Detaillierte Anleitung zur Innenlasergravur von Glaskugeln

Wenn Du die Innenlasergravur von Glaskugeln beherrschst, kannst Du individuelle Christbaumanhänger, Dekoartikel, personalisierte Geschenke und vieles mehr herstellen. Du kannst es für Dich selbst machen, es aber auch in ein profitables Geschäft verwandeln – alles, was Du brauchst, ist eine Glaskugel und eine Lasermaschine.

Danach musst Du nur ein paar einfache Schritte befolgen, um Dein Design in eine Glaskugel zu gravieren. Dieser umfassende Leitfaden zur Innenlasergravur von Glaskugeln zeigt Dir alles, was Du für den Einstieg wissen musst.

Warum ist die Innenlasergravur einer Glaskugel so schwierig?

Die Lasergravur von Glas ist an sich schon anspruchsvoll, und bei einer kugelförmigen Form wird es noch komplexer. Hauptgrund sind unregelmäßige Reflexion und Brechung.

Die Kugel wirkt wie eine Linse. Wenn der Laserstrahl hindurchgeht, wird er durch die gekrümmte Oberfläche abgelenkt bzw. gebrochen. Dadurch wird es fast unmöglich, den Laser im Inneren der Kugel auf einen bestimmten Punkt zu fokussieren, um Mikrobrüche zu erzeugen.

Der Fokuspunkt wird gestört, der Strahl verzerrt und kann die Energie nicht mehr auf einen winzigen Punkt im Glas konzentrieren.

Trotz dieser Herausforderungen ist Innenlasergravur in einer Glaskugel möglich.

• Um Reflexion und Brechung des Laserstrahls zu kontrollieren, tauchst Du die Kristallkugel in ein Gravuröl mit einem Brechungsindex ein, der möglichst nah am Glas liegt. Das Öl sollte den Laserstrahl nahezu vollständig durchlassen, damit die Gravur erfolgen kann.
• Eine andere Methode ist die Verwendung einer passenden Spannvorrichtung (Jig). Wenn die Glaskugel in diese Vorrichtung eingelegt wird, verhält sie sich wie eine flache statt einer gekrümmten Oberfläche – und so wird Innenlasergravur möglich.

Beste Lasermaschine für die Gravur von Glaskugeln

Kann jede Art von Lasermaschine eine Glaskugel gravieren?

Nein, Du kannst nicht jede Art von Lasermaschine für die Gravur einer Glaskugel verwenden. Der Grund dafür ist die spezifische Wellenlänge.

Du kannst keinen typischen CO₂-Laser verwenden, da seine Wellenlänge an der Glasoberfläche vollständig absorbiert wird. Er erzeugt nur eine Mattierung außen, nicht im Inneren, weil er nicht durch das Glas hindurchkommt.

Faserlaser sind für Glas ebenfalls nicht geeignet (sie sind für Metalle und Kunststoffe gedacht). Sie können nicht präzise auf den inneren Bereich des Glases fokussieren. Sie gehen entweder gerade durch die Kristallkugel hindurch oder erzeugen Risse an der Oberfläche.

Weiterführende Lektüre: Wenn Du mehr über die Unterschiede zwischen Faserlasern und CO₂-Lasern erfahren möchtest, lies diesen Artikel.

Was ist der beste Laser für die Gravur von Glaskugeln?

UV-Laser sind am besten für die Gravur von Glaskugeln geeignet. Sie haben eine extrem kurze Wellenlänge und können durch Energiedeponierung in einem sehr kleinen Volumen im Inneren des Glases Gravuren erzeugen.

Sie liefern Energie in kurzen Pulsen präzise auf einen Fokuspunkt, sodass innere Mikrobrüche entstehen, ohne den umliegenden Bereich oder die äußere Oberfläche zu beeinträchtigen.

Der xTