Об обычной лазерной гравировке металлов слышали многие. Сразу представляется изящный рисунок с легким чернением или витиеватая каллиграфия на подарках и сувенирах. А вот о цветной гравировке не всегда знают даже те, кто непосредственно знаком с лазерным оборудованием. Причиной тому является более сложный, чем при обычной обработке, технологический процесс.

Кропотливый и трудоемкий метод цветной лазерной гравировки применяется для украшения эксклюзивной подарочно-сувенирной продукции

Принцип лазерной гравировки металлов заключается в поверхностном снятии материала под воздействием ультрафиолетового луча. Габариты канавки, получившейся в точке локального разогрева, зависят от фокусировки линзы и мощности излучения. Побочным результатом взаимодействия лазера с некоторыми металлами является физико-химическая реакция, называемая эффектом побежалости, в результате которой поверхность металла окрашивается в различные цвета.

Цветная гравировка возможна на материалах, склонных к окислению:

• титан;

• нержавеющая сталь;

• цирконий;

• алюминий;

• никель;

• латунь;

• серебро.

Как таковой цвет появляется в результате интерференции света в оксидной пленке, а его оттенок и интенсивность зависят от нескольких факторов:

• длительность импульса;

• толщина металла;

• теплофизические параметры обрабатываемого материала;

• мощность излучения;

• толщина оксидной пленки.

Основная сложность цветной гравировки металлов заключается в подборе вышеуказанных параметров и четкой работе лазера на заданных установках, что непросто, так как длительность единичного импульса составляет наносекунды. При одинаковых температуре и времени воздействия цвет побежалости будет индивидуальным для каждого металла.

Цифровые характеристики для получения цветной гравировки на некоторых металлах

Таблица 1.

Воздействие волоконного лазера при длительности единичного импульса 80 нс (наносекунд) на титановую пластину толщиной 0,5 мм.

Таблица 2.

Параметры цветной гравировки волоконным лазером с длительностью импульса 80 нс для нержавеющей стали толщиной 1 мм.

Изменяя настройки длины волны в указанных диапазонах, можно получать дополнительные оттенки и плавные оттеночные переходы.

Цветная лазерная гравировка выглядит очень эффектно и меняет оттенок в зависимости от угла обзора

Особенности работы

• Перед нанесением цветной гравировки на металлические изделия требуется дополнительная обработка изображения. Необходимо добавить яркость и контрастность для определения четких цветовых границ.

• В файле-модели для лазерного оборудования прописать каждый цвет, как отдельный слой, и задать последовательную гравировку указанных слоев.

• При настройке параметров оборудования учитывать, что для достижения цветовой насыщенности отпечатки моноимпульсов должны накладываться на поверхность металла внахлест.

Чем плотнее накладываются друг на друга точки соприкосновения лазера с поверхностью изделия, тем гуще получается цвет

Цветной рисунок, полученный в результате лазерной гравировки, отличается высокой устойчивостью к световому, химическому и механическому воздействию. Украшенные таким образом изделия отливают особенным перламутрово-металлическим блеском, которого невозможно достичь ни одним другим способом обработки.