用简析
【摘要】激光雕刻技术的应用比较广泛,尤其是在各类木制工艺品的制作当中。该项技术操作比较简单,雕刻精准,效果较好,受到了业内人士的青睐。文章以象形笔筒为力,分析了激光雕刻技术在木质工艺品制作中的应用,分别从工艺流程、设备调试、制作方式、加工、装饰处理等几个方面进行了介绍,可以让读者了解到利用激光雕刻技术的常见问题、注意事项,对于实现木质供应品精良批量加工生产具有重要意义。
【关键词】激光雕刻技术;木质供应品;技术应用 前言
木材来源广泛,材质轻便,硬度较低,纹饰多样,可塑性较强,而且低碳环保,在工艺品加工中使用比较广泛。木质工艺品的制作加工方式比较多样化,例如传统手工、半机械加工、纯机械加工等等。木质工艺品的种类非常复杂,依据木材自身的品种分类,其对于加工的精美程度要求也会有所不同。如常见的松木、柏木等,成本较低,可用于一些家居装饰品的加工,最好能够实现批量加工,对加工精细化程度的要求并不高。而对于高端的木材,例如金丝楠木、黄花梨木、红木等,其对于加工精良程度的要求就比较高,因此要娴熟使用各类加工技术。木质工艺品具有较强的观赏性,部分具有较高的实用价值、经济价值甚至是收藏价值。通过对激光雕刻技术的应用进行分析,能够提高木质工艺品的加工品质,促进量化生产的实现。
1.
激光雕刻技术的特点分析
当前,国内进行木质工艺品的加工主要还是采用手工加工,手工加工的精细化程度较低,加工出来的产品与图纸设计差距较大,许多构件可能需要反复的打
磨才能进行组装,消耗了大量的时间,也难以实现批量加工,降低了木质工艺品的经济价值。激光雕刻技术是一种机械加工机械,精准度较高,加工效率高,可以实现木质工艺品的批量生产。其具体的特点表现为以下几点:第一,激光雕刻技术应用范围广泛,对木材本身的硬度、材质、纹理等没有过多的限制;第二,激光雕刻的速度较快,效率较高,相比于手工或是其他雕刻方式而言,其速度远超几百倍,而且控制精准;第三,激光雕刻的质量较高,激光雕刻可以做到精雕要求,其分辨率较高,操作中无需进行特殊保护,技术环保性能好,无污染;最后,激光雕刻技术耗能较小,激光雕刻过程几乎不需要采取特殊的保护作用,机械占地面积一般较小,在提高工作效率的同时,并不会带来过大的能源消耗。
基于上述优势,激光雕刻技术在木质工艺品,乃至其它材质的雕刻加工中使用都极为广泛,大大降低了雕刻工作的时间成本,提高了雕刻工作的精准度。单就木质工艺品的加工制作而言,激光雕刻技术可以进行表面装饰图案的雕刻、镂空雕刻以及材料切割,而传统雕刻技术则需要进行切割、打底、描线、抛光等复杂的程序,完成一件工艺品的周期较长,这在一定程度上限制了工艺品的销售,提高了工艺品的价格。通过采用激光雕刻技术实现批量生产,降低了成本,能够让木质工艺品成为大众都能够消费的产品,对于企业发展而言,也是具有积极作用。在下文当中,文章将举例象形笔筒的激光雕刻技术制作过程,对该项技术的应用进行分析。
1.
