專利名稱：電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雕刻技術(shù)，具體地說是電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)雕刻領(lǐng)域?qū)τ捕容^低的易燃材料，如塑料、橡膠等均已實(shí)現(xiàn)激光雕刻機(jī)進(jìn)行雕刻，如申請?zhí)枮?2127135.6，名稱為《塑料表面激光雕刻電鍍的方法》的中國發(fā)明專利，公開了一種塑料表面激光雕刻電鍍的方法，該方法是先將塑料材料的待雕刻面施以金屬膜涂覆的處理；再在其上施以激光雕刻以定出所需的圖樣及實(shí)施電鍍處理，最后在待雕刻面依序完成化學(xué)鎳處理及激光雕刻處理，即可獲得高耐磨及不脫落的圖案。但這種雕刻方法僅適用于硬度較低的雕刻材料，對于雕刻硬質(zhì)較高的材料來說，由于材料硬度較高，激光雕刻機(jī)很難直接在雕刻面進(jìn)行雕刻文字或圖案的處理，而一般的手工雕刻則有容易造成雕刻質(zhì)量不高，雕刻材料的損壞及浪費(fèi)等缺陷。對于硬度較高的材料進(jìn)行雕刻，如申請?zhí)枮?0101645.4，發(fā)明名稱為《一種噴砂雕刻玻璃的工藝》的中國發(fā)明專利，公開了一種噴射金剛砂雕刻玻璃的工藝，它適用于在硬度較高的材料表面上雕刻圖案，其步驟是先在要雕刻的工件上粘貼一層不干膠保護(hù)膠布，然后在這一層膠布上印上圖案，并用刀具雕刻出圖案，再按圖案深淺層次的要求，由深至淺進(jìn)行噴射金剛砂，直至符合圖案要求為止。這種雕刻技術(shù)適用于在硬度較高的材料表面上雕刻圖案，但由于采用刀具以手工或機(jī)械方式雕刻，所以只能對較大型和花紋較粗的圖案進(jìn)行雕刻處理，而對于較精細(xì)或微小的圖案或線條來說難度很大；而且在雕刻玻璃時一般采用大孔徑的噴槍做噴砂處理，由于利用噴槍遠(yuǎn)距離的進(jìn)行噴砂，只是將玻璃表面磨花，而無需進(jìn)行深度雕刻，所以這種噴砂雕刻方法很難雕刻細(xì)微的圖案或條紋，會造成其雕刻的整體質(zhì)量不高，雕刻的圖案顯得不夠精致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將提供一種利用電腦激光技術(shù)對超硬度材料進(jìn)行雕刻，并能提高其雕刻質(zhì)量及速度的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)。
本發(fā)明電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，它的制作工藝步驟如下1)先把待雕刻的超硬材料表面打磨平整；2)再將一抗噴砂擊打的、附著力強(qiáng)的軟貼貼于待雕刻超硬材料表面，使之貼牢于其上；或在待雕刻材料表面涂覆一層抗噴砂擊打的、附著力強(qiáng)的涂敷層；3)用電腦制作好需雕刻的文字或圖案并輸入激光雕刻機(jī)，利用激光雕刻機(jī)在軟貼表面勾勒出需雕刻的文字或圖案；
4)通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力使噴槍噴射出噴砂，擊打激光雕刻機(jī)勾勒出的文字或圖案。
由于在待雕刻超硬材料的表面貼有可抗噴砂擊打、附著力強(qiáng)的軟貼，或是在待雕刻超硬材料的表面涂覆有一層可抗噴砂擊打、附著力強(qiáng)的的涂敷層，故可起到阻擋噴砂擊打的作用；但當(dāng)待雕刻的超硬材料的直徑或邊長為0.1～2.5厘米時，最好在待雕刻的超硬材料四周再設(shè)置一個高于其表面的邊框，避免噴砂噴射時所產(chǎn)生的側(cè)面氣流掀起軟貼。
噴槍內(nèi)的噴砂可以采用任何一種噴砂材料，但為使待雕刻的超硬材料上需雕刻的文字或圖案能得到噴槍內(nèi)噴砂的充分擊打，噴砂一般采用碳化硅。
空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓力一般為6～9公斤，但最好為7～8公斤之間；而噴槍的噴嘴孔徑則在3mm～8mm之間，最好是在4～5mm，這樣最適宜進(jìn)行噴砂雕刻處理。待雕刻物不會因?yàn)榭諝鈮嚎s機(jī)的壓力過大而受到噴砂過于強(qiáng)烈的擊打，而破壞雕刻圖案的美感；則空氣壓縮機(jī)的壓力過小的話，則無法對待雕刻物進(jìn)行充分的雕刻。若因?yàn)閲姌尩膰娮炜讖竭^大，會使噴出的噴砂過量，會出現(xiàn)過度雕刻的現(xiàn)象；若噴槍的噴嘴孔徑太小，噴出的噴砂則不夠，那么噴砂打的力度和范圍也就達(dá)不到預(yù)期的效果。
為了避免因噴砂太小使產(chǎn)生的打擊力不夠；或是因噴砂太大而使產(chǎn)生的打擊力過大，而對軟貼的要求附著力過高，而且使用過大的噴砂會造成砂礫無法擊打到細(xì)小的花紋或線條處，故噴砂最好選用150#碳化硅。
