Anyag és technika · LaserBase · Dióda lézer · Anyagismeret I

Anyagismeret I

Kémia, organikus anyagok, sebesség–teljesítmény egyensúly

A gravírozás fizikai valósága

A lézergravírozás valójában fizikai anyageltávolítás: a koncentrált fénysugár hője elpárologtatja az anyagot. Ez azonban kémiai folyamat — az égéshez idő szükséges, még nagy energia esetén is.

Ugyanazt a folyamatot alkalmazod vágáskor és gravírozásnál — csak a sebesség és az erő aránya más. Gravírozáskor nem a mélység a cél, hanem az eredeti kép lehető leghűbb megjelenítése.

A kémia üzenete: ha az égési idő nem elegendő, képi részletek vesznek el. Ha túl hosszú, az anyag áttüzesedik, a részletek összefolynak. Mindkettő rossz gravírozást eredményez.

Sebesség, erő és az égési idő

A gépek specifikációiban szereplő sebességadatok valóságosak lehetnek — de a kémiának nem fog meglenni a szükséges idő. Egy NEMA léptető motor képes percenkénti 64 méterre GT2 16T fogaskerékkel. Ezzel a sebességgel a lézer fénye csupán súrolja az anyagot.

Túl nagy sebesség

Az égési idő kevés. A fény éppen csak érinti az anyagot — halvány, részletszegény gravírozás, vagy egyáltalán nem jön létre.

Túl kis sebesség / nagy erő

Az égési idő túl hosszú. Az anyag mélyebbre ég, a dither pixelek átérnek egymásba — elmosódott, túlgravírozott eredmény.

Az alap: megkeresni azt a sebességet és erőt, amikor már létrejön az égés, de még nem keletkezik vágás. Ez anyagfüggő — nincs általános recept.

Szerves anyagok — miért viselkednek másképp?

A szerves anyagok (fa, bőr, papír, MDF) általában puhák és könnyen gyújthatók — kisebb energia szükséges, de az égési időre ezeknek is szükségük van. Az anyagok között — sőt, ugyanazon gyártó ugyanolyan típusú lézerei között is — eltérések lehetnek.

Praktikus alapelv

Könnyebben éghető anyagoknál (papír, vékony fa) kisebb vonalintervallumot / DPI-t válassz — a dither pixeleid különben egybeérnek. Keményebb anyagoknál (vastag fa, MDF, bőr) emelheted a DPI-t. Az 5W-os modulig gondolkozz így — nagyobb teljesítménynél a dinamika változik.

Miért dither és nem szürkeskála?

A lézer alapvetően fekete-fehérben gondolkodik. A szürkeskála gravírozáshoz olyan anyag kellene, amelynek elváltozása vizuálisan produkálja a szürke fokozatokat — ilyen anyag gyakorlatilag nincs.

Szürkeskála mód

A lézer az S-értéket (teljesítményt) pixelenként változtatja. A legtöbb anyagon ez nem ad megbízható szürke fokozatokat — az eredmény kiszámíthatatlan.

Dither mód

Fekete és fehér (nem gravírozott) területek mintázata adja a szürkeség érzetét. A lézer csak éget vagy nem éget — ez az anyag fizikájához illeszkedő megközelítés.

Fotógravírozáshoz mindig dithert válassz. A dither algoritmus (Floyd-Steinberg, Jarvis, Stucki) meghatározza a pixelmintázatot — a Jarvis és Stucki általában részletgazdagabb eredményt ad, de lassabb feldolgozással jár.

A kontraszt és a részletek

A gravírozás kontrasztja attól függ, hogy a fekete területek mennyire égnek el teljesen, és a fehér területek mennyire maradnak érintetlenek. Ha az erő túl nagy — a fehér területekre is hat. Ha túl kicsi — a fekete területek nem égnek el rendesen.

Hogy a pontos legyen: az erőnek épp akkora kell lennie, hogy a dither pixel elégjen, de ne érjen át a szomszéd pixelbe. Ez az a „szűk tartomány", amelyet anyagonként és modulonként meg kell keresni — teszteléssel.