電腦雷射超硬材料雕刻技術的製作方法
2023-09-17 19:25:05
專利名稱：電腦雷射超硬材料雕刻技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種雕刻技術，具體地說是電腦雷射超硬材料雕刻技術。
背景技術：
目前，國內雕刻領域對硬度較低的易燃材料，如塑料、橡膠等均已實現雷射雕刻機進行雕刻，如申請號為02127135.6，名稱為《塑料表面雷射雕刻電鍍的方法》的中國發明專利，公開了一種塑料表面雷射雕刻電鍍的方法，該方法是先將塑料材料的待雕刻面施以金屬膜塗覆的處理；再在其上施以雷射雕刻以定出所需的圖樣及實施電鍍處理，最後在待雕刻面依序完成化學鎳處理及雷射雕刻處理，即可獲得高耐磨及不脫落的圖案。但這種雕刻方法僅適用於硬度較低的雕刻材料，對於雕刻硬質較高的材料來說，由於材料硬度較高，雷射雕刻機很難直接在雕刻面進行雕刻文字或圖案的處理，而一般的手工雕刻則有容易造成雕刻質量不高，雕刻材料的損壞及浪費等缺陷。對於硬度較高的材料進行雕刻，如申請號為90101645.4，發明名稱為《一種噴砂雕刻玻璃的工藝》的中國發明專利，公開了一種噴射金剛砂雕刻玻璃的工藝，它適用於在硬度較高的材料表面上雕刻圖案，其步驟是先在要雕刻的工件上粘貼一層不乾膠保護膠布，然後在這一層膠布上印上圖案，並用刀具雕刻出圖案，再按圖案深淺層次的要求，由深至淺進行噴射金剛砂，直至符合圖案要求為止。這種雕刻技術適用於在硬度較高的材料表面上雕刻圖案，但由於採用刀具以手工或機械方式雕刻，所以只能對較大型和花紋較粗的圖案進行雕刻處理，而對於較精細或微小的圖案或線條來說難度很大；而且在雕刻玻璃時一般採用大孔徑的噴槍做噴砂處理，由於利用噴槍遠距離的進行噴砂，只是將玻璃表面磨花，而無需進行深度雕刻，所以這種噴砂雕刻方法很難雕刻細微的圖案或條紋，會造成其雕刻的整體質量不高，雕刻的圖案顯得不夠精緻。
發明內容
本發明將提供一種利用電腦雷射技術對超硬度材料進行雕刻，並能提高其雕刻質量及速度的電腦雷射超硬材料雕刻技術。
本發明電腦雷射超硬材料雕刻技術，它的製作工藝步驟如下1)先把待雕刻的超硬材料表面打磨平整；2)再將一抗噴砂擊打的、附著力強的軟貼貼於待雕刻超硬材料表面，使之貼牢於其上；或在待雕刻材料表面塗覆一層抗噴砂擊打的、附著力強的塗敷層；3)用電腦製作好需雕刻的文字或圖案並輸入雷射雕刻機，利用雷射雕刻機在軟貼表面勾勒出需雕刻的文字或圖案；
4)通過空氣壓縮機的空氣壓力使噴槍噴射出噴砂，擊打雷射雕刻機勾勒出的文字或圖案。
由於在待雕刻超硬材料的表面貼有可抗噴砂擊打、附著力強的軟貼，或是在待雕刻超硬材料的表面塗覆有一層可抗噴砂擊打、附著力強的的塗敷層，故可起到阻擋噴砂擊打的作用；但當待雕刻的超硬材料的直徑或邊長為0.1～2.5釐米時，最好在待雕刻的超硬材料四周再設置一個高於其表面的邊框，避免噴砂噴射時所產生的側面氣流掀起軟貼。
噴槍內的噴砂可以採用任何一種噴砂材料，但為使待雕刻的超硬材料上需雕刻的文字或圖案能得到噴槍內噴砂的充分擊打，噴砂一般採用碳化矽。
空氣壓縮機產生的壓力一般為6～9公斤，但最好為7～8公斤之間；而噴槍的噴嘴孔徑則在3mm～8mm之間，最好是在4～5mm，這樣最適宜進行噴砂雕刻處理。待雕刻物不會因為空氣壓縮機的壓力過大而受到噴砂過於強烈的擊打，而破壞雕刻圖案的美感；則空氣壓縮機的壓力過小的話，則無法對待雕刻物進行充分的雕刻。若因為噴槍的噴嘴孔徑過大，會使噴出的噴砂過量，會出現過度雕刻的現象；若噴槍的噴嘴孔徑太小，噴出的噴砂則不夠，那麼噴砂打的力度和範圍也就達不到預期的效果。
為了避免因噴砂太小使產生的打擊力不夠；或是因噴砂太大而使產生的打擊力過大，而對軟貼的要求附著力過高，而且使用過大的噴砂會造成砂礫無法擊打到細小的花紋或線條處，故噴砂最好選用150#碳化矽。
