激光雕刻在文创设计制作中的优势研究成果

2023-08-13 理论教育版权反馈

【摘要】：激光是原子核外电子受激光辐射经放大而形成的光辐射。激光雕刻是利用较高功率的聚焦激光光束，按照计算机参数信息对被照射物体在移动过程中进行熔融、烧蚀，实现非接触式的切割、蚀刻的工艺。即便一些被巧妙设计的激光雕刻文化创意产品经过制作后呈现三维立体，一般也是在平板的基础上多层叠加或拼插组合而成。（五）排放的环保性除高效经济之外，激光雕刻不可忽视的一大特点就是环保性。

激光是原子核外电子受激光辐射经放大而形成的光辐射。激光雕刻是利用较高功率的聚焦激光光束，按照计算机参数信息对被照射物体在移动过程中进行熔融、烧蚀，实现非接触式的切割、蚀刻的工艺。它能有效地解决传统加工方法无法解决的问题，尤其是对那些高硬度、高脆性材料的切割加工，有逐步取代传统切割工艺的趋势。相比传统加工技术，它的优势主要有以下几个方面：

（一）设计的数字化

激光雕刻主要依赖数字模型，激光切割机器的操作文件常用格式为DXF或者DWG格式。文件的绘制可采用如CAD和Adobe Illustrator、Corel Draw等矢量制作软件，绘图中需设置单位，尺寸按照实际制作尺寸绘制。计算机所绘制数字模型中的线条实际是激光光斑切割材料的移动轨迹。因为数字建模的直观特点，除了在质感上的不同，切割后的文化创意产品几乎别无二致地还原了计算机设计文件中的图案——“所见即所得”。

（二）产出的平板化

激光雕刻机床本身是个二维的平台，置于其上被切割的材料通常为板材——纸板、木板、亚克力板、铝板、钢板等，制造出的文化创意产品也大多呈平板化。即便一些被巧妙设计的激光雕刻文化创意产品经过制作后呈现三维立体，一般也是在平板的基础上多层叠加或拼插组合而成。

（三）材料的适应性

激光雕刻机分为切割金属材料的光纤激光雕刻机及切割有机材料和合成材料的二氧化碳激光雕刻机。所以金属、纸张、木头、布料、皮具、亚克力等大多数常用材料基本上可以被加工。

在纸张加工中，传统机械切割法磨砂轮的磨损可能导致“飞边”，手工剪纸又可能会因为刀具的磨损或者需剪掉面积的细小，容易使纸张产生折痕或者撕裂，激光切割制作纸质文化创意产品，其边缘干净、整齐、没有纸张残屑，更可保证均一、优秀的加工质量，方便快捷地做出雕花、镂空效果，用于生产制作贺卡、明信片、灯具灯罩。

在布料的传统加工工艺中，刀模会因为刀刃的变形、变钝而导致布料的脱丝，这给后续的工艺带来了很多麻烦。激光雕刻解决了这一难题，化纤面料在雕刻后易烧熔收缩，可以自然形成不易松散且整齐的轮廓边缘；另外，激光可以在厚的布料和绒皮上进行蚀刻印花，蚀刻深浅变化时还能制作出渐变的效果，为产品雕刻出层次丰富的图案^[4]。

（四）制作的高效化

激光雕刻技术主要依赖光斑直径、激光功率、切割速度和工件的位置等参数进行生产操作，切缝的形状大小随着材质的特性不同和参数的设置差异而发生变化。制作过程基本不依赖模具，其精度高、切缝窄、材料磨损少、工件变形小，无接触性，生产成本低、制作效率高，在参数设置与材料性能匹配时能一次成型。

（五）排放的环保性

除高效经济之外，激光雕刻不可忽视的一大特点就是环保性。首先，激光光斑排放的热量小，因此可以减少热量过高时板材融化、变形所导致不必要的损耗；其次，切割时产生的噪声相对传统的机械加工较小；第三，切割过程中虽然会产生少量粉尘，但都有湿式或干式的除尘装置，因此对大气污染较小。

激光雕刻在文创设计制作中的优势研究成果

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