De wereld van laserbewerking is veel verder gegaan dan eenvoudige 2D-oppervlakte-etsing. Tegenwoordig maakt 3D-lasergraveren (of diepgraveren) het voor fabrikanten mogelijk om verbluffende, tactiele reliëfs, getextureerde patronen en naadloze markeringen te creëren op niet-vlakke, gebogen oppervlakken. Deze revolutionaire verschuiving hangt volledig af van één cruciale factor: het kiezen van het juiste materiaal.
Dus, wat zijn de beste materialen voor dit geavanceerde proces? De meest compatibele en effectieve materialen voor echte 3D-contouring en diepe carving zijn Hout en Leer, Geanodiseerde metalen, en Gegoten acryl.
Organische materialen zijn doorgaans de kampioenen van diepgraveren bij gebruik van een CO2-laser. Hun cellulaire structuur maakt het mogelijk om schoon te verdampen, waardoor zeer contrasterende, getextureerde en diepe reliëfs achterblijven.
Hout is de gouden standaard voor diepgraveren omdat het effectief verkoolt en verdampt onder een CO2-laserstraal. Het resultaat is een contrastrijk reliëf met een prachtige, natuurlijke textuur.
Compatibiliteit: Uitstekend voor CO2-lasers.
Beste toepassingen: Het creëren van topografische kaarten, aangepaste houten borden met diep reliëf, architectonische modellen en getextureerde patronen waarbij de gebruiker het diepteverschil kan voelen.
Pro-tip: Gebruik voor maximale diepte een lagere snelheid en hoger vermogen en voer meerdere passes uit. Om het contrast te verhogen, reinigt u de uiteindelijke gravure met een tandenborstel en milde zeep en verzegelt u deze vervolgens met een oliefinish om de verkoolde gebieden donkerder te maken. Let op de rol van de nerfrichting: verticale nerf heeft de neiging om details beter vast te houden dan horizontale nerf bij diep carven.
Echt en imitatieleer zijn populaire materialen voor 3D-graveren vanwege hun luxueuze gevoel en de rijke patina die door de laser wordt gecreëerd.
Compatibiliteit: Zeer goed voor CO2. Fiberlasers kunnen ook worden gebruikt, maar CO2 biedt een betere controle over de diepte voor natuurlijke materialen.
Beste toepassingen: Het personaliseren van aangepaste portemonnees, het creëren van unieke riemontwerpen of het fabriceren van ingewikkelde patches met verschillende diepte-effecten om stiksels of fijne sculpturale details te simuleren.
Pro-tip: Test uw snelheids- en vermogensinstellingen zorgvuldig. Leer heeft een lage ontbrandingstemperatuur en het gebruik van overmatig vermogen kan snel door het materiaal branden, waardoor het 3D-reliëfeffect wordt verpest. Een zachte, multi-pass aanpak is altijd veiliger en levert betere resultaten op dan een enkele, agressieve pass.
Corian, een niet-poreus massief oppervlak bestaande uit acrylpolymeer en alumina trihydraat, is een onderbenutte parel in 3D-graveren.
Compatibiliteit: Goed voor CO2.
Beste toepassingen: High-end architectonische modellen, bewegwijzering van museumkwaliteit en het creëren van ondiepe, precieze mallen. In tegenstelling tot hout biedt Corian een gladde, niet-getextureerde achtergrond, waardoor de dieptevariatie zelf de primaire visuele eigenschap is.
Voor toepassingen waarbij de snelheid van materiaalverwijdering, kleurcontrast en duurzaamheid van het grootste belang zijn, hebben materialen die compatibel zijn met Fiber-lasersystemen—of technische kunststoffen die geschikt zijn voor CO2—de voorkeur.
Hoewel echt diep carven in massief metaal gespecialiseerde, krachtige femtoseconde-lasers vereist, worden 3D-lasersystemen uitgebreid gebruikt op geanodiseerd aluminium voor contourmarkering met hoge snelheid.
Compatibiliteit: Ideaal voor Fiber-lasers.
Beste toepassingen: Serialisatie en branding op gebogen oppervlakken van behuizingen van consumentenelektronica, medische instrumenten of auto-onderdelen. De 3D-mogelijkheid wordt gebruikt om een consistent brandpunt te behouden over de kromming, waarbij de gekleurde anodische laag snel wordt verwijderd om het heldere aluminium eronder te onthullen. De snelheid en kwaliteit van de markering op gebogen oppervlakken maken dit materiaal zeer efficiënt.