设备、材料和工具的准备
此次雕刻木质象形笔筒所用设备为E 1309M非金属激光雕刻切割机,其而定输出功率是100W,波长10.6um。所用软件为CAXA2013、RDWorksV8。雕刻所用材料为800 mm x 400 mm x 3 mm的松木板,其次准备数量足够的胶水、砂纸等。
3、制作方法与工艺流程 3.1 加工图纸的绘制
依据象形笔筒的设置图纸,如图一、二所示,其结构主要包含了两块1号构件,三块2号构件,松木板的厚度为3mm。使用计算机软件绘制图纸,并将其储
存为“DXF”格式,便于RDWorksV8软件操控激光雕刻设备进行雕刻。排版使用dxf文件可以获得最优布局,最终获得布局尺寸为240 mm x 240 mm。
图一:构件1号、构件2号(mm)
图二:排版布局(mm)
3.2 设备调试与准备
首先,打开设备,将3mm的木板置于工作台面上,木板需要保持较好的平整度,将其固定稳定,按下升降按钮,将工作台面的高度调整至适合位置,同时调节好激光头的位置,是指与木板保持适合距离。激光头位置调整合理之后进行定位,将其作为加工基准点。选择加工范围和加工对象,为确保加工轨迹的准确性,可以进行仿真模拟雕刻,对加工效果进行预览,若是效果不佳,则重新调整加工范围、激光头位置等参数。
将设计文件输入到RDWorksV8软件中,合理进行排版布局,保证加工效果。使用零件排版之后,可以在适合的位置添加装饰图形或是文字,本次添加了一个辛夷花图形,以提升笔筒的美观性,合理调整图层顺序,设置加工模式,调整各
个零件的加工顺序和效果。由于每种加工方式的机械参数不同,其中图案使用了扫描方式进行加工,其他孔槽和轮廓则使用切割方式进行加工。每个加工位对应了不同的图层,图层的顺序也就是加工对象的顺序。加工过程一般由内向外进行,先扫描,而后切口,先加工局部,而后形成整体。在加工过程中,一定要合理排列零件加工顺序,设计图层顺序,避免对零件精度造成影响,导致零件报废,减少材料的消耗。
3.3 参数设置与加工
材料质地不同,加工的难易程度也会有所不用,因此要科学选择加工参数。本次的象形笔筒使用了3mm的松木板,根据材料质地,按以下标准设置了机械参数:速度设置为100mm/s,功率为额定功率的30%(扫描模式);速度15mm/s,功率为额定功率的75%(切割模式)。
在完成加工对象的工序和加工模式设置后,将加工指令下载到设备当中,而后实施脱机雕刻。此外,要对设备进行检查,确保各项性能、冷却系统和排气系统等运行良好,闭合防护盖,在控制面板上启动设备,开始加工。加工开始后,激光点会从基准点开始雕刻,并按照自上而下和从右到左的顺序加工。
3.4 模型组装与修饰处理
完成切割之后,开启防护盖,取出加工好的零件,而后编号,为组装工作提供便利。打磨清理局部碳化部分,提高零件的美观性。按照编号和图纸组装零部件,若是组装过程中出现困难,可以使用砂纸手工对局部进行打磨,确保各个零部件之间组装稳固。个别构件组装后若仍然存在缝隙,或是不够牢固,可以胶水涂抹填缝加固。最终加工好的象形笔筒如下图所示。经过检查和测量,笔筒尺寸与图纸设计基本不存在差异,各个构件之间组装牢固稳定,笔筒表面光滑,达到了美观实用的要求。象鼻位置可以作为笔架或是手机支架使用,功能性较强。
图3:象形笔筒成品
4、结束语
激光雕刻技术在大批量生产木制品方面具有很大的优势,可以产生良好的经济效益。木制品的设计、制造和工艺越来越成熟。高精度激光雕刻可以促进行业更快更好的发展。目前,我国木制品企业正在不断加强产品研发设计和生产。木制品出口增长较快,出口量明显增加。随着激光雕刻技术的发展和进步,其在木制品加工领域的应用前景将越来越广阔。
参考文献
[1]汪玉琪. 激光雕刻技术在木质工艺品制作中的应用[J]. 机械管理开发,2020,35(3):128-130.
[2]候俊. 木质材料工艺雕刻技术探讨 ——以南京机电职业技术学院雕刻工坊为例[J]. 西部皮革,2021,43(14):12-13.
[3]刘雨. 基于激光雕刻技术的木质拼装时钟设计[J]. 工业设计,2021(10):28-29.
[4]吴慧兰,曾卓骐,刘毅. 基于激光雕刻技术的木质书的设计与制作[J]. 包装工程,2018,39(24):125-129.
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