Od umetnosti do industrije
Tisočletja je bila kovinska gravura umetnost, umetnikovo delo je vzelo veliko časa in ni bilo govora o repliciranju izdelkov. Tudi konec prejšnjega stoletja je bil odjemnik toka skoraj edina vrsta opreme, ki je dovoljevala kopiranje slik. Pojav računalnikov je začel novo obdobje graviranja kovin. Zdaj je bila naloga umetnika ustvariti virtualno podobo prihodnjega rezultata v želenem programu, proces predelave materiala pa so v celoti prevzeli sodobni stroji, ki so bili predmet skoraj vseh materialov.
Računalniški sistemi so skoraj zamenjali odjemnike toka. Razvoj obdelave kovin z rotirajočimi instrumenti in laserji je naredil graviranje z industrijsko metodo. Ročna uporaba slik se je v večji meri ohranila kot dekorativna umetnost, edina razlika pa je v tem, da sodobni mojstri skupaj s tradicionalnimi noži uporabljajo bolj tehnološko napredna ročna orodja za nanašanje slik. Kakšna oprema je to, da je tako fino delo tako dostopno za industrijsko proizvodnjo?
Gravirni in rezkalni stroji
Ta oprema je namenjena za kovinsko graviranje z vrtljivim rezalnim orodjem, vpetim v motorno vreteno. Proces rotacijskega graviranja je zelo podoben rezkanju - rezalnik prodre na zahtevano globino in ustvari utor, katerega oblika in dimenzije so določene z izbiro samega rezalnika. Rotacijsko graviranje je mogoče izvesti z uporabo enostavnih odjemnikov toka. Vendar je bilo računalniško krmiljenje, da so CNC gravirni rezkalni stroji tako priljubljeni.
Način delovanja računalniških strojev je naslednji: rezalno vreteno spušča rezalnik na površino materiala, program pa krmili svojo hitrost in gibanje v vzdolžni in prečni smeri s pomočjo koračnih motorjev. Sodobni stroji so opremljeni z napravami za odkrivanje površin, ki omogočajo obdelavo celo neenakomernih izdelkov z zelo visoko natančnostjo. Poleg tega tak nadzor omogoča obdelavo kovin v dveh ali več prehodih. Prvi, praviloma, ne grobo rezanje, in drugi odstraniti burrs in poliranje površine.
Stroji so praviloma opremljeni s tekočimi hladilnimi sistemi za rezalna orodja in z zmožnostjo uravnavanja hitrosti vrtenja vretena v zelo širokem območju. Zaradi tega praktično ne obstajajo vrste kovin, ki jih ni bilo mogoče obdelati z opremo za graviranje. Praviloma je naloga izbrati rezalnik, hitrost vrtenja orodja in program servisiranja procesa.
Prednosti CNC rotacijskih strojev so:
- vsestranskost glede na obdelane materiale;
- možnost globokega graviranja;
- primerjalna kompaktnost strojev za številne naloge;
- nezahtevna nega in čiščenje.
Laserska oprema
Računalniški stroji za lasersko graviranje za metodo krmiljenja rezalnega orodja in proces obdelave so v mnogih pogledih podobni rotacijskim strojem. Zagotavljajo tudi računalniško krmiljenje, ki pošilja signale aktuatorjem, ki premikajo rezalno orodje. Glavna razlika je, da se namesto rezila uporabi laserski žarek za nanašanje graviranja na kovino, s čimer se del materiala upari. Učinek je odvisen od intenzivnosti svetlobnega žarka, hitrosti gibanja in števila prehodov. Glavna razlika je, da je lasersko graviranje brezkontaktni način obdelave kovin.
Oprema se lahko razdeli v dve skupini glede na vir sevanja. Prva skupina vključuje tako imenovane polprevodniške laserje. Proizvajajo žarek z valovno dolžino od 810 nm do 1064 nm male moči in se uporabljajo predvsem za označevanje kovin, risanje črtnih kod, graviranje napisov na kovinskih reklamnih znakih.
Druga skupina vključuje močnejše naprave, v katerih je vir sevanja mešanica plinov. Najbolj priljubljeni laserji z ogljikovim dioksidom. Proizvajajo žarek z valovno dolžino 10.600 nm, ki omogoča graviranje najširšega nabora materialov, razen golih kovin brez premazov. Ker kovinski atomi ne absorbirajo CO2 laserskega sevanja, se ogrevanje materiala v območju udarca ne more izvesti brez uporabe posebnih formulacij ali druge predobdelave površine.
V primerjavi z mehanskimi postopki je lasersko graviranje sorazmerno mlada tehnologija, ki pa se hitro razvija. Današnji stroji so opazno hitrejši, udobnejši in cenejši kot pred nekaj leti. Morda so najpomembnejše novosti širjenje optičnih in hibridnih laserjev, ki so močnejši in univerzalniji pri uporabi.
Kljub dejstvu, da so sodobni laserski stroji, ki lahko odstranijo velike količine kovine, še vedno preveč zapleteni in dragi, ima tehnologija, tudi v svoji priljubljeni obliki, več nespornih prednosti pred mehanskim graviranjem:
- sposobnost rokovanja z občutljivimi mehanskimi izdelki;
- izredno visoka ločljivost slike;
- sposobnost graviranja na težko dostopnih mestih;
- ni težav z obrabo mehanskih nožev.
Tako rotacijski kot laserski gravirni stroji, če se pravilno uporabljajo, bodo dali odlične rezultate. Vendar pa so proizvodi njihove predelave tako različni, da se način graviranja zlahka prepozna po svojem videzu. Katera metoda je boljša? Seveda imajo številni graverji osebne preference, toda resnica je, da oba načina obdelave prevzameta svoje mesto pri uporabi reliefnih slik na kovine. Obstajajo naloge, pri reševanju katerih so gravirni rezkalni stroji nepogrešljivi. Veliko tistih, s katerimi se bo laser bolje spopadel. V nekaterih primerih se obe metodi medsebojno dopolnjujeta.