Ένα λέιζερ χαρακτική μηχανή μπορεί να θεωρηθεί ως τρία κύρια μέρη: ένα λέιζερ, έναν ελεγκτή και μια επιφάνεια. Το laser είναι όπως ένα μολύβι - η δέσμη που εκπέμπεται από το επιτρέπει στον ελεγκτή να ίχνος σχέδια επάνω στην επιφάνεια. Το χειριστήριο κατεύθυνσης, η ένταση, η ταχύτητα της κίνησης, και την εξάπλωση της δέσμης λέιζερ που αποσκοπούν στην επιφάνεια. Η επιφάνεια επιλέγεται ώστε να ταιριάζει με ό, τι το λέιζερ μπορεί να ενεργήσει.
Υπάρχουν τρία κύρια είδη των χαρακτικές μηχανές: Η πιο συνηθισμένη είναι ο πίνακας X-Y, όπου, συνήθως, το κομμάτι προς κατεργασία (επιφάνεια) είναι σταθμευμένο και η οπτική του laser που κυκλοφορούν στην κατευθύνσεις Χ και Υ, κατευθύνοντας την ακτίνα λέιζερ να επιστήσω διανύσματα. Μερικές φορές το λέιζερ είναι σταθμευμένο και κινήσεις του επεξεργαζόμενου κομματιού. Μερικές φορές το επεξεργαζόμενο κομμάτι κινείται στον άξονα Y και το λέιζερ στον άξονα X. Ένα δεύτερο είδος είναι για κυλινδρικό επεξεργαζόμενα κομμάτια (ή επίπεδη επεξεργαζόμενα κομμάτια τοποθετημένα γύρω από ένα κύλινδρο) όπου το laser διεισδύει αποτελεσματικά μια λεπτή έλικα και on/off λέιζερ pulsing παράγει την επιθυμητή εικόνα raster βάση. Στην τρίτη μέθοδο, τόσο το λέιζερ και τεμαχίου είναι στάσιμες και galvo καθρέπτες μετακινήσετε την ακτίνα λέιζερ πάνω από την επιφάνεια του τεμαχίου. Λέιζερ χαράκτες χρησιμοποιούν αυτή την τεχνολογία μπορεί να λειτουργήσει σε vector ή raster λειτουργία.
Το σημείο όπου το λέιζερ (το τους όρους «λέιζερ» και «δέσμη λέιζερ» μπορεί να χρησιμοποιηθεί εναλλακτικά) αγγίζει την επιφάνεια πρέπει να είναι στο εστιακό επίπεδο του οπτικού συστήματος του λέιζερ, και είναι συνήθως συνώνυμο με το εστιακό σημείο. Αυτό το σημείο είναι συνήθως μικρό, ίσως λιγότερο από ένα κλάσμα του ενός χιλιοστού (ανάλογα με το οπτικό μήκος κύματος). Μόνο η περιοχή μέσα σε αυτό το κομβικό σημείο επηρεάζεται σημαντικά όταν η ακτίνα λέιζερ περνά πάνω από την επιφάνεια. Την ενέργεια που παραδίδονται από λέιζερ αλλαγές στην επιφάνεια του υλικού κάτω από το σημείο εστίασης. Μπορεί να θερμάνει επάνω στην επιφάνεια και στη συνέχεια την εξάτμιση του υλικού, ή ίσως το υλικό μπορεί κάταγμα (γνωστά ως «glassing» ή «glassing επάνω») και να ξεφλουδίζομαι στην επιφάνεια. Κόβοντας το χρώμα από ένα μεταλλικό μέρος είναι γενικά πώς υλικό είναι διαβαθμίσεις χαραγμένες με λέιζερ.
Εάν το υλικό επιφάνειας που εξατμίζεται κατά τη διάρκεια της εγχάραξη με λέιζερ, εξαερισμός ανεμιστήρες ή μια αντλία κενού σχεδόν πάντα απαιτείται να αφαιρέσει τις επιβλαβείς αναθυμιάσεις και τον καπνό που απορρέουν από αυτή τη διαδικασία, και για την αφαίρεση συντρίμμια στην επιφάνεια για να επιτρέψει το λέιζερ να συνεχίσει να χαράζει.
