Od umjetnosti do industrije
Tisućama godina metalna je gravura bila umjetnost, umjetnikovo je djelo trajalo mnogo vremena, a nije bilo ni govora o umnožavanju proizvoda. Čak i krajem prošlog stoljeća, pantograf je bio gotovo jedina vrsta opreme koja je dopuštala kopiranje slika. Pojavom računala započela je nova era metalnog graviranja. Sada je zadatak umjetnika bio stvoriti virtualnu sliku budućeg rezultata u željenom programu, a proces obrade materijala u potpunosti su preuzeli moderni strojevi, koji su bili podložni gotovo svim materijalima.
Kompjuterizirani sustavi gotovo su zamijenili pantografe. Evolucija obrade metala rotirajućim instrumentima i laserima učinila je graviranje industrijskom metodom. Ručna primjena slika u većoj je mjeri sačuvana kao dekorativna umjetnost, s tom razlikom što moderni majstori, uz tradicionalne rezače, koriste tehnološki naprednije ručne alate za nanošenje slika. Kakva je to oprema koja je učinila tako fino djelo tako pristupačnim za industrijsku proizvodnju?
Strojevi za graviranje i glodanje
Ova oprema je namijenjena za metalnu gravuru s rotirajućim reznim alatom, pričvršćenim u motorizirano vreteno. Proces rotacijskog graviranja vrlo je sličan glodanju - rezač prodire na potrebnu dubinu i stvara utor čiji oblik i dimenzije se određuju izborom samog rezača. Rotacijsko graviranje može se izvesti jednostavnim pantografima. No, računalna kontrola učinila je CNC graviranje glodalica tako popularnima.
Princip rada kompjuteriziranih strojeva je sljedeći: rezno vreteno spušta rezač na površinu materijala, a program kontrolira njegovu brzinu i kretanje u uzdužnim i poprečnim smjerovima pomoću koračnih motora. Moderni strojevi opremljeni su uređajima za otkrivanje površine koji omogućuju obradu i neravnomjernih proizvoda s vrlo velikom točnošću. Osim toga, takva kontrola omogućuje obradu metala u dva ili više prolaza. Prvi, u pravilu, ne grubo rezanje, a drugi ukloniti burrs i poliranje površine.
U pravilu, strojevi su opremljeni sustavima za tekuće hlađenje reznih alata i sposobnošću reguliranja brzine rotacije vretena u vrlo širokom rasponu. Zbog toga praktički ne postoje tipovi metala koji se ne mogu obraditi na opremi za graviranje. U pravilu, zadatak je odabrati rezač, brzinu rotacije alata i program servisiranja procesa.
Prednosti CNC rotacijskih strojeva uključuju:
- svestranost u odnosu na obrađene materijale;
- mogućnost dubokog graviranja;
- usporedna kompaktnost strojeva za mnoge zadatke;
- nezahtjevna njega i čišćenje.
Laserska oprema
Kompjuterizirani strojevi za lasersko graviranje za metodu upravljanja reznim alatom i procesom obrade na mnogo su načina slični rotacijskim strojevima. Oni također pružaju računalnu kontrolu, koja šalje signale aktuatorima koji pomiču rezni alat. Glavna razlika je da se umjesto rezača koristi laserska zraka za nanošenje graviranja na metal, pomoću kojeg se dio materijala isparava. Učinak je reguliran intenzitetom svjetlosnog snopa, brzinom njegovog kretanja i brojem prolaza. Osnovna razlika je u tome što je lasersko graviranje bezkontaktna metoda obrade metala.
Oprema se može podijeliti u dvije skupine ovisno o izvoru zračenja. Prva skupina uključuje tzv. Poluvodičke lasere. Oni proizvode snop s valnom duljinom od 810 nm do 1064 nm male snage i uglavnom se koriste za obilježavanje na metalima, crtanje bar kodova, graviranje natpisa na metalnim reklamnim pločama.
Druga skupina uključuje snažnije uređaje u kojima je izvor zračenja mješavina plinova. Najpopularniji laseri ugljičnog dioksida. Oni proizvode snop s valnom duljinom od 10, 600 nm, što omogućuje graviranje najšireg raspona materijala, osim golih metala bez premaza. Budući da atomi metala ne apsorbiraju CO2 lasersko zračenje, zagrijavanje materijala u zoni utjecaja nije moguće bez uporabe posebnih formulacija ili druge predobrade površine.
U usporedbi s mehaničkim procesima, lasersko graviranje je relativno mlada tehnologija, ali se ubrzano razvija. Današnji strojevi su znatno brži, praktičniji i jeftiniji nego prije samo nekoliko godina. Možda su najznačajnije inovacije širenje optičkih i hibridnih lasera, snažnije i univerzalne u uporabi.
Unatoč činjenici da su moderni laserski strojevi sposobni ukloniti velike količine metala još uvijek preglomazni i skupi, tehnologija, čak iu svom popularnom obliku, ima nekoliko neporecivih prednosti nad mehaničkim graviranjem:
- sposobnost rukovanja osjetljivim proizvodima s mehaničkim stresom;
- iznimno visoka rezolucija slike;
- mogućnost graviranja u teško dostupnim mjestima;
- nema problema s trošenjem mehaničkih rezača.
I rotacijski i laserski strojevi za graviranje, kada se pravilno koriste, proizvest će odlične rezultate. Međutim, proizvodi njihove obrade su toliko različiti da se način graviranja može lako prepoznati po njihovom izgledu. Koja je metoda bolja? Naravno, mnogi graveri imaju osobne preferencije, ali istina je da obje metode obrade zauzimaju svoje mjesto u primjeni reljefnih slika na metalima. Postoje zadaci u rješavanju kojih su strojevi za graviranje neophodni. Mnogo onih s kojima će se laser bolje nositi. U nekim slučajevima koriste se obje metode koje se međusobno nadopunjuju.