Apa itu Ukiran Laser?

Dasar Ukiran Laser

Ukiran laser adalah proses finishing permukaan yang menggunakan laser untuk mengetsa atau menandai desain pada permukaan material. Laser menghasilkan pancaran cahaya yang intens yang dapat difokuskan secara tepat untuk mengukir detail dan pola halus yang tidak dapat diperoleh dengan metode lain. Selama pengukiran laser, sinar laser berenergi tinggi mengikis (menguapkan) sejumlah kecil bahan di area yang dipilih untuk membuat tanda permanen. Ukiran laser digunakan untuk dekorasi, pelabelan, penandaan, dan personalisasi pada berbagai bahan seperti logam, plastik, kaca, dan batu. Hal ini memungkinkan penandaan permanen dan presisi tinggi tanpa kontak dan tanpa bahan habis pakai.

Tujuan Ukiran Laser

Ukiran laser adalah teknik penandaan yang menarik untuk berbagai bahan berkat sifatnya yang permanen dan presisi tinggi. Memahami tujuan utama dan aplikasi pengukiran laser akan memberikan wawasan yang lebih luas tentang metode pemrosesan laser yang populer ini.

• Dekorasi – Buat efek dan pola visual yang unik pada permukaan produk untuk meningkatkan estetika
• Branding – Mengukir logo atau pengenal lainnya pada produk untuk promosi merek
• Kustomisasi – Personalisasikan produk dengan mengukir nama, tanggal, atau informasi khusus lainnya
• Penandaan fungsional - Buat timbangan, tombol, tombol, dan penanda fungsional lainnya
• Penandaan keamanan – Tambahkan nomor seri unik atau tanda anti pemalsuan
• Penambahan nilai – Meningkatkan nilai produk melalui ukiran
• Penandaan permanen – Laser dapat membuat tanda permanen pada permukaan material
• Penandaan presisi tinggi – Pemfokusan sinar laser memungkinkan pola halus dan rumit
• Penandaan non-kontak - Tidak diperlukan kontak fisik selama iradiasi laser
• Produksi otomatis – Ukiran laser memungkinkan produksi jalur perakitan otomatis
• budaya merek – Desain khusus dapat menambah cerita produk dan nilai budaya
• Fungsionalitas yang ditingkatkan – Utilitas yang ditingkatkan dengan menambahkan timbangan, tanda pada alat atau instrumen

Jenis Ukiran Laser

Ada beberapa jenis proses pengukiran laser, masing-masing dengan keunggulan dan aplikasi terbaiknya sendiri. Memahami berbagai teknik ukiran laser memungkinkan pencocokan metode dengan hasil penandaan yang diinginkan.

• Ukiran raster – Kepala laser memindai bolak-balik mengukir garis paralel di seluruh area untuk membuat gambar dan tekstur bernada ringan. Ukiran raster berfungsi pada sebagian besar bahan dan merupakan proses yang paling umum.
• Ukiran vektor – Laser mengikuti jalur yang telah ditentukan, bergerak langsung dari titik ke titik di sepanjang garis besar gambar digital. Metode "pemotongan vektor" ini menghasilkan garis dan grafik yang tajam dan bersih.
• Ukiran yang dalam – Menggunakan beberapa lintasan dengan daya tinggi, pengukiran dalam menembus lebih dalam ke material untuk menciptakan rongga tersembunyi dan efek bantuan 3D yang nyata.
• ukiran 3D – Pengukiran 3D khusus dapat menghasilkan struktur tiga dimensi yang kompleks dengan mengontrol pergeseran fokus laser dan tumpang tindih beberapa tingkat secara tepat.
• Mengisi warna – Warna dilelehkan secara selektif ke dalam ceruk yang diukir dengan laser untuk menambahkan efek kontras warna yang hidup secara visual.
• foaming – Beberapa plastik memuai di bawah iradiasi laser; mengendalikan efek berbusa ini dapat menciptakan pola berpori tertanam yang unik.