而噴槍的噴嘴孔徑與待雕刻超硬材料表面之間的距離一般是3～6cm，最佳的距離是3.5～4.5cm；而噴槍或待雕刻超硬材料在雕刻過程中的移動則為均衡移動，其移動速度一般在5～15mm/s之間，最好是在8～12mm/s這個範圍。這樣就不會因為噴槍的噴嘴到雕刻面的距離太近，造成噴砂擊打時產生的靜電燒毀軟貼或燒溶塗敷層，破壞軟貼或塗敷層對不需雕刻部分的保護；或是因為噴嘴到雕刻面的距離太遠，造成噴砂擊打的力量過小，使其無法較深紋路的進行充分雕刻。而在雕刻過程中，均衡的移動噴槍或待雕刻超硬材料，是為了使之均衡受噴砂的擊打，使其不會因為噴砂集中的長時間擊打待雕刻物的一個部位，而造成待雕刻物局部受溫過高，使覆於其上的及時貼被燒毀，或是塗敷於其上的塗敷層被燒溶。
待雕刻的超硬材料的硬度為摩氏2～8度為宜。
使用本電腦雷射超硬材料雕刻技術雕刻超硬材料，具有快捷、精確、方便、便於工業化生產之效果。由於待雕刻材料的表面貼有軟貼或在其表面塗覆一層塗敷層，則可用電腦控制雷射機在其上雕刻出所需的圖案或文字，使需要雕刻的圖案或文字的超硬材料曝露出來，而軟貼和塗敷層均由可抗噴砂擊打的、附著力極強的材料製成，利用噴砂進行雕刻時，擊打在軟貼或塗敷層表面的噴砂，不會損壞雕刻材料無需雕刻的部分，故不會破壞雕刻出圖案的美感，使雕刻的文字更加清晰可辨，特別是在雕刻不同類型的字體時，仍然可保持其原有的字體風格。當雕刻由硬質材料製成的直徑或邊長小於2.5釐米，如印章、飾品等物件時，可在待雕刻的超硬材料雕刻面的四周設置高於其表面的、可抗噴砂擊打材料製成的邊框，其作用在於阻擋噴砂噴射時所產生的側面氣流掀起粘貼在雕刻面表面的軟貼，不會因此發生位移，牢牢地貼於其表面；還可擋回噴砂噴射時所產生的側面氣流，使其與噴射的垂直氣流合為一體。而利用電腦雷射製作需雕刻的文字或圖案可降低製版出錯的風險，還可在待雕刻表面勾勒出十分精細的圖案或細微和線條，解決了採用刀具雕刻費力費工並且容易損壞的問題。由於噴砂可以回收循環使用，亦可節約生產成本。本發明設計合理，加工技術簡單，雕刻速度快，一般噴砂的過程只需5秒左右，具有可以進行機械化生產、成本低、容易掌握的優點。
具體實施例方式實施例1先將一枚待雕刻的各邊邊長均為2釐米的正方形天然水晶印章雕刻面打磨平整，再將一塊與印章雕刻面大小相同的廣州堅義興公司生產的K906型及時貼牢貼於其上，並在印章雕刻面四周用上述及時貼圍一個高於其表面的邊框；用電腦製作好需雕刻的文字，並將其輸入雷射雕刻機，控制雷射雕刻機在及時貼表面勾勒出需雕刻的文字式樣；利用噴槍內的碳化矽通過空氣壓縮機的空氣壓力產生打擊力，擊打利用雷射雕刻機勾勒好的文字，整個工作過程僅需1分鐘左右，雕刻出的文字清晰而不會變形，仍可保持原有的字體風格。
實施例2若需在實施例1中所述的印章任意一個側面雕刻圖案，則先將印章任意一個側面打磨平整，再將一塊與此側面大小相同的、實施例1中所述及時貼牢貼於其上，並在其四周用上述及時貼圍一個高於其表面的邊框；用電腦排版繪製好需雕刻的圖案，並將其輸入雷射雕刻機，控制雷射雕刻機在及貼表面勾勒出需雕刻的圖案樣本；利用噴槍內的碳化矽通過空氣壓縮機的空氣壓力產生打擊力，擊打利用雷射雕刻機勾勒好的圖案，整個工作過程只需1分鐘左右，而印章側面的雕刻圖案使整個印章顯得更加精緻美觀。
實施例3將一塊待雕刻的直徑為2.5釐米的圓形瑪瑙墜面表面打磨平整，再在其表面塗覆一層可抗噴砂擊打的塗敷層，並在墜面圓周邊用實施例1所述的及時貼圍一個高於其表面的邊框；用電腦製作好需雕刻的文字和圖案，並將其輸入雷射雕刻機，控制雷射雕刻機在上述及時貼表面勾勒出需雕刻的版面式樣；利用噴槍內的碳化矽通過空氣壓縮機的空氣壓力產生打擊力，擊打利用雷射雕刻機雕刻出的版面式樣，整個工作過程僅需1分鐘，經過雕刻的瑪瑙墜面圖案更顯生動而富有美感。
實施例4將一塊待雕刻的直徑為1.5釐米的隨圓形翡翠飾品表面打磨平整，再在其表面塗覆一層可抗噴砂擊打的塗敷層，並在其圓周邊用實施例1所述的及時貼圍一個高於其表面的邊框；用電腦製作好需雕刻的圖案，並將其輸入雷射雕刻機，控制雷射雕刻機在上述及時貼表面勾勒出需雕刻的版面式樣；利用噴槍內的碳化矽通過空氣壓縮機的空氣壓力產生打擊力，擊打利用雷射雕刻機雕刻出的版面式樣，整個工作過程僅需1分鐘左右，經過雕刻的翡翠更顯精緻、美觀。
