Grawerowanie 3D w tworzywie sztucznym

Witam.
I wszystko jasne. Laser YAG o zielonej wiązce promieniowania Szybkość wyzwalania poszczególnych błysków spora- do 30000 punktów na minutę. Laser CO2 dostałby zadyszki a na pewno zasilacz nie byłby zadowolony. Wyobrażam sobie że ten problem szybkości włączania i wyłączania dałoby się chytrze rozwiązać. Mianowicie pozwolić laserowi emitować wiązkę CW natomiast na trasie przesyłu wiązki umieścić coś w rodzaju sterowanej elektronicznie migawki fotograficznej przesłaniającej i odsłaniającej bieg promienia stosownie do grawerowanego wzoru. Chyba że jednak porządny zasilacz potrafi tak szybko sterować pracą lasera. W końcu ploterem laserowym można tworzyć obrazy póltonowe i dzieje się to nawet dość szybko. Co do możliwości nadgryzienia szkła to CO2 dałby radę. Kiedyś kombinowałem czy nie dałoby się do współpracy z tubą CO2 zaprząc optyki szklanej, choćby jakiegoś obiektywu ze złomowanego aparatu fotograficznego. Zapytałem co o tym myśli, przedstawiciela firmy handlującej gotowymi ploterami i dowiedziałem się że sami już też o tym pomyśleli a nawet przeprowadzili testy. Okazało się że szkło pochłania zbyt wiele energii w tej długości fali światła i soczewka umieszczana w wiązce tuby szybko nagrzewała się i rozpryskiwała w wyniku naprężeń termicznych. Jeżeli tak jest, to zogniskowana wiązka z pewnością spowoduje miejscową trwałą destrukcję szkła.

[ Dodano: 2008-09-06, 14:37 ]
Dla porządku wyjaśnię dlaczego uważam że wzór powinien być tworzony z oddzielonych od siebie punktów. Otóż jeżeli energia zostanie zogniskowana w pewnym miejscu wewnątrz bloku przezroczystego tworzywa to dzieje się tam coś dramatycznego. Tworzywo zostanie błyskawicznie stopione a następnie odparowane bądź rozłożone z wydzieleniem pęcherzyków gazu. Po ustaniu naświetlania temperatura w tym punkcie maleje ale nie wszystko wraca do poprzedniego stanu co objawia się pozostawionym przez naświetlenie widocznym okiem punktem niejednorodności materiału. Gdyby laser bez wygaszania przesuwał się z określoną prędkością to można przypuszczać że roztopiony następny fragment tworzywa pod wpływem ciśnienia wypełniałby lukę pozostawioną w najbliższym sąsiedztwie przez skumulowaną energię lasera i po prostu zaspawałby to co przed chwilą zrobił zacierając za sobą ślad jak przebiegły Indianin. Myślę że i przy pomocy lasera CO2 można sprawdzić tę teorię. Najpierw ogniskując strumień podczerwieni w środku grubości kawałka pleksi wykonać krótkie (impulsowe) naświetlenie bez przesuwania głowicy i obejrzeć co się stało w próbce. Następnie zrobić to samo przy jednostajnym posuwie i porównać wyniki. Żeby nie było powierzchniowej deformacji tworzywa, zrobiłbym to bez nadmuchu przez głowicę. Gdyby okazało się że laser CO2 da możliwość takiego dobrania mocy tuby i szybkości posuwu przy których wewnątrz próbki powstanie mała ale zadawalająco widoczna zmiana to dozbrajając go ewentualnie w taką wirującą migawkę (jak w starych aparatach projekcyjnych do filmów) możliwe by było uzyskanie wewnątrz tafli tworzywa płaskiego rastrowego obrazu . Płaskiego bo standardowy ploter CO2 pracuje w dwóch osiach a do tworzenia obrazów przestrzennych potrzebna jest trzecia oś.

Widzę że sie uparłes na to CO2.
Powiem tak.Przy "grubszych pleksacch" tak od 5 mm ustawiam ognisko ponizej powierzchni.Tak własnie w srodku materiału.I laser pieknie przepala materiał bez wzgledu na nierówność płyty, "wstawanie" płyty itp.
A impulsowe zadziałanie laserem CO2 jezeli nie naruszy powierzchni do wewnątrz nie zrobi tego również.
Nie wiem jak to sie ma z soczewkami o wiekszych ogniskowych, tak ok 5 cali.
Bez soczewki albo z odjechaą ogniskową tez można tworzyc ciekawe rzeźby na powierzchni.Przedmuch tu raczej nie ma znaczenia.
Poza tym czytałem ze w miejscu oddziaływania promienia tworzy sie warstwa plazmy któta działa jak soczewka i ta optyka troszke sie rózni od naszych wyobrazeń.
Co do grawerowania szkła , to idzie bez problemu,tafle,szklanki ,lustra itp.
Przestrzegam przed punktowym oddziaływaniem lasera na szkło hartowane.
Kiedyś po ok minucie po próbach grawerowania na płytce szklanej (jak sie okazało później półce do regału-hartowanej)płytka wybuchła. Ok połowa płytki została w postaci pajeczynki a drugą połowe zamiatałem w pracowni i obudowie lasera.
Stalo sie to kiedy podniosłem pokrywę(taka złosliwa bestia).
Tak ze chyba z CO2 sie to nie uda.
Ale moze sie mylę.
Pozdrawiam
Grzegorz

