Лазерная гравировка — это практика использования лазеров для гравировки объекта. Процесс гравировки создает дизайн путем физического разрезания объекта для удаления материала. Эта техника не подразумевает использование чернил или резцов , которые контактируют с гравируемой поверхностью и изнашиваются, что дает ей преимущество перед альтернативными технологиями маркировки, где чернила или головки резцов необходимо регулярно заменять.
Она отличается от лазерной маркировки, которая подразумевает использование лазера для маркировки объекта любым из множества методов, включая изменение цвета из-за химического изменения, обугливания, вспенивания, плавления, абляции и т. д. [1] Однако термин «лазерная маркировка» также используется как общий термин, охватывающий широкий спектр методов обработки поверхности, включая печать, горячее клеймение и лазерное склеивание . Машины для лазерной гравировки и лазерной маркировки — это одно и то же, поэтому эти два термина иногда путают те, кто не имеет соответствующего опыта.
Влияние лазерной маркировки было более выражено для специально разработанных «лазерных» материалов, а также для некоторых красок. К ним относятся полимеры , чувствительные к лазеру , и новые металлические сплавы . [2]
Лазерная гравировка — это процесс выборочного удаления микроскопических слоев материала, в результате чего на обработанной поверхности остаются видимые следы. В зависимости от материалов взаимодействие лазера с материалом может быть разным. На более твердых поверхностях механизм действия заключается в первую очередь в абляции , когда сфокусированный луч лазера вытесняет микроскопические частицы из подложки. Гравировка может достигать глубины 100 мкм и более, тогда как лазерная маркировка обычно неглубокая.
Выбор лазеров важен для качества маркировки. Для создания чистой маркировки предпочтительны короткие импульсы высококачественных лазерных импульсов, поскольку они способны передавать большое количество энергии, не вызывая значительного нагрева и плавления образца. Например, гравировка с использованием фемтосекундных лазеров повышает точность, поскольку эти лазеры излучают чрезвычайно короткие импульсы, которые создают маркировку с высоким разрешением без значительного нагрева, избегая искажения или изменения материала. [3] Эта технология особенно ценна для материалов, где тепловые эффекты должны быть сведены к минимуму, таких как металлы, пластики и чувствительная электроника.
Лазерный гравировальный станок состоит из трех основных частей: лазера, контроллера и поверхности. [2] Лазер — это инструмент для рисования: испускаемый им луч позволяет контроллеру наносить узоры на поверхность. Контроллер определяет направление, интенсивность, скорость движения и распространение лазерного луча, направленного на поверхность. Поверхность выбирается в соответствии с типом материала, на который может воздействовать лазер.
Точка, в которой лазерный луч касается поверхности, должна находиться в фокальной плоскости оптической системы лазера и обычно является синонимом его фокусной точки . Эта точка обычно мала, возможно, меньше доли [ неопределенной ] миллиметра (в зависимости от оптической длины волны). Только область внутри этой фокусной точки существенно затрагивается, когда лазерный луч проходит по поверхности. Энергия, передаваемая лазером, изменяет поверхность материала в фокусной точке. Она может нагреть поверхность и впоследствии испарить материал, или, возможно, материал может треснуть (известно как «остекление» или «остекление») и отслоиться от поверхности. Прорезание краски металлической детали — это, как правило, способ лазерной гравировки материала.
Если во время лазерной гравировки происходит испарение материала поверхности, почти всегда требуется вентиляция с помощью воздуходувок или вакуумного насоса для удаления вредных паров и дыма, образующихся в ходе этого процесса, а также для удаления мусора с поверхности, чтобы лазер мог продолжать гравировку.
Лазер может удалять материал очень эффективно, поскольку лазерный луч может быть спроектирован так, чтобы доставлять энергию к поверхности таким образом, чтобы преобразовывать высокий процент световой энергии в тепло. Луч является высокофокусированным и коллимированным — в большинстве неотражающих материалов, таких как дерево , пластик и эмалированные поверхности, преобразование световой энергии в тепло более {x%} [ неопределенно ] эффективно. [4] Однако из-за этой эффективности оборудование, используемое при лазерной гравировке, может нагреваться довольно быстро. Для лазера требуются сложные системы охлаждения. В качестве альтернативы лазерный луч может быть импульсным, чтобы уменьшить количество чрезмерного нагрева.