Acryl (PMMA) is een veelgebruikt materiaal, maar het type is cruciaal voor succes in een 3D-toepassing.
Compatibiliteit: Uitstekend voor CO2.
Kritiek onderscheid: Gegoten acryl is het enige type dat wordt aanbevolen voor diep carven en 3D-reliëf. Wanneer het door een laser wordt geraakt, verdampt gegoten acryl schoon in een fijn poeder, waardoor een mat, getextureerd en schoon etsresultaat ontstaat dat perfect is voor reliëfwerk. Geëxtrudeerd acryl smelt in een kleverige substantie wanneer het diep wordt gegraveerd, waardoor een plakkerige, ongelijke puinhoop ontstaat die het gewenste 3D-effect verpest. Controleer altijd of uw acryl gegoten is voordat u diepgraveren probeert.
Deze technische kunststoffen bieden stabiliteit en precisie die ze waardevol maken voor functionele componenten.
Compatibiliteit: Geschikt voor zowel CO2 als Fiber (afhankelijk van kleuradditieven).
Beste toepassingen: Het creëren van precieze texturen op machineonderdelen, het toevoegen van diepte aan prototypes of het graveren van zeer gedetailleerde tekst in behuizingen. Vooral Delrin biedt uitzonderlijk schone, laag-smeltende graveerresultaten die geschikt zijn voor fijn 3D-werk. ABS, hoewel bewerkbaar, vereist strenge dampafzuiging vanwege de mogelijke afgifte van giftige stoffen.
Geen enkele discussie over lasercompatibiliteit is compleet zonder materialen te behandelen die een ernstig risico vormen voor de operator, de apparatuur en de faciliteit. De verhoogde kracht en meerdere passes die worden gebruikt bij 3D-graveren, versterken de gevaren die verbonden zijn aan deze materialen.
Dit is het meest kritieke materiaal om te vermijden. Plaats nooit PVC of vinyl in een lasergraveermachine.
Reden: Wanneer PVC of vinyl door een laser wordt verwarmd, ontbinden ze en produceren ze zeer corrosief zoutzuur (in de vorm van chloorgas). Dit giftige gas is direct gevaarlijk voor de menselijke gezondheid en zal systematisch de optiek, bedrading, spiegels en alle metalen componenten in de behuizing vernietigen. Deze schade is vaak onherstelbaar en maakt de garantie op de apparatuur ongeldig.
Hoewel lichte markering op deze materialen mogelijk is, brengt het proberen van diep 3D-reliëfcarven aanzienlijke risico's met zich mee.
Reden: Zowel polycarbonaat als ABS hebben de neiging om te smelten en te koken onder hoge laservermogen, wat leidt tot inconsistente, slechte resultaten. Nog gevaarlijker is dat ze kankerverwekkende dampen afgeven (zoals cyanideverbindingen van ABS) en een hoog risico op ontsteking vormen. Als u deze materialen moet verwerken, gebruik dan minimaal vermogen en zorg ervoor dat uw ventilatiesysteem van topkwaliteit is.
Deze categorie van kunststoffen, vaak gebruikt in verpakkingen en isolatie, is uitzonderlijk riskant.
Reden: Deze materialen hebben een extreem laag smeltpunt en zijn zeer vluchtig en ontvlambaar. Proberen een diepe 3D-snede te maken, zal vrijwel zeker onmiddellijk tot ontsteking leiden, wat een direct brandgevaar in de machinebehuizing oplevert. Controleer altijd de chemische samenstelling van elk schuim voordat u het met een laser bewerkt.
3D-lasergraveren vertegenwoordigt een sprong voorwaarts in maatwerk en productie, waardoor artistieke details en functionele precisie mogelijk worden die voorheen waren voorbehouden aan gespecialiseerd subtractief CNC-frezen. Het succes van elk 3D-laserproject, of het nu gaat om een diep reliëfcarving op hout of een markering met hoge snelheid op een gebogen aluminium telefoonhoesje, berust volledig op uw materiaalkeuze.
Deze gids biedt de basiskennis voor het navigeren in het 3D-laserlandschap. We moedigen u aan om onze gerelateerde inhoud te verkennen over het optimaliseren van machine-instellingen voor diep snijden en ervoor te zorgen dat uw ventilatie aan de industriële normen voldoet. Laat het ons weten als u dieper wilt ingaan op aanbevolen multi-pass-instellingen voor hardhout of een andere richting wilt verkennen voor geavanceerde textuurcreatietechnieken op leer.