而噴槍的噴嘴孔徑與待雕刻超硬材料表面之間的距離一般是3～6cm，最佳的距離是3.5～4.5cm；而噴槍或待雕刻超硬材料在雕刻過程中的移動則為均衡移動，其移動速度一般在5～15mm/s之間，最好是在8～12mm/s這個范圍。這樣就不會因?yàn)閲姌尩膰娮斓降窨堂娴木嚯x太近，造成噴砂擊打時產(chǎn)生的靜電燒毀軟貼或燒溶涂敷層，破壞軟貼或涂敷層對不需雕刻部分的保護(hù)；或是因?yàn)閲娮斓降窨堂娴木嚯x太遠(yuǎn)，造成噴砂擊打的力量過小，使其無法較深紋路的進(jìn)行充分雕刻。而在雕刻過程中，均衡的移動噴槍或待雕刻超硬材料，是為了使之均衡受噴砂的擊打，使其不會因?yàn)閲娚凹械拈L時間擊打待雕刻物的一個部位，而造成待雕刻物局部受溫過高，使覆于其上的及時貼被燒毀，或是涂敷于其上的涂敷層被燒溶。
待雕刻的超硬材料的硬度為摩氏2～8度為宜。
使用本電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)雕刻超硬材料，具有快捷、精確、方便、便于工業(yè)化生產(chǎn)之效果。由于待雕刻材料的表面貼有軟貼或在其表面涂覆一層涂敷層，則可用電腦控制激光機(jī)在其上雕刻出所需的圖案或文字，使需要雕刻的圖案或文字的超硬材料曝露出來，而軟貼和涂敷層均由可抗噴砂擊打的、附著力極強(qiáng)的材料制成，利用噴砂進(jìn)行雕刻時，擊打在軟貼或涂敷層表面的噴砂，不會損壞雕刻材料無需雕刻的部分，故不會破壞雕刻出圖案的美感，使雕刻的文字更加清晰可辨，特別是在雕刻不同類型的字體時，仍然可保持其原有的字體風(fēng)格。當(dāng)?shù)窨逃捎操|(zhì)材料制成的直徑或邊長小于2.5厘米，如印章、飾品等物件時，可在待雕刻的超硬材料雕刻面的四周設(shè)置高于其表面的、可抗噴砂擊打材料制成的邊框，其作用在于阻擋噴砂噴射時所產(chǎn)生的側(cè)面氣流掀起粘貼在雕刻面表面的軟貼，不會因此發(fā)生位移，牢牢地貼于其表面；還可擋回噴砂噴射時所產(chǎn)生的側(cè)面氣流，使其與噴射的垂直氣流合為一體。而利用電腦激光制作需雕刻的文字或圖案可降低制版出錯的風(fēng)險，還可在待雕刻表面勾勒出十分精細(xì)的圖案或細(xì)微和線條，解決了采用刀具雕刻費(fèi)力費(fèi)工并且容易損壞的問題。由于噴砂可以回收循環(huán)使用，亦可節(jié)約生產(chǎn)成本。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，加工技術(shù)簡單，雕刻速度快，一般噴砂的過程只需5秒左右，具有可以進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)、成本低、容易掌握的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1先將一枚待雕刻的各邊邊長均為2厘米的正方形天然水晶印章雕刻面打磨平整，再將一塊與印章雕刻面大小相同的廣州堅(jiān)義興公司生產(chǎn)的K906型及時貼牢貼于其上，并在印章雕刻面四周用上述及時貼圍一個高于其表面的邊框；用電腦制作好需雕刻的文字，并將其輸入激光雕刻機(jī)，控制激光雕刻機(jī)在及時貼表面勾勒出需雕刻的文字式樣；利用噴槍內(nèi)的碳化硅通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力產(chǎn)生打擊力，擊打利用激光雕刻機(jī)勾勒好的文字，整個工作過程僅需1分鐘左右，雕刻出的文字清晰而不會變形，仍可保持原有的字體風(fēng)格。
實(shí)施例2若需在實(shí)施例1中所述的印章任意一個側(cè)面雕刻圖案，則先將印章任意一個側(cè)面打磨平整，再將一塊與此側(cè)面大小相同的、實(shí)施例1中所述及時貼牢貼于其上，并在其四周用上述及時貼圍一個高于其表面的邊框；用電腦排版繪制好需雕刻的圖案，并將其輸入激光雕刻機(jī)，控制激光雕刻機(jī)在及貼表面勾勒出需雕刻的圖案樣本；利用噴槍內(nèi)的碳化硅通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力產(chǎn)生打擊力，擊打利用激光雕刻機(jī)勾勒好的圖案，整個工作過程只需1分鐘左右，而印章側(cè)面的雕刻圖案使整個印章顯得更加精致美觀。
實(shí)施例3將一塊待雕刻的直徑為2.5厘米的圓形瑪瑙墜面表面打磨平整，再在其表面涂覆一層可抗噴砂擊打的涂敷層，并在墜面圓周邊用實(shí)施例1所述的及時貼圍一個高于其表面的邊框；用電腦制作好需雕刻的文字和圖案，并將其輸入激光雕刻機(jī)，控制激光雕刻機(jī)在上述及時貼表面勾勒出需雕刻的版面式樣；利用噴槍內(nèi)的碳化硅通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力產(chǎn)生打擊力，擊打利用激光雕刻機(jī)雕刻出的版面式樣，整個工作過程僅需1分鐘，經(jīng)過雕刻的瑪瑙墜面圖案更顯生動而富有美感。