Различные узоры можно гравировать, программируя контроллер на прохождение определенного пути для лазерного луча с течением времени. Траектория лазерного луча тщательно регулируется для достижения постоянной глубины удаления материала. Например, избегаются перекрещивающиеся пути, чтобы гарантировать, что каждая протравленная поверхность подвергается воздействию лазера только один раз, поэтому удаляется одинаковое количество материала. Скорость, с которой луч движется по материалу, также учитывается при создании узоров гравировки. Изменение интенсивности и распространения луча обеспечивает большую гибкость в дизайне. Например, изменяя пропорцию времени (известную как «рабочий цикл»), в течение которого лазер включается во время каждого импульса, можно соответствующим образом контролировать мощность, подаваемую на гравируемую поверхность.
Поскольку положение лазера точно известно контроллеру, нет необходимости добавлять барьеры на поверхность, чтобы предотвратить отклонение лазера от заданного шаблона гравировки. В результате, при лазерной гравировке не требуется резистивная маска. Это в первую очередь то, чем эта техника отличается от старых методов гравировки.
Хорошим примером того, где технология лазерной гравировки была принята в качестве отраслевой нормы, является производственная линия . В этой конкретной установке лазерный луч направляется на вращающееся или вибрирующее зеркало. Зеркало движется таким образом, что может вычерчивать цифры и буквы на маркируемой поверхности. Это особенно полезно для печати дат, кодов истечения срока годности и нумерации партий продукции, перемещающейся по производственной линии. Лазерная маркировка позволяет маркировать материалы из пластика и стекла «на ходу». Место, где происходит маркировка, называется «станцией лазерной маркировки», ее часто можно встретить на заводах по упаковке и розливу. Старые, более медленные технологии, такие как горячее тиснение и тампопечать, в значительной степени были выведены из эксплуатации и заменены лазерной гравировкой.
Для более точной и визуально декоративной гравировки используется лазерный стол (также известный как стол "X–Y" или "XY"). Лазер обычно закреплен на боковой стороне стола и излучает свет в направлении пары подвижных зеркал, так что каждая точка поверхности стола может быть охвачена лазером. В точке гравировки лазерный луч фокусируется через линзу на гравируемой поверхности, что позволяет прорисовывать очень точные и сложные узоры.
Типичная установка лазерного стола включает фиксированный лазер, излучающий свет параллельно одной оси стола, направленный на зеркало, установленное на конце регулируемого рельса. Луч отражается от зеркала под углом 45 градусов , так что лазер проходит путь точно по длине рельса. Затем этот луч отражается другим зеркалом, установленным на подвижной тележке , которая направляет луч перпендикулярно исходной оси. В этой схеме можно представить две степени свободы (одну вертикальную и одну горизонтальную) для травления.
В других устройствах для лазерной гравировки, таких как гравировка на плоском столе или барабане, лазерный луч контролируется для направления большей части своей энергии на фиксированную глубину проникновения в материал, который должен быть гравирован. Таким образом, только определенная глубина материала удаляется, когда происходит гравировка. Простая обработанная палка или уголок могут использоваться в качестве инструмента, чтобы помочь обученным технологам настроить гравер для достижения необходимой фокусировки. Такая установка предпочтительна для поверхностей, которые не сильно различаются по высоте.
Для поверхностей, которые различаются по высоте, были разработаны более сложные механизмы фокусировки. Некоторые из них известны как динамические системы автофокусировки . Они регулируют параметры лазерной генерации в реальном времени, чтобы адаптироваться к изменениям материала по мере его травления. Обычно высота и глубина поверхности контролируются устройствами, отслеживающими изменения в ультразвуке , инфракрасном или видимом свете, направленном на гравируемую поверхность. Эти устройства, известные как пилотные лучи или пилотные лазеры (если используется лазер), помогают направлять корректировки, вносимые в линзу лазера, для определения оптимального пятна для фокусировки на поверхности и эффективного удаления материала.
