就是我们常用于做标牌衬板的那种木托板。材料为高密度板,表面贴有薄薄的木纹。激光可以在这尖材料厂上进行雕刻,但雕刻出的图案颜色不均匀且发黑,一般要着色。通常情况下你可以通过学习适当的设计,使用0.5mm的双色板进行镶嵌以获得更好的效果.
B、激光专用密度贴面板
有些密度板是为激光雕刻专门设计的,雕刻出的图案颜色均匀,不着色也有很好的效果。
C、清洁
雕刻完后可使用湿布清洁密度板表面。
D、填色
可使用丙烯颜料或醇酸漆。在雕刻时可将图形颜色设置成60%的灰度,使雕刻的底面有些麻点,以提高颜色的附着力。
3、亚克力(一种有面玻璃)
A、亚克力
亚克力是仅次于木头的最常用雕刻材料,它很容易被切割和雕刻,有各种各样的形状和大小,相对来讲成本较低。有机玻璃有两种生产工艺:浇铸和压延,激光雕刻主要用浇铸方式生产的有机玻璃,因为它在激光雕刻后产生的霜化效果非常白,与原来透明的质感产生鲜明对比,压延
方式生产的有机玻璃在激光雕刻后依然是透明的,没有一个足够的对比效果。在购买有面下班时您要向经销商强调要高纯度的那种,否则买回去的材料雕刻或切割时可能性会熔化的现象。
B、雕刻
一般情况下有机玻璃采用背雕方式,也就是说从前面雕刻,后面观看,这使得成品更具立体感。在背雕时请先将图形加以镜像,且雕刻速度要快,功率要低。如雕刻时功率过高,会使底面出现不平整的条纹,如希望雕得深一些可试着多雕几次。在背雕情况下对局部着色应先将着色处雕得较深些,然后使用火焰抛光机抛光,才可加以填色。如不经抛光处理,从前面看到的颜色就不会均匀。
C、切割
有机玻璃是比较容易切割的,如客户要求不高,切割完后就可交货,而无需再火焰抛光。否则在切割时应使用吹气装置,以提高切口质量。在切割超过8mm的有机玻璃时,应更换大规格的镜片。
注:在切割有机玻璃时操作人员不可离开,切割时可能会有火焰。
应用领域
广告装饰
有机玻璃制品雕刻(切割)
奖牌、牌匾激光制作
双色板材激光雕刻(切割)
其它非金属板材的雕刻(切割)
印刷包装
橡胶版激光雕刻
印刷辊激光雕刻
纸制品激光切割
皮革服装
皮革及表面图案雕刻
服装布料图案切割
模型制作
模型板材切割
工艺礼品
竹简激光雕刻
木版书激光雕刻
红木激光雕刻
双色板激光雕刻
盒形工艺品雕刻
陶瓷激光雕刻