[ Dodano: 2008-09-07, 12:30 ]
Widzę że sie uparłes na to CO2.
Powiem tak.Przy "grubszych pleksacch" tak od 5 mm ustawiam ognisko ponizej powierzchni.Tak własnie w srodku materiału.I laser pieknie przepala materiał bez wzgledu na nierówność płyty, "wstawanie" płyty itp.
A impulsowe zadziałanie laserem CO2 jezeli nie naruszy powierzchni do wewnątrz nie zrobi tego również.
Nie wiem jak to sie ma z soczewkami o wiekszych ogniskowych, tak ok 5 cali.
Bez soczewki albo z odjechaą ogniskową tez można tworzyc ciekawe rzeźby na powierzchni.Przedmuch tu raczej nie ma znaczenia.
Poza tym czytałem ze w miejscu oddziaływania promienia tworzy sie warstwa plazmy któta działa jak soczewka i ta optyka troszke sie rózni od naszych wyobrazeń.
Co do grawerowania szkła , to idzie bez problemu,tafle,szklanki ,lustra itp.
Przestrzegam przed punktowym oddziaływaniem lasera na szkło hartowane.
Kiedyś po ok minucie po próbach grawerowania na płytce szklanej (jak sie okazało później półce do regału-hartowanej)płytka wybuchła. Ok połowa płytki została w postaci pajeczynki a drugą połowe zamiatałem w pracowni i obudowie lasera.
Stalo sie to kiedy podniosłem pokrywę(taka złosliwa bestia).
Tak ze chyba z CO2 sie to nie uda.
Ale moze sie mylę.
Pozdrawiam
Grzegorz

[ Dodano: 2008-09-07, 12:30 ]
Widzę że sie uparłes na to CO2.
Powiem tak.Przy "grubszych pleksacch" tak od 5 mm ustawiam ognisko ponizej powierzchni.Tak własnie w srodku materiału.I laser pieknie przepala materiał bez wzgledu na nierówność płyty, "wstawanie" płyty itp.
A impulsowe zadziałanie laserem CO2 jezeli nie naruszy powierzchni do wewnątrz nie zrobi tego również.
Nie wiem jak to sie ma z soczewkami o wiekszych ogniskowych, tak ok 5 cali.
Bez soczewki albo z odjechaą ogniskową tez można tworzyc ciekawe rzeźby na powierzchni.Przedmuch tu raczej nie ma znaczenia.
Poza tym czytałem ze w miejscu oddziaływania promienia tworzy sie warstwa plazmy któta działa jak soczewka i ta optyka troszke sie rózni od naszych wyobrazeń.
Co do grawerowania szkła , to idzie bez problemu,tafle,szklanki ,lustra itp.
Przestrzegam przed punktowym oddziaływaniem lasera na szkło hartowane.
Kiedyś po ok minucie po próbach grawerowania na płytce szklanej (jak sie okazało później półce do regału-hartowanej)płytka wybuchła. Ok połowa płytki została w postaci pajeczynki a drugą połowe zamiatałem w pracowni i obudowie lasera.
Stalo sie to kiedy podniosłem pokrywę(taka złosliwa bestia).
Tak ze chyba z CO2 sie to nie uda.
Ale moze sie mylę.
Pozdrawiam
Grzegorz

Bez przesady. Na nic się nie uparłem. Zapytałeś o możliwość użycia do tego celu CO2 więc kombinuję jak by tego dokonać. Pewnie że najprostsza droga to zakup całego systemu do grawerowania wewnątrz szkła ale to chyba tanie nie jest. Jestem dociekliwy dlatego zastanawiam się co by było gdyby... Na przykład powiedziałeś jak odbywa się cięcie pleksi. Żeby jednak przeciąć taki materiał o określonej grubości na pewno ustawiasz prędkość przesuwu głowicy (nie większą niż...) i moc lasera (nie mniejszą niż...) do tego uruchamiasz wspomagający proces cięcia nadmuch i START.
Co się jednak stanie jeżeli nie dasz nadmuchu a parametry przesuwu i mocy uregulujesz tak że cięcia już nie wykonasz? Czy wówczas pozostanie jakiś ślad działania promieniowania na tworzywo? Jaki to będzie ślad i jak daleko możesz zwiększać posuw oraz ograniczać moc tuby żeby ten ślad nadal był widoczny? Ja na razie m ogę tylko gdybać ale Tobie jest, myślę, łątwiej bo skoro zapytałeś o laser CO2 to mogę się domyślać że masz do takiego dostęp albo jesteś jego właścicielem. Wystarczy wziąć jakiś ogryzek pleksi i zrobić kilka prostych wewnętrznych grawerunków , żeby nie komplikować, kilka równoległych linii przy różnych nastawach a potem obejrzeć sobie efekty pod lupą.

Pod lupą nigdy nie ogladałem efektów cięcia,ale może zacznę.
Jak wyłączę nadmuch to zakopcę sobie soczewkę,bo powietrze nie tylko przedmuchuje szczeline ciecia ale również tworzy poduszkę powietrzną między soczewka a powierzchnia ciecia wydzielajacą dym.
Jezeli przy danej mocy ustawię predkośc ciecia tak aby nastąpiło przecinanie materiału,
a nastepnie zwiekszę prędkosc to w miarę jej podnoszenia ciecie zmieni sie w nacinanie do pewnej grubosci aż do tworzenia jedynie powierzchniowego zarysu lub całkowitego zaniku śladu.Podobnie ma się rzecz z redukcja mocy przy stałej predkosci.
Nie jest problemem wykonanie grawerowania płytszego lub głębszego.Problemem jest wykonanie graweru podpowierzchniowego.
poza tym kazdy materiał odpowiada inaczej na działanie promienia laserowego.
Pleksi tnie sie bardzo fajnie ale inne tworzywa ,które wydawac by sie mogło powinny iśc jak masło tną sie powoli mimo mozliwosci zwiększenia mocy lasera.
Ale to juz temat na inna opowieść.....