Лазерные гравировальные станки «X–Y» могут работать в векторном и растровом режиме.
Векторная гравировка следует линии и кривой рисунка, который нужно выгравировать, подобно тому, как перьевой плоттер рисует, создавая сегменты линий из описания контуров рисунка. Многие ранние гравюры знаков и табличек (лазерные или иные) использовали предварительно сохраненные контуры шрифтов , чтобы буквы, цифры или даже логотипы можно было масштабировать до нужного размера и воспроизводить с помощью точно определенных штрихов. К сожалению, области « заполнения » были проблематичными, так как перекрестные штриховки и точечные заливки иногда демонстрировали эффекты муара или сверх-узоры, вызванные неточным расчетом интервалов между точками. Более того, повороты шрифта или динамическое масштабирование часто выходили за рамки возможностей устройства визуализации шрифтов. Введение языка описания страниц PostScript теперь обеспечивает гораздо большую гибкость — теперь практически все, что можно описать в векторах с помощью программного обеспечения с поддержкой PostScript, такого как CorelDRAW или Adobe Illustrator, можно обвести, заполнить подходящими узорами и выгравировать лазером.
Растровая гравировка прослеживает лазер по поверхности в медленно продвигающемся линейном узоре вперед и назад, который будет напоминать печатающую головку на струйном или подобном принтере. Узор обычно оптимизируется контроллером/компьютером, так что области по обе стороны узора, которые не должны гравироваться, игнорируются, и след по материалу, таким образом, укорачивается для большей эффективности . Величина продвижения каждой линии обычно меньше фактического размера точки лазера; гравированные линии лишь слегка перекрываются, чтобы создать непрерывность гравировки. Как и в случае со всеми растровыми устройствами, кривые и диагонали иногда могут страдать, если длина или положение растровых линий даже немного отличается по отношению к соседнему растровому сканированию; поэтому точное позиционирование и повторяемость критически важны для конструкции машины. Преимущество растрирования заключается в почти легкой «заливке», которую оно производит. Большинство изображений, которые нужно гравировать, представляют собой жирные буквы или имеют большие непрерывно гравированные области, и они хорошо растрируются. Фотографии растрируются (как при печати) с точками, большими, чем пятно лазера, и их также лучше всего гравировать как растровое изображение. Почти любое программное обеспечение для верстки страниц может использоваться для подачи растрового драйвера на лазерный гравер X–Y или барабанный гравер. В то время как традиционная гравировка знаков и табличек, как правило, отдавала предпочтение сплошным штрихам векторов по необходимости, современные магазины, как правило, запускают свои лазерные граверы в основном в растровом режиме, оставляя вектор для традиционного контурного «вида» или для быстрой маркировки контуров или « штриховок » там, где пластина должна быть вырезана.
Маркировка органических материалов, таких как дерево, основана на карбонизации материала, которая приводит к потемнению поверхности и появлению отметок с высокой контрастностью. Прямое «выжигание» изображений на дереве было одним из первых применений гравировальных лазеров. Мощность лазера, необходимая здесь, часто составляет менее 10 Вт в зависимости от используемого лазера, поскольку большинство из них отличаются. Твердые породы дерева, такие как орех, красное дерево и клен, дают хорошие результаты. Мягкие породы дерева можно гравировать разумно, но они, как правило, испаряются на менее постоянной глубине. Маркировка мягкой древесины требует самых низких уровней мощности и обеспечивает самые высокие скорости резки, в то время как активное охлаждение (например, вентилятор с достаточным потоком воздуха) подавляет возгорание. Твердая бумага и ДВП подходят хорошо; ворсистая бумага и газетная бумага похожи на мягкую древесину. Мех не поддается гравировке; однако готовая кожа может быть гравирована лазером, и ее внешний вид очень похож на горячее клеймение. Некоторые латексные резиновые смеси можно гравировать лазером; например, их можно использовать для изготовления штампов для чернил.
Бумажную маскирующую ленту иногда используют в качестве верхнего слоя перед гравировкой на обработанной и смолистой древесине, так что очистка сводится к снятию ленты с негравированных участков, что проще, чем удалять липкие и дымчатые «ореолы» вокруг (и не требует использования химикатов для удаления лака ).