Bahan yang cocok untuk ukiran laser

Laser dapat secara efektif mengukir berbagai bahan, tetapi sifat fisik dan parameter interaksi laser harus disesuaikan untuk hasil terbaik.

• Logam – Stainless steel, aluminium, kuningan, titanium, logam mulia seperti emas dan perak. Logam memantulkan sinar laser sehingga biasanya membutuhkan laser serat berdaya tinggi.
• Plastik & polimer – Laser mengukir bahan termoplastik seperti akrilik, ABS, polikarbonat dengan melelehkan/menguapkan bahan. Beberapa polimer menunjukkan efek berbusa.
• Kaca – Kaca kristal borosilikat dan timbal dapat diukir dan dipotong dengan laser.
• Keramik – Keramik mengkilap membutuhkan laser CO2, sementara laser serat menandai keramik tanpa glasir teknis.
• Karet – Menandai bahan karet halus seperti stempel dan label dimungkinkan dengan ablasi laser.
• Kayu – Pembakaran laser dapat membuat tanda menghitam dekoratif pada permukaan kayu alami.
• Kulit & kain – Kulit dan kain sintetis cocok untuk ukiran laser pada pola dan profil potongan.
• Batu – Pengukiran laser bekerja pada batu seperti granit, marmer, dan lapis dengan mengikis permukaan secara selektif.
• Komposit – Bahan seperti serat kaca dan serat karbon mudah ditandai dengan laser.

Peralatan Ukiran Laser

Ukiran laser memerlukan peralatan khusus untuk menghasilkan, mengontrol, dan memfokuskan sinar laser berintensitas tinggi untuk pemrosesan bahan yang presisi.

• Jenis laser – Laser CO2 dan laser serat paling sering digunakan. Laser CO2 memberikan daya tinggi tetapi hanya dapat mengukir nonlogam. Laser serat memungkinkan penandaan logam juga.
• Resonator laser – Sumber penghasil laser dengan rongga optik untuk amplifikasi sinar.
• Pengiriman balok – Komponen optik seperti cermin, lensa, kabel serat memandu dan memanipulasi sinar.
• Kontrol gerak – Tahapan presisi dan galvanometer mengarahkan dan memindahkan sinar ke benda kerja.
• Sistem pendingin – Unit pendingin mengedarkan cairan dingin untuk menjaga suhu laser.
• Ekstraksi asap – Ekstraktor asap menghilangkan gas proses dan kotoran.
• Perangkat lunak – Program komputer menyalin file desain dan mengontrol pemosisian/output laser.
• Area kerja – Ruang laser tertutup dengan interlock pengaman menyediakan amplop kerja yang terkontrol.
• positioning – Sumbu putar dapat memutar benda kerja berbentuk silinder untuk pengukiran melingkar.
• Aksesoris – Beam splitter, konverter panjang gelombang, lensa khusus, perlengkapan putar.

Proses Ukiran Laser

Mencapai pengukiran laser yang berkualitas memerlukan perencanaan yang cermat dan pelaksanaan alur kerja penandaan laser yang lengkap.

1. Mendesain – Membuat file desain vektor dan raster yang menentukan pola, grafik, teks, nomor seri.
2. Persiapan material – Memastikan permukaan material bersih dan siap, dengan pelapis dilepas jika diperlukan. Memperbaiki atau merekatkan bahan pada tempatnya.
3. Pengaturan laser – Memilih parameter laser, lensa, daya, kecepatan, dan fokus yang sesuai berdasarkan bahan.
4. Uji ukiran – Melakukan tanda laser uji coba pada potongan sampel untuk menyempurnakan pengaturan.
5. Ukiran – Mengoperasikan sistem pengukiran laser sesuai dengan file desain yang diprogram. Memantau proses.
6. Pengolahan pasca – Membersihkan puing-puing, menghilangkan lapisan pelindung, menghaluskan permukaan. Menambahkan isian warna jika diperlukan.
7. Inspeksi – Memverifikasi kualitas ukiran dan apakah memenuhi spesifikasi. Ulangi pengukiran atau poles ulang jika perlu.

