Der Clevere Weg Zur 3D-Lasergravur Von Kristall-Bubblegrams

Wenn du lernst, Kristalle in 3D mit dem Laser zu gravieren, sind ein UV-Laser, eine gründliche Vorbereitung und ein klar strukturierter Workflow der zuverlässigste Weg.Ein Bubblegram entsteht, wenn stark fokussierte Pulse winzige Punkte unter der Oberfläche von Glas oder Kristall erzeugen. Tausende dieser Punkte richten sich in drei Dimensionen aus und formen ein schwebendes Bild.

Wie 3D-Unterflächengravur Ein Bubblegram Erzeugt

Bei der Unterflächengravur werden kurze oder ultraschnelle Pulse auf präzise Koordinaten im Inneren des Kristalls fokussiert. An jeder Koordinate verändert das Licht die lokale Struktur und erzeugt einen hellen Punkt, der das Licht anders bricht als das umliegende Material. Forschungsarbeiten in der Optik zeigen, dass Femtosekundenpulse Mikromodifikationen und Mikro-Hohlräume erzeugen können, während die Oberfläche klar bleibt – so entstehen gestochen scharfe Punkte im Inneren.

Dieses Verhalten wird in der SPIE-Erklärung zur Mikrobearbeitung transparenter Materialien mit ultraschnellen Lasern zusammengefasst, und die Energieschwellen sowie Prozessfenster für transparente Medien sind im Optica-Review „Optical Materials Express“ dargestellt.

Warum Ein UV-Laser Die Praktische Wahl Ist

UV-Wellenlängen koppeln besonders gut mit Glas und deponieren Energie in einem sehr kleinen Volumen, sodass die umliegenden Bereiche kühl und klar bleiben. CO₂-Maschinen wirken vor allem an der Oberfläche und führen oft zu matten oder ausbrechenden Kanten. Faserlaser sind stark auf Metallen und einigen Kunststoffen, aber nicht für Unterflächengravur in Glas.

Für Unterflächengravuren auf Desktop-Geräten liefert UV sauberere Punkte im Inneren und ein unkomplizierteres Setup. Wenn Du neu in diesem Bereich bist, erklärt, UV Laser 101 , wie sich UV von CO₂- und Diodenlasern unterscheidet, und im CO₂ vs. Diodenlaser vs. UV“-Kaufleitfaden werden die Gerätekategorien direkt miteinander verglichen.

Schritt-für-Schritt-Anleitung Zur 3D-Gravur Von Kristall

SCHRITT 1. Vorbereitung

Werkzeuge und Materialien

• UV-Lasergravierer, der Unterflächengravur unterstützt
• Kristall- oder optische Glasblöcke, die für interne Markierungen geeignet sind
• Stabile Halterung, die den Block gleichmäßig unterstützt
• Computer mit 3D-Gravursoftware und der Steuerungs-App
• Linsenreinigungsset, fusselfreie Tücher und Glasreiniger
• Optional: Drehvorrichtung oder Mehrachsaufnahme für Zylinder oder Kugeln

Design-Dateien

Verwende ein geschlossenes 3D-Modell oder eine Tiefenkarte.Konvertiere das Modell in eine Punktwolke, bei der jeder Punkt X-, Y-, Z-Koordinaten und Pulsdaten enthält. Halte Motive kräftig und klar. Sehr filigrane oder haarfeine Details können bei geringer Punktdichte verloren gehen.

Vorbereitung der Grafik

• Vereinfache winzige Details, die in der Zielgröße nicht erkennbar wären.
• Verstärke sehr dünne Elemente, damit mehrere Punkte sie sauber abtasten können.
• Wähle einen Punktabstand, der Klarheit und Laufzeit ausbalanciert. Größere Motive profitieren von engerem Abstand.

SCHRITT 2. Kalibrierung und Ausrichtung

Setze den Kristall mit Pads oder einer Silikonmatte flach und rechtwinklig zum Strahl ein. Lege den Ursprung in eine obere Ecke. Stelle sicher, dass die Z-Achse nach unten in den Block hinein zunimmt. Überprüfe die Wiederholgenauigkeit an einem Opferstück, damit deine Koordinaten dort landen, wo du sie erwartest. Eine präzise Ausrichtung verhindert verzogene Volumen und unscharfe Kanten.