Каждый пластик имеет определенные свойства материала, особенно спектр поглощения света. Лазерное облучение может вызывать прямые химические изменения, плавление или испарение материала. Пластики редко встречаются в чистом виде, поскольку используются различные добавки, такие как красители, ультрафиолетовые замедлители, разделительные составы и т. д. Эти добавки влияют на результат лазерной маркировки.
Стандартный литой акриловый пластик , акриловый пластиковый лист и другие литые смолы обычно очень хорошо поддаются лазерной обработке. Обычно гравируемая награда представляет собой литой акриловый профиль, предназначенный для лазерной обработки с обратной стороны. Стирол (как в корпусах компакт-дисков ) и многие термоформованные пластики имеют тенденцию плавиться по краю гравировального пятна. Результат обычно «мягкий» и не имеет «травленого» контраста. Поверхность может фактически деформироваться или «рябить» в областях кромок. В некоторых случаях это приемлемо; например, маркировка даты на 2-литровых бутылках с газировкой не обязательно должна быть резкой.
Для вывесок, лицевых панелей и т. д. были разработаны специальные пластики с лазерной маркировкой. Они включают силикат или другие материалы, которые отводят избыточное тепло от материала, прежде чем он может деформироваться. Внешние слои этого материала легко испаряются, обнажая другой цветной материал под ними.
Другие пластики могут быть успешно гравированы, но рекомендуется проводить упорядоченные эксперименты на образце. Говорят, что бакелит легко гравируется лазером; некоторые твердые конструкционные пластики работают хорошо. Однако вспененные пластики, пены и винилы , как правило, являются кандидатами для фрезерования, а не лазерной гравировки. Пластики с содержанием хлора (такие как винил , ПВХ) выделяют едкий газообразный хлор при лазерной обработке, который соединяется с водородом в воздухе, образуя испаренную соляную кислоту , которая может повредить систему лазерной гравировки. Уретановые и силиконовые пластики обычно не работают хорошо, если только это не формула, наполненная целлюлозой , камнем или каким-либо другим стабильным изоляционным материалом.
Кевлар можно гравировать и резать лазером. Однако кевлар выделяет чрезвычайно опасные пары ( цианистый газ) при испарении.
Металлы термостойки и теплопроводны, что затрудняет их гравировку по сравнению с другими материалами. Из-за их теплопроводности импульсные, а не непрерывные лазеры предпочтительны для лазерной гравировки. Лазеры с высокой пиковой мощностью и малой длительностью импульса способны удалять материал с поверхности гравировки металла, не передавая достаточно энергии для расплавления поверхности.
Металлы нелегко гравировать с помощью обычного CO с длиной волны 10 600 нм [5].
2лазеры, поскольку многие металлы имеют высокую отражательную способность около этой длины волны. Yb:Fiber Lasers, Nd:YVO 4 , оба излучают свет с длиной волны около 1000 нм, Nd:YAG лазеры с длиной волны 1064 нм или его гармоники на 532 и 355 нм излучают свет, который легче поглощается большинством металлов. Таким образом, они больше подходят для лазерной гравировки металлов.
Та же проводимость, которая работает против точечного испарения металла, является преимуществом, если цель состоит в том, чтобы испарить какое-либо другое покрытие с металла. Металлические пластины для лазерной гравировки изготавливаются из тонко отполированного металла, покрытого эмалевой краской , которая «выжигается». При уровнях мощности от 10 до 30 Вт получаются превосходные гравюры, поскольку эмаль удаляется довольно чисто. Большая часть лазерной гравировки продается как открытая латунная или стальная с серебряным покрытием надпись на черном или темном эмалевом фоне. Сейчас доступно большое разнообразие отделок, включая трафаретную печать мраморных эффектов на эмали.
Анодированный алюминий обычно гравируется или травится с помощью лазерных установок CO2 . При мощности менее 40 Вт этот металл можно легко гравировать с чистыми, впечатляющими деталями. Лазер отбеливает цвет, обнажая белую или серебристую алюминиевую подложку. Хотя он бывает разных цветов, лазерная гравировка черного анодированного алюминия обеспечивает наилучший контраст из всех цветов. В отличие от большинства материалов гравировка анодированного алюминия не оставляет дыма или остатков.