Ένα λέιζερ μπορεί να αφαιρέσει υλικό πολύ αποτελεσματικά, επειδή η δέσμη λέιζερ μπορεί να σχεδιαστεί για να παραδώσει την ενέργεια προς την επιφάνεια κατά τρόπο που να μετατρέπει ένα υψηλό ποσοστό της ενέργειας του φωτός σε θερμότητα. Η ακτίνα είναι ιδιαίτερα επικεντρώθηκε και παράλληλες ακτίνες - στα πιο μη ανακλαστική υλικά όπως το ξύλο, τα πλαστικά και επιφάνειες σμάλτων, είναι η μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε θερμότητα πάνω από {x %} αποτελεσματική. [παραπομπή που απαιτείται] Ωστόσο, λόγω αυτή η απόδοση, ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την Εγχάραξη με λέιζερ μπορεί να ζεσταθεί μάλλον γρήγορα. Περίτεχνα συστήματα ψύξης που απαιτούνται για το λέιζερ. Εναλλακτικά, η ακτίνα λέιζερ μπορεί να παλμικά να μειώσει το ποσό της υπερβολική θέρμανση.
Διαφορετικά σχέδια μπορούν να χαραχτούν με τον προγραμματισμό του ελεγκτή να διασχίσει μια συγκεκριμένη διαδρομή για την ακτίνα λέιζερ την πάροδο του χρόνου. Το ίχνος της ακτίνας λέιζερ ρυθμίζεται προσεκτικά για να επιτύχουν ένα βάθος συνεπής αφαίρεση υλικού. Για παράδειγμα, διασχίζουν μονοπάτια είναι αποφεύγεται για να εξασφαλιστεί ότι κάθε χαραγμένη επιφάνεια είναι εκτεθειμένη στο λέιζερ μόνο μία φορά, ώστε να αφαιρείται το ίδιο ποσό του υλικού. Η ταχύτητα με την οποία η ακτίνα κινείται πέρα από το υλικό θεωρείται επίσης στη δημιουργία μοτίβων χαρακτική. Αλλάζει την ένταση και την εξάπλωση της δέσμης, επιτρέπει περισσότερη ευελιξία στο σχεδιασμό. Για παράδειγμα, αλλάζοντας το ποσοστό του χρόνου (γνωστή ως «κύκλος λειτουργίας»), το laser είναι ενεργοποιημένη για κατά τη διάρκεια κάθε παλμό, η δύναμη που παραδίδεται στην χαρακτική επιφάνεια μπορεί να ελέγχεται καταλλήλως για το υλικό.
Δεδομένου ότι η θέση του λέιζερ είναι γνωστό ακριβώς από τον ελεγκτή, δεν είναι απαραίτητο να προσθέσετε εμπόδια στην επιφάνεια για να αποτρέψετε το λέιζερ να παρεκκλίνει από το μοτίβο της ταχθείσας χαρακτική. Ως αποτέλεσμα, καμία αντίσταση μάσκα είναι απαραίτητη στην εγχάραξη με λέιζερ. Αυτό συμβαίνει κυρίως γιατί η τεχνική αυτή είναι διαφορετική από τις παλαιότερες μεθόδους χαρακτικής.
Ένα καλό παράδειγμα όπου λέιζερ χαρακτική τεχνολογία έχει υιοθετηθεί σε το πρότυπο της βιομηχανίας είναι η γραμμή παραγωγής. Σε αυτό το συγκεκριμένο setup, η ακτίνα λέιζερ κατευθύνεται προς έναν καθρέφτη εκ περιτροπής ή με δόνηση. Ο καθρέφτης κινείται κατά τρόπο που ενδέχεται να εντοπίζουν από αριθμούς και γράμματα επάνω στην επιφάνεια που σημειώνεται. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για εκτύπωση ημερομηνίες, λήξη κώδικες και πολλά αρίθμηση ταξιδεύει κατά μήκος μιας γραμμής παραγωγής προϊόντων. Λέιζερ σήμανση επιτρέπει υλικά από πλαστικό και το γυαλί για να επισημανθούν «εν κινήσει». Η τοποθεσία όπου πραγματοποιείται η σήμανση ονομάζεται ένα «σήμανση λέιζερ σταθμός», μια οντότητα που βρίσκονται συχνά σε συσκευασία και εργοστάσια εμφιάλωσης. Παλαιότερα, πιο αργό τεχνολογίες, όπως ζεστό σφράγιση και pad εκτύπωση σε μεγάλο βαθμό έχουν καταργηθεί και αντικατασταθεί με εγχάραξη με λέιζερ.
Καθρέπτες για τόσο X και Y άμαξες επιτρέπουν ακριβή τοποθέτηση.