SCHRITT 3. Fokus einstellen

Beginne ein bis zwei Millimeter unter der Oberfläche, um die Außenseite zu schützen. Führe bei niedriger Leistung einen kurzen Z-Scan durch und notiere die Position, die den kleinsten, hellsten Punkt ergibt. Speichere diesen Fokusversatz für das jeweilige Glas und die verwendete Linse.

SCHRITT 4. Testrun

Graviere einen kleinen Kalibrierwürfel im Inneren des Kristalls. 10 × 10 × 10 mm reichen aus. Verwende dabei den gleichen Punktabstand wie bei Deinem eigentlichen Job. Variiere die Pulsenergie zeilenweise und die Pulsdauer spaltenweise. Prüfe das Ergebnis aus mehreren Blickwinkeln. Gute Punkte wirken hell und rund mit klaren Kanten. Die Oberfläche sollte unversehrt bleiben.

SCHRITT 5. Ausführung

Lade die vollständige Punktwolke. Graviere zuerst die flachen, oberflächennahen Schichten und arbeite Dich dann in die Tiefe vor. So reduzierst Du die Energie, die durch bereits belastete Bereiche läuft. Halte den Block etwa auf Raumtemperatur und lege Pausen ein, wenn er sich erwärmt. Reinige die Optik regelmäßig, da Streulichtschleier die Punkte unscharf machen. Wenn Du in die Serienproduktion gehen willst, lohnt sich ein Gehäuse mit Absaugung und Filterung, um die Ergebnisse zu stabilisieren und den Arbeitsplatz sauber zu halten; passende Optionen findest Du ime xTool-Produktangebot..

SCHRITT 6. Abkühlen

Lass den Kristall zehn bis fünfzehn Minuten an Ort und Stelle ruhen. Zu schnelles Anfassen kann bei manchen Glassorten zu Temperaturschocks führen. Wenn er abgekühlt ist, wische die Flächen mit einem fusselfreien Tuch ab. Platziere ihn auf einem schwarzen oder beleuchteten Sockel, damit die Punkte im Inneren richtig zur Geltung kommen.

Häufige Probleme Und Praktische Lösungen

Innere Risse

Risse entstehen meist durch zu hohe Energie, zu engen Punktabstand oder Punkte, die zu nah an einer Kante liegen. Verringere die Pulsenergie oder verkürze die Pulsdauer, vergrößere den Abstand leicht, beginne tiefer im Block und lege kurze Pausen zwischen tiefen Schichten ein.

Uneinheitliche Oder Verschwommene Punkte

Weiche Punkte deuten auf einen Fokusfehler oder verschmutzte Optik hin. Führe erneut einen kurzen Z-Scan durch, reinige Linse und Schutzfenster und verringere die Geschwindigkeit leicht, wenn die Verweilzeit sehr kurz ist.

Tipps, Die Die Qualität Steigern

Serientests

Bewahre Reststücke jeder Materialcharge auf. Graviere ein kleines Raster und notiere Pulsenergie, -dauer und Punktabstand, die die hellsten, rundesten Punkte ergeben. Speichere Voreinstellungen mit Chargenbezeichnung, damit Wiederholaufträge direkt mit bewährten Einstellungen starten.

Nachbearbeitung

Die Klarheit hängt von der Außen- ebenso wie von der Innenfläche ab. Reinige alle Flächen, vermeide Fingerabdrücke und nutze einen dunklen oder verspiegelten Sockel. Für Fotos verwende seitliches Licht, damit die Punkte funkeln statt zu blenden.

Designentscheidungen

Motiv mit hohem Kontrast lassen sich in Punktwolken am besten erkennen. Logos, Silhouetten, Tiere, Fahrzeuge und stilisierte Porträts sind zuverlässig. Feine Verläufe erfordern eine hohe Punktdichte. Wenn die Zeit knapp ist, betone Kanten und klare Konturen.

Fazit

Du weißt jetzt, wie Du Kristalle mit einem UV-Workflow in 3D lasergravieren kannst. Beginne mit einem Testwürfel, stelle helle, runde Punkte ein und lass dann das vollständige Modell Schicht für Schicht laufen. Halte die Außenflächen makellos und präsentiere das fertige Bubblegram auf einem dunklen oder beleuchteten Sockel für maximale Wirkung.

Wenn Du weitere Fragen hast, tritt gerne unserer Community bei und lass Dich inspirieren!