Распыляемые покрытия могут быть получены для специального использования лазерной гравировки металлов, эти спреи наносят покрытие, видимое лазерному лучу, который сплавляет покрытие с подложкой, по которой прошел лазер. Обычно эти спреи могут также использоваться для гравировки других оптически невидимых или отражающих веществ, таких как стекло, и доступны в различных цветах. [6] Помимо распыляемых покрытий, некоторые металлы, маркируемые лазером, поставляются с предварительно нанесенным покрытием для нанесения изображения. Такие продукты преобразуют поверхность металла в другой цвет (часто черный, коричневый или серый).
Камень и стекло не испаряются и не плавятся легко. В результате это делает их, как правило, лучшими кандидатами для других способов гравировки, в первую очередь пескоструйной обработки или резки с использованием алмазов и воды . Однако, когда лазер попадает на стекло или камень, они раскалываются. Поры на поверхности обнажают естественные зерна и кристаллические «пеньки», которые при очень быстром нагревании могут отделить микроскопический размер «чипа» от поверхности, поскольку горячая часть расширяется относительно своего окружения. [7] [8] Следует избегать больших «заполненных» областей при гравировке стекла, поскольку результаты по всей площади, как правило, неравномерны; на абляцию стекла просто нельзя положиться для визуальной согласованности, что может быть недостатком или преимуществом в зависимости от обстоятельств и желаемого эффекта. По состоянию на 2021 год [update]последние достижения в области УФ-лазерной технологии теперь обеспечивают 10 Вт (или более) энергии УФ-лазера и обеспечивают значительно лучшие результаты гравировки на стекле, чем предыдущие, менее мощные итерации систем УФ-лазерной маркировки (например, 3 Вт) или классические системы маркировки CO 2 лазером. Новые УФ-системы гравируют чисто и четко без высокой степени микротрещин на поверхности маркировки. Поскольку современные 10-ваттные УФ-лазерные системы нагревают окружающую подложку меньше, чем другие системы лазерной маркировки, стеклянные подложки значительно менее подвержены трещинам в процессе лазерной маркировки. Высококачественная гравировка заполнения на тонких стеклянных и кристаллических подложках теперь регулярно воспроизводится [9] в больших объемах в полномасштабных производственных средах.
Спрос на персонализированные ювелирные изделия заставил ювелиров больше узнать о преимуществах процесса лазерной гравировки. [10]
Ювелиры обнаружили, что с помощью лазера они могут справиться с задачей гравировки с большей точностью . Фактически, ювелиры обнаружили, что лазерная гравировка обеспечивает большую точность, чем другие виды гравировки. В то же время ювелиры обнаружили, что лазерные гравировки имеют ряд других желаемых особенностей. Эти особенности включают в себя настройку, персонализацию и чистую красоту этих гравировок.
Когда-то ювелирам, пытавшимся делать лазерную гравировку, требовалось крупногабаритное оборудование. Теперь устройства, выполняющие лазерную гравировку, поставляются в виде блоков. Некоторые предприниматели разместили такие блоки в торговых киосках. Это сделало лазерную гравировку ювелирных изделий гораздо более доступной. Производители машин для лазерной гравировки ювелирных изделий разработали очень специализированное оборудование. Они спроектировали машины, которые могут гравировать внутреннюю часть кольца . Они также создали машины, которые могут гравировать заднюю часть часов .
Лазер может резать как плоские, так и изогнутые поверхности, такие как поверхности ювелирных изделий. Это указывает на причину, по которой ювелиры приветствовали все адаптации для создания ювелирных изделий с лазерной гравировкой. [11]
Лазерная гравировка также может использоваться для создания произведений изобразительного искусства. Как правило, это включает гравировку на плоских поверхностях, чтобы выявить нижние уровни поверхности или создать канавки и борозды, которые могут быть заполнены чернилами, глазурью или другими материалами. Некоторые лазерные граверы имеют вращающиеся насадки, которые могут гравировать вокруг объекта. Художники могут оцифровывать рисунки, сканировать или создавать изображения на компьютере и гравировать изображение на любом из материалов, упомянутых в этой статье. [12]
Относительно низкая стоимость лазерной гравировки, обусловленная автоматизацией и недорогими материалами, делает ее идеальным решением для персонализации трофеев и наград. В то время как ручная гравировка может быть жизнеспособным решением для более дорогих чемпионских трофеев, лазерная персонализация подходит для командных и трофеев за участие, которые часто заказываются в большом количестве и имеют относительно низкую маржу.