Για πιο ακριβή και οπτικά διακοσμητικά χαρακτικά, χρησιμοποιείται ένας πίνακας λέιζερ. Ένα λέιζερ πίνακα (ή «Πίνακας X-Y») είναι μια εξελιγμένη εγκατάσταση του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για να καθοδηγήσει την ακτίνα λέιζερ ακριβέστερα. Το λέιζερ είναι συνήθως σταθερό μόνιμα στην πλευρά του τραπεζιού και εκπέμπει φως προς ένα ζευγάρι των κινητών κατόπτρων, έτσι ώστε κάθε σημείο της επιφάνειας του πίνακα μπορούν να σκουπιστούν από το λέιζερ. Στό σημείο χαρακτική, η ακτίνα λέιζερ εστιάζει μέσα από ένα φακό στην χαρακτική επιφάνεια, που επιτρέπει την πολύ ακριβή και περίτεχνα μοτίβα για να επισημανθούν έξω.
Μια τυπική εγκατάσταση ενός λέιζερ πίνακα περιλαμβάνει το σταθερό λέιζερ που εκπέμπουν φως παράλληλα με έναν άξονα του πίνακα με στόχο ένας καθρέφτης τοποθετημένος στο άκρο του ένα ρυθμιζόμενο rail. Η δέσμη αντανακλάται στον καθρέφτη υπό γωνία στις 45 μοίρες, έτσι ώστε το λέιζερ ταξιδεύει ένα μονοπάτι ακριβώς κατά μήκος της ράγας. Αυτή η δέσμη αντανακλάται στη συνέχεια, από έναν άλλο καθρέφτη τοποθετείται σε μια κινητή τρόλεϊ που κατευθύνει την ακτίνα κάθετη προς τον άξονα της αρχικής. Σε αυτό το καθεστώς, μπορεί να αναπαρασταθεί δύο βαθμούς ελευθερίας (μία κάθετη και μία οριζόντια) χαρακτικής.
Σε άλλες λέιζερ χαρακτική συσκευές όπως επίπεδη πίνακα ή τύμπανο χαρακτική, ελέγχεται η ακτίνα λέιζερ να κατευθύνει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς του βάθος σταθερή διείσδυση σε το υλικό για να χαραχτούν. Με αυτόν τον τρόπο, μόνο ένα συγκεκριμένο βάθος του υλικού αφαιρείται όταν πραγματοποιείται η χαρακτική. Μια απλή κατεργασία ραβδί ή γωνία-σιδήρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα εργαλείο για να βοηθήσει εκπαιδευμένοι τεχνολόγοι προσαρμόσετε χαράκτη να επιτευχθεί η απαιτούμενη εστίαση. Αυτό το πρόγραμμα εγκατάστασης προτιμάται για επιφάνειες οι οποίες δεν μεταβάλλονται σε ύψος αισθητά.
Για επιφάνειες που ποικίλουν στο ύψος, έχουν αναπτυχθεί πιο περίτεχνα μηχανισμοί εστίασης. Ορισμένες είναι γνωστές ως δυναμική αυτόματη εστίαση συστήματα. Ρυθμίζουν τις lasing παραμέτρους σε πραγματικό χρόνο για να προσαρμοστούν στις αλλαγές στο υλικό, όπως είναι να είναι χαραγμένα. Συνήθως, το ύψος και το βάθος της επιφάνειας παρακολουθείται με παρακολούθηση αλλαγών στο υπερηχογράφημα, υπέρυθρες, συσκευές ή ορατό φως με στόχο την χαρακτική επιφάνεια. Οι συσκευές αυτές, γνωστό ως πιλοτικό δοκούς ή πιλοτικών λέιζερ (αν χρησιμοποιείται ένα λέιζερ) βοηθήσει τον οδηγό οι προσαρμογές που έγιναν στο φακό του λέιζερ για τον καθορισμό το βέλτιστο σημείο για να επικεντρωθεί στην επιφάνεια και να αφαιρέσετε αποτελεσματικά το υλικό.
«X-Y» λέιζερ χαρακτική μηχανές μπορούν να λειτουργούν σε vector και raster λειτουργία.
