超白夾絲深加工3D激光內(nèi)雕玻璃
相信很多小伙伴都和Fancy一樣在水晶禮品的柜臺(tái)或各大景區(qū)紀(jì)念品店里,都看到一些內(nèi)部雕刻有一些圖案的玻璃或水晶工藝品?;B魚蟲、建筑、人物等等琳瑯滿目。很多人納悶在這些晶瑩剔透的水晶制品里面,圖案是怎么雕刻進(jìn)去的呢?這就是傳說中的激光內(nèi)雕技術(shù)。其實(shí),通常見到的工藝品大多不是真正的水晶,而是人造水晶?!凹す狻眲t是對人造水晶(也稱“水晶玻璃”)進(jìn)行“內(nèi)雕”最有用的工具。那么接下來Fancy就和大家一起揭開這些水晶工藝品神秘的面紗。
實(shí)際上,目前激光加工技術(shù)已經(jīng)十分成熟,除激光浮雕外,還有
激光內(nèi)雕等更為高端的應(yīng)用,即在不破壞材料表面的情況下,對材料內(nèi)部進(jìn)行雕刻加工。其原理是利用非線性光學(xué)現(xiàn)象——透明材料雖然一般情況下對激光是透明的,不吸收激光能量,但是在足夠高的光強(qiáng)下會(huì)產(chǎn)生非線性效應(yīng),比如多光子電離、閾上電離等,所以在強(qiáng)度足夠高的激光聚焦點(diǎn),透明物質(zhì)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)吸收激光能量而產(chǎn)生微爆裂,大量的微爆裂點(diǎn)排列成所需要的圖案。
激光內(nèi)雕的原理其實(shí)也很簡單。激光要能雕刻玻璃,它的能量密度必須大于使玻璃破壞的某一臨界值(或稱閾值),而激光在某處的能量密度與它在該點(diǎn)光斑的大小有關(guān),同一束激光,光斑越小的地方能量密度越大。這樣,通過適當(dāng)聚焦,可以使激光的能量密度在進(jìn)入玻璃及到達(dá)加工區(qū)之前低于玻璃的破壞閾值,而在希望加工的區(qū)域則超過這一臨界值,激光在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生脈沖,其能量能夠在瞬間使水晶受熱破裂,從而產(chǎn)生極小的白點(diǎn),從而在玻璃內(nèi)部雕刻出預(yù)定的形狀。
這樣,
激光內(nèi)雕機(jī)就可通過適當(dāng)聚焦,使激光的能量密度在進(jìn)入水晶,到達(dá)加工區(qū)之前低于水晶的破壞值,而在需要加工的區(qū)域則超過這一臨界值,激光在極短的時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生脈沖,其能量就能夠在瞬間使水晶受熱破裂,從而產(chǎn)生極小的白點(diǎn),在玻璃內(nèi)部雕出預(yù)定的形狀。
激光內(nèi)雕使用的設(shè)備不是常規(guī)的CO2激光機(jī)或光纖激光機(jī),而是半導(dǎo)體泵浦激光器,加工速度與加工精度同樣具有高水平標(biāo)準(zhǔn),可雕刻2D/3D人像、獎(jiǎng)杯等個(gè)性化紀(jì)念品。