實(shí)施例4將一塊待雕刻的直徑為1.5厘米的隨圓形翡翠飾品表面打磨平整，再在其表面涂覆一層可抗噴砂擊打的涂敷層，并在其圓周邊用實(shí)施例1所述的及時貼圍一個高于其表面的邊框；用電腦制作好需雕刻的圖案，并將其輸入激光雕刻機(jī)，控制激光雕刻機(jī)在上述及時貼表面勾勒出需雕刻的版面式樣；利用噴槍內(nèi)的碳化硅通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力產(chǎn)生打擊力，擊打利用激光雕刻機(jī)雕刻出的版面式樣，整個工作過程僅需1分鐘左右，經(jīng)過雕刻的翡翠更顯精致、美觀。
實(shí)施例5將一塊長為4米、寬2米的長方形玉石需雕刻面打磨平整，再在其表面涂覆一層可抗噴砂擊打的涂敷層，用電腦制作好需雕刻的大型圖案，并將其輸入激光雕刻機(jī)，利用激光雕刻機(jī)在涂敷層表面勾勒出需雕刻的圖案；利用噴槍內(nèi)的碳化硅通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力產(chǎn)生打擊力，擊打利用激光雕刻機(jī)雕刻出的圖案，可使雕刻出的大型圖案栩栩如生，大氣磅礴。
權(quán)利要求
1.電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于它的制作工藝步驟如下1)先把待雕刻的超硬材料表面打磨平整；2)再將一抗噴砂擊打的、附著力強(qiáng)的軟貼貼于待雕刻超硬材料表面，使之貼牢于其上；或在待雕刻材料表面涂覆一層抗噴砂擊打的、附著力強(qiáng)的涂敷層；3)用電腦制作好需雕刻的文字或圖案并輸入激光雕刻機(jī)，利用激光雕刻機(jī)在軟貼表面勾勒出需雕刻的文字或圖案；4)通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力使噴槍噴射出噴砂，擊打激光雕刻機(jī)勾勒出的文字或圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于所述待雕刻的超硬材料的直徑或邊長為0.1～2.5厘米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于所述待雕刻的超硬材料四周設(shè)有高于其表面的邊框。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于所述的噴砂為碳化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于所述空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的氣壓為6～9公斤；所述噴槍的噴嘴孔徑為3mm～8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于；所述所述噴砂為150#碳化硅。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于；所述空氣壓縮機(jī)所產(chǎn)生的氣壓為7～8公斤；所述噴槍的噴嘴孔徑為4～5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于噴槍的噴嘴孔徑與待雕刻超硬材料表面之間的距離為3～5cm；所述噴槍或待雕刻超硬材料在雕刻過程中的移動為均衡移動，其移動速度為5～15mm/S。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于噴槍的噴嘴孔徑與待雕刻超硬材料表面之間的距離為3.5～4.5cm；所述噴槍或待雕刻超硬材料在雕刻過程中的移動為均衡移動，其移動速度為8～12mm/S。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，其特征在于所述待雕刻的超硬材料的硬度為摩氏2～8度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)，它的制作工藝如下先把待雕刻的超硬材料表面打磨平整；再將一抗噴砂擊打的、附著力強(qiáng)的軟貼貼于待雕刻超硬材料表面，使之貼牢于其上；或在待雕刻材料表面涂覆一層抗噴砂擊打的、附著力強(qiáng)的涂敷層；用電腦制作好需雕刻的文字或圖案并輸入激光雕刻機(jī)，利用激光雕刻機(jī)在軟貼表面勾勒出需雕刻的文字或圖案；利用空氣壓縮機(jī)的空氣壓力噴射出噴砂，擊打激光雕刻機(jī)勾勒出的文字或圖案。使用本電腦激光超硬材料雕刻技術(shù)雕刻超硬材料，具有雕刻速度快，雕刻質(zhì)量高，加工技術(shù)簡單，成本低，容易掌握等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B44C1/22GK1559811SQ20041002203
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者楊健偉 申請人:楊健偉