Διάνυσμα χαρακτική ακολουθεί τη γραμμή και η καμπύλη του προτύπου για να χαραχτούν, πολύ σαν ένα σχεδιαστή μάνδρα-βασισμένου εφιστά με την κατασκευή τμήματα γραμμών από μια περιγραφή των περιγραμμάτων των ένα μοτίβο. Πολύ νωρίς χάραξη επιγραφές και πινακίδες (λέιζερ ή αλλιώς) χρησιμοποιείται προ-αποθηκευμένη γραμματοσειρά περιγράφει έτσι ώστε γραμμάτων, αριθμών ή ακόμη και λογότυπα θα μπορούσαν να κλιμακωθούν σε μέγεθος και να αναπαράγεται με ακριβώς καθορισμένα περιγράμματα. Δυστυχώς, «γέμισμα» περιοχές ήταν προβληματική, όπως μοτίβα εκκόλαψης πολλαπλή και dot-γεμίσματα μερικές φορές εκτίθενται εφέ μουαρέ ή uber-πρότυπα που προκαλείται από την ανακριβή υπολογισμό της dot αποστάσεις. Επιπλέον, εναλλαγών της γραμματοσειράς ή δυναμικό κλιμάκωση συχνά ήταν πέραν των δυνατοτήτων της συσκευής γραμματοσειρά-απόδοση. Η εισαγωγή της γλώσσας περιγραφής σελίδας PostScript τώρα επιτρέπει πολύ μεγαλύτερη ευελιξία — τώρα σχεδόν τίποτα που μπορεί να περιγραφεί στα διανύσματα από PostScript-enabled λογισμικό όπως το CorelDRAW ή Adobe Illustrator μπορούν να περιγραφούν, γεμάτη με κατάλληλο μοτίβα, και εγχαραγμένη με λέιζερ.
Raster χαρακτική ίχνη το λέιζερ σε όλη την επιφάνεια στο πίσω-και-εμπρός αργά προώθηση γραμμικό μοτίβο που θα σας θυμίζουν ένα από την κεφαλή εκτύπωσης inkjet ή παρόμοια εκτυπωτή. Το μοτίβο είναι συνήθως βελτιστοποιηθεί από τον υπολογιστή του ελεγκτή/ώστε να παραβλέπονται οι περιοχές σε κάθε πλευρά του προτύπου που δεν είναι για να χαραχτούν και το ίχνος σε όλο το υλικό έτσι συντομεύεται για καλύτερη απόδοση. Το ποσό της προκαταβολής της κάθε γραμμής είναι συνήθως λιγότερο από το πραγματικό dot-μέγεθος του λέιζερ? Οι εγχάρακτες γραμμές επικαλύπτονται μόνο ελαφρώς για να δημιουργήσετε μια συνέχεια της engravure. Όπως ισχύει για όλες τις συσκευές ραστεροποιημένο, καμπύλες και διαγωνίων μπορεί να υποφέρουν μερικές φορές αν το μήκος ή η θέση των γραμμών raster ποικίλλει ελαφρά σε σχέση με το παρακείμενο raster σάρωση? ως εκ τούτου, ακριβή τοποθέτηση και επαναληψιμότητα είναι εξαιρετικά σημαντική για το σχεδιασμό του μηχανήματος. Το πλεονέκτημα της ραστεροποίηση είναι η σχεδόν αβίαστη «γέμισμα» που παράγει. Οι περισσότερες εικόνες για να χαραχτούν είναι έντονα γράμματα ή μεγάλες συνεχώς χαραγμένο περιοχές, και αυτά είναι καλά-ραστεροποιούνται. Φωτογραφίες ραστεροποιούνται (όπως εκτύπωση), με κουκκίδες που είναι μεγαλύτερο από αυτό του τόπου του λέιζερ, και αυτοί επίσης καλύτερα είναι χαραγμένη ως μια εικόνα ράστερ. Σχεδόν οποιοδήποτε λογισμικό διάταξης σελίδας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τροφοδοτήσει ένα πρόγραμμα οδήγησης ράστερ για ένα X-Y ή του τυμπάνου λέιζερ χαράκτη. Ενώ η παραδοσιακή ένδειξη και πλάκα χαρακτική την τάση να ευνοούν τα συμπαγή περιγράμματα των διανυσμάτων κατ΄ανάγκην, σύγχρονα καταστήματα τείνουν να τρέχει τους λέιζερ χαράκτες ως επί το πλείστον σε κατάσταση raster, επιφυλάσσει διάνυσμα για ένα παραδοσιακό περίγραμμα «φαίνονται» ή για τη σήμανση ταχέως γραμμές ή» Καταπακτές» όπου ένα πιάτο είναι να κοπεί.