Многие также предпочитают читаемость, обеспечиваемую лазером, который часто обеспечивает более четкий вид, чем другие методы, при гораздо более низкой стоимости.
Лазерные материалы, будь то пластик или FlexiBrass, доступны в различных цветах, что повышает популярность лазерной персонализации трофеев и табличек. Две самые популярные комбинации — это золотые буквы на черном фоне и черные буквы на золотом фоне. Хотя те же цветовые комбинации распространены и для табличек, разнообразие цветов, используемых при гравировке табличек, более разнообразно.
Как и в случае с обычными травлеными зеркалами, изначальной целью лазерных гравировальных машин было травление изображения на стеклянной поверхности зеркала . При оптимизации мощности, фокусировки и скорости можно достичь результатов, аналогичных пескоструйной обработке или химическому травлению .
В новой форме гравировки зеркала [13] лазер пульсирует через отражающий серебряный слой на задней стороне зеркала. В результате стеклянная сторона гравированного лазером зеркала остается нетронутой, сохраняя полные отражательные качества исходного зеркала.
После завершения процесса гравировки заднюю часть зеркала необходимо «заполнить» новым покрытием, чтобы выделить лазерную деталь. Когда фотография или текст гравируются лазером, заднее покрытие сплошного черного цвета придаст монохромным изображениям максимальную четкость. Цветные покрытия могут обеспечить хроматичность.
Прямая лазерная гравировка флексографских печатных цилиндров и пластин является устоявшимся процессом с 1970-х годов. Сначала это началось с использования лазера на углекислом газе, который использовался для выборочной абляции или испарения различных резиновых материалов пластин и гильз для получения готовой к печати поверхности без использования фотографии или химикатов. При этом процессе нет встроенной маски абляции, как при прямой фотополимерной лазерной визуализации. Вместо этого высокомощная головка лазера на углекислом газе сжигает или аблирует нежелательный материал. Цель состоит в том, чтобы сформировать четкие рельефные изображения с крутым первым рельефом и контурными краями, поддерживаемыми плечом, чтобы обеспечить высокий стандарт воспроизведения цвета процесса. Затем следует короткий цикл промывки водой и сушки, который менее сложен, чем на этапах постобработки для прямой лазерной визуализации или обычного изготовления флексографских пластин с использованием фотополимерных пластин. После гравировки фотополимер экспонируется через изображенный черный слой и смывается в традиционном фотополимерном процессе, требующем фотографии и химикатов. [14]
До 2000 года лазеры давали результаты более низкого качества только на резиноподобных материалах из-за их грубой структуры. В 2000-х годах были представлены волоконные лазеры , которые давали гораздо более высокое качество гравировки непосредственно на черных полимерных материалах. На выставке печати Drupa 2004 была представлена прямая гравировка полимерных пластин. Это также оказало влияние на разработчиков резины, которые, чтобы оставаться конкурентоспособными, разработали новые высококачественные резиноподобные материалы. Разработка подходящих полимерных соединений также позволила реализовать качество гравировки, достигаемое с помощью волоконных лазеров, в печати. С тех пор прямая лазерная гравировка флексопечатных форм рассматривается многими [ по мнению кого? ] как современный способ изготовления печатных форм, поскольку это первый по-настоящему цифровой метод.
В качестве конкурентного процесса были внедрены более современные [ на момент? ] лазерные системы для выборочной гравировки тонкого непрозрачного черного слоя специально изготовленной фотополимерной пластины или оболочки.
