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基于激光雕刻的工艺品制作

2018-02-14赵云飞陈彦池

现代盐化工 2018年5期
关键词:工艺品雕刻激光

赵云飞,陈彦池

(哈尔滨理工大学 机械动力工程学院 工业设计系,黑龙江 哈尔滨 150080)

随着科技的进步,越来越多的新技术走进了我们的视野,它们替代了传统的工艺,提高了我们的生产效率,在人们大呼过瘾的同时,顺理成章地走入了人们的生活,渗透到人们生产生活的方方面面,不知不觉中颠覆了我们传统的观念以及生活方式。让我们把从前不曾想象的事情转变成为一种习惯,而慢慢融入我们日常的生活中。

1 激光雕刻工艺品与传统工艺品的差异

首先,激光雕刻工艺品分为两种,一种是激光外雕另一种是内雕。激光外雕的物品多应用在木材和金属这种不透明的材质表面加工,用高强度高精度的激光束将金属的表面汽化形成所需要的图形,而激光内雕是在工艺品(水晶等透明或半透明材料)内部进行加工,通过适当聚焦,可以使激光的能量密度在进入玻璃及到达加工区之前低于玻璃的破坏阈值,而在希望加工的区域则超过这一临界值,激光在极短的时间内产生脉冲,其能量能够在瞬间使水晶受热破裂,从而产生极小的白点,在玻璃内部雕出预定的形状,而玻璃或水晶的其余部分则保持原样完好无损。用数控化的技术将图像在计算机上用机器相应的制作软件编辑计算出机器激光所要行走的路径以及激光的强弱,并且可以计算一次多次加工。

传统的雕刻工艺都是用凿子和刻刀来对工艺品加工将原料的多余部分取出,从而获得所需的图形。激光雕刻使用地光束来代替刀具进行加工,属于非接触式加工。这种非接触式加工避免了划伤工艺品的可能,无机械应力,变形小;传统的雕刻技术一般需要切割、雕刻、抛光多个步骤,而激光雕刻能同时达到多个效果,而且精度远超传统工艺,速度快。传统的雕刻加工过程中用的各种道具都会产生噪音和飞屑,激光雕刻几乎是无噪音的;传统的雕刻手法对雕刻的材质有一定的要求,对于易碎的脆性材质和极软极硬的材料无从下手。激光雕刻打破了这种材料的限制,用高性能的激光和数控技术,通过光学系统、控制系统和计算机软件,在水晶、玻璃内实现三维动态精密激光雕刻;用传统的工艺品制作手法制作周期缓慢,还无法同规格地批量生产。就拿玉石雕刻来举例,一般的玉石雕刻都是先选料然后定尺寸然后根据想要达到的效果用各种磨头钻头进行加工,过程缓慢不说,轻微的失误就毁掉了一块材料。而且没有多年的经验也很难雕刻出想要的东西。激光雕刻只需要在计算机上用建模软件或者图形处理软件找到想要的效果,再用机器相对应的计算软件点化处理最后进行雕刻,整个过程一气呵成,不存在失误的情况,如果有多个激光头的话可以一次加工多个工艺品。

2 激光雕刻工艺品的发展方向

目前,国内的激光设备在应用技术和工艺上正在不断地开发推广,从20世纪20年代被爱因斯坦发现直到20世纪60年代才制造成功,一经出现,就以超常的速度发展。伴随着激光的发展,一些新型的学科、产业、行业也应运而生。

国外的激光行业发展较早,中国的激光行业起步较晚。相比较1998年,当时的世界激光市场主要可以划分为三大区域:美国(包括北美)约占55%,欧洲占22%,日本及太平洋地区占23%。中国几乎没有立足之地。但是21世纪以来,中国的激光行业一直在迅猛发展,尤其是2010年之后。

随着激光雕刻设备在应用技术上的开发,平面雕刻打标、雕刻设备的制造呈现出良好的上升态势。国内从事激光设备的开发制造的公司数量迅速增加,这就意味着在激光雕刻工艺品的发展前景里将会出现更多新型的设备。目前,国内市场几乎所有的激光设备都停留在激光平面雕刻阶段。三维雕刻系统还不完善,多数只能体现正对激光的一个面的形体。一些精细的三维雕刻仍然需要依靠电脑机雕,在没有固定数据的情况下甚至依靠人工手雕。这两种方式的局限性都限制了一些精细工艺的发展。

在国家对科研大力投资的前提下,精准的三维雕刻设备早晚会被研发出来。不仅是三维雕刻,彩色激光内雕也有望成为现实。利用透明工艺品的雕刻部分对光线具有不同的折射反射作用而未雕刻部分具有良好的通透性的光学特性,用计算机控制电路按照艺术作品的调色板原理,分别控制几种特殊颜色的光线,在雕刻的部位进行混色处理,使本来白色的灼烧点呈现出不同的颜色,达到预期效果,将内雕工艺品由无色变成彩色。功能永远是根据需求来发展,人们对于美学的追求使得激光内雕技术由无色或者单一的白色向缤纷的彩色工艺发展。

3 激光雕刻的市场前景

目前,激光应用市场逐步的成熟,虽然和发达国家相比较有一定的差距,但国内激光行业的发展迅速,国内市场具有非常大的潜力和发展能力。缺点在于我们的发展模式多为小规模,尤其是在激光工艺品雕刻的行业里。规模小、市值小、企业之间的无序竞争都是当下市场的不足。这和各个企业的技术能力、市场开发能力和资本的运转调动能力都有一定的关联。但是,企业的核心竞争能力的提高和市场的进一步成熟势必会改变这种格局。

对于未来市场的发展,企业应当作出相应的转变。一方面,政府应该鼓励更多的中小型企业借鉴国外的模式,整合全球优势来迅速发展规模市值,就像现在国内的大族激光一样将激光应用在各种新兴的行业。另外一方面,借助国际上的资源和技术的支持也是企业发展的一个路子。

对于激光雕刻的工艺品来说,市场前景还是很广阔的。目前,各种工艺品的种类并不多,普通小企业对工艺品进行加工的过程并不复杂而且缺乏创新,单纯利用现有的图纸加工制造,恰恰忽略了最初的设计环节。当激光雕刻工艺品行业内的企业都只能制作固定样式的产品时,各方就打起了价格战,由此便抑制了市场的发展。工业设计便显得尤为重要,工业设计在企业文化建设中起到决定性的作用。企业文化建设是很多企业所追求的目标,企业的文化是市场给予的,严格地说,是消费者所给予的—一种企业在消费者心目中所建立起来的形象。不管企业设定了何种企业文化目标,如果和在消费者心目中的形象是不一致的,那么它的文化也就意义不大,因为企业形象建立靠的是企业自身的产品,而不是空洞的口号或其他—因为可以支持企业生存的是有市场的产品。企业所有的一切活动必然要围绕自身产品来展开,来强化既定的发展策略与形象。

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