Aplikasi industri

Ukiran laser banyak digunakan di seluruh industri manufaktur untuk menandai komponen, suku cadang, dan produk secara permanen.

• Otomotif – Nomor VIN, logo branding, label kontrol, dial, pelat kick, bagian trim.
• Aerospace – Nomor bagian, tanda sertifikasi, timbangan inkremental, pelat data.
• Elektronik – Penanda keyboard, nomor seri, label peraturan, kelulusan.
• Medis – Timbangan dan indikator pada instrumen, penandaan alat sekali pakai.
• Senjata Api – Nomor seri, nama model, elemen dekoratif, tanda penglihatan.
• Peralatan mesin – Panel kontrol, pelat ID mesin, dial dan pointer bertingkat.
• Pipa – Garis tata letak, indikator fluida, katup dan label pemasangan.
• Signage – Logo perusahaan, instruksi operasional, plakat, elemen dekoratif.
• Peralatan – Nama merek, label kontrol, kelulusan, nomor seri.

Ukiran Laser untuk Perhiasan dan Aksesori

Ukiran laser cocok untuk desain dekoratif pada perhiasan, jam tangan, kacamata, tas tangan, dompet, dan aksesori lainnya.

• Desain yang unik – Monogram rumit, nama, pola untuk mempersonalisasi potongan.
• merek logo – Logo atau lencana perusahaan yang permanen namun halus.
• Tanda keamanan – Ukiran mikro nomor seri dan branding pada potongan logam mulia.
• Efek dua nada – Menggabungkan tekstur yang dipoles dan laser matte.
• Tanda tak terlihat – Menggunakan daya rendah untuk menandai barang berharga secara halus.
• Isi warna – Mengisi area ukiran dengan cat enamel untuk semangat.
• Geometri kompleks – Kontrol laser 2D dan 3D yang fleksibel sesuai dengan permukaan melengkung.
• Logam mulia – Emas, perak, platinum dapat ditandai dengan tepat tanpa kerusakan.
• Pengaturan permata - Langsung mengukir batu mengelilingi dan elemen terintegrasi.
• Tanda skala – Terapkan gradasi dan indikator yang tepat pada dial jam tangan.

Perbandingan dengan Proses Finishing Permukaan Lainnya

Meskipun pengukiran laser memiliki banyak keuntungan, teknik finishing permukaan lainnya mungkin lebih cocok tergantung pada kebutuhan aplikasi.

• Ukiran mekanis – Menggunakan pemotong berlian yang membutuhkan lebih banyak kontak tetapi bekerja pada lebih banyak bahan. Pekerjaan tangan memungkinkan desain kreatif.
• Fotokimia etsa (klik untuk mempelajari lebih lanjut) – Mengetsa logam melalui masker menggunakan bahan kimia. Kedalaman terbatas tetapi hasil yang sangat konsisten.
• Sablon – Tinta dipaksa melalui layar jaring halus untuk mencetak grafik dan teks ke permukaan. Mengizinkan efek multiwarna.
• Pencetakan pad – Pelat gambar tergores mentransfer pola tinta ke produk. Bekerja dengan baik pada objek 3D tetapi menawarkan presisi dan daya tahan yang lebih rendah.
• Embossing – Menekan cetakan ke dalam bahan untuk menciptakan efek 3D yang terangkat. Tidak ada pemindahan material yang terjadi dengan embossing.
• sublimasi – Gambar pewarna yang dicetak menyebar ke media saat dipanaskan. Terutama digunakan untuk kain dan polimer.
• Penandaan laser – Perubahan warna bahan langsung dari pemanasan laser. Biaya lebih rendah tetapi biasanya kurang presisi dibandingkan ukiran laser.
• Pencetakan inkjet – Tetesan tinta disemprotkan untuk mencetak gambar dan teks ke berbagai bahan. Multi-warna mampu tetapi rentan untuk dipakai.