Тесно связанное [ требуется разъяснение ] прямое изображение цифровых флексографских пластин или рукавов "по кругу" на быстро вращающемся барабане или цилиндре. Это выполняется на плейтсеттере, интегрированном в цифровой допечатный рабочий процесс, который также поддерживает цифровую цветопробу. Опять же, это беспленочный процесс, который устраняет одну из переменных в получении тонких и четких точек для растрированных эффектов, включая печать триадных цветов.
При этом процессе сгенерированное электронным способом изображение сканируется на высокой скорости на фотополимерный материал пластины, на поверхности которого имеется тонкий слой черной маски. Инфракрасная лазерная головка формирования изображения, которая движется параллельно оси барабана, удаляет интегральную маску, чтобы обнажить неотвержденный полимер под ней. Затем следует основное ультрафиолетовое облучение, чтобы сформировать изображение через маску. Оставшийся черный слой поглощает ультрафиолетовое излучение, которое полимеризует лежащий под ним фотополимер, где черный слой был удален. Экспонированную цифровую пластину по-прежнему необходимо обрабатывать как обычную флексографскую пластину. То есть, используя промывку на основе растворителя с необходимыми методами утилизации отходов, хотя некоторые цифровые пластины, смываемые водой, находятся в стадии разработки. Эта технология используется с 1995 года и только сейчас становится все более широко используемой во всем мире по мере появления более доступного оборудования. Торговые источники [ кто? ] говорят, что в настоящее время в компаниях по производству этикеток, упаковки и торговых пластин установлено около 650 цифровых печатных машин.
До 1980 года анилоксовые валы изготавливались с помощью различных механических процессов. Эти металлические анилоксовые валы иногда покрывались керамикой, чтобы продлить их срок службы в флексографской печатной машине. В 1980-х годах были произведены системы лазерной гравировки, которые использовали лазер на углекислом газе для гравировки необходимого рисунка ячеек непосредственно на полированной керамической поверхности. С тех пор некоторое время использовались лазеры YAG с модуляцией добротности, поскольку они обеспечивали более фокусируемый лазерный луч, а также повышенные частоты импульсов, способные гравировать более тонкую конфигурацию ячеек, требуемую постоянно развивающимся процессом флексографской печати. Примерно с 2000 года в процессе прямой анилоксовой лазерной гравировки доминирует использование волоконных лазеров, которые обеспечивают высокую мощность лазеров на углекислом газе вместе с тонко фокусируемым лучом лазеров YAG. Оптические системы, обеспечивающие быстрое переключение нескольких лучей, позволили волоконной лазерной системе стать доминирующей на этом рынке. Эта технология стала известна как Multi-Beam-Anilox или MBA.
Подповерхностная лазерная гравировка — это процесс гравировки изображения на прозрачном твердом материале путем фокусировки лазера под поверхностью для создания небольших трещин. Такие гравированные материалы имеют высококачественное оптическое качество (подходят для линз, с низкой дисперсией ), чтобы минимизировать искажение луча. Стекло BK7 является распространенным материалом для этого применения. Пластики также используются, но с гораздо менее желаемыми результатами по сравнению с гравировкой, выполненной на оптическом кристалле.
С момента своего коммерческого применения в конце 1990-х годов SSLE стал более рентабельным с рядом различных по размеру машин, начиная от небольших (~US$35,000–60,000) до больших производственных столов (>US$250,000). Хотя эти машины становятся все более доступными, по оценкам, во всем мире эксплуатируется всего несколько сотен. [15] Многие машины требуют очень дорогого охлаждения, обслуживания и калибровки для надлежащего использования. Более популярные гравировальные машины SSLE используют процесс лазера с диодной накачкой твердого тела или DPSS. Лазерный диод , основной компонент, который возбуждает импульсный твердотельный лазер , может легко стоить одну треть самой машины и функционирует в течение ограниченного количества часов, [15] хотя диод хорошего качества может прослужить тысячи часов.
С 2009 года использование SSLE стало более рентабельным для производства 3D-изображений в сувенирных «кристаллах» или рекламных товарах, и только несколько дизайнеров сосредоточились на дизайнах, включающих крупные или монолитные кристаллы. Ряд компаний предлагают сувениры на заказ, называемые bubblegrams или лазерными кристаллами, путем взятия 3D-изображений или фотографий и гравировки их на кристалле.