實施例5將一塊長為4米、寬2米的長方形玉石需雕刻面打磨平整，再在其表面塗覆一層可抗噴砂擊打的塗敷層，用電腦製作好需雕刻的大型圖案，並將其輸入雷射雕刻機，利用雷射雕刻機在塗敷層表面勾勒出需雕刻的圖案；利用噴槍內的碳化矽通過空氣壓縮機的空氣壓力產生打擊力，擊打利用雷射雕刻機雕刻出的圖案，可使雕刻出的大型圖案栩栩如生，大氣磅礴。
權利要求
1.電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於它的製作工藝步驟如下1)先把待雕刻的超硬材料表面打磨平整；2)再將一抗噴砂擊打的、附著力強的軟貼貼於待雕刻超硬材料表面，使之貼牢於其上；或在待雕刻材料表面塗覆一層抗噴砂擊打的、附著力強的塗敷層；3)用電腦製作好需雕刻的文字或圖案並輸入雷射雕刻機，利用雷射雕刻機在軟貼表面勾勒出需雕刻的文字或圖案；4)通過空氣壓縮機的空氣壓力使噴槍噴射出噴砂，擊打雷射雕刻機勾勒出的文字或圖案。
2.根據權利要求1所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於所述待雕刻的超硬材料的直徑或邊長為0.1～2.5釐米。
3.根據權利要求1或2所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於所述待雕刻的超硬材料四周設有高於其表面的邊框。
4.根據權利要求1所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於所述的噴砂為碳化矽。
5.根據權利要求1所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於所述空氣壓縮機產生的氣壓為6～9公斤；所述噴槍的噴嘴孔徑為3mm～8mm。
6.根據權利要求4所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於；所述所述噴砂為150#碳化矽。
7.根據權利要求5所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於；所述空氣壓縮機所產生的氣壓為7～8公斤；所述噴槍的噴嘴孔徑為4～5mm。
8.根據權利要求1或2所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於噴槍的噴嘴孔徑與待雕刻超硬材料表面之間的距離為3～5cm；所述噴槍或待雕刻超硬材料在雕刻過程中的移動為均衡移動，其移動速度為5～15mm/S。
9.根據權利要求8所述的電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於噴槍的噴嘴孔徑與待雕刻超硬材料表面之間的距離為3.5～4.5cm；所述噴槍或待雕刻超硬材料在雕刻過程中的移動為均衡移動，其移動速度為8～12mm/S。
10.根據權利要求1或2所述電腦雷射超硬材料雕刻技術，其特徵在於所述待雕刻的超硬材料的硬度為摩氏2～8度。
全文摘要
本發明涉及一種電腦雷射超硬材料雕刻技術，它的製作工藝如下先把待雕刻的超硬材料表面打磨平整；再將一抗噴砂擊打的、附著力強的軟貼貼於待雕刻超硬材料表面，使之貼牢於其上；或在待雕刻材料表面塗覆一層抗噴砂擊打的、附著力強的塗敷層；用電腦製作好需雕刻的文字或圖案並輸入雷射雕刻機，利用雷射雕刻機在軟貼表面勾勒出需雕刻的文字或圖案；利用空氣壓縮機的空氣壓力噴射出噴砂，擊打雷射雕刻機勾勒出的文字或圖案。使用本電腦雷射超硬材料雕刻技術雕刻超硬材料，具有雕刻速度快，雕刻質量高，加工技術簡單，成本低，容易掌握等優點。
文檔編號B44C1/22GK1559811SQ20041002203
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月11日 優先權日2004年3月11日
發明者楊健偉 申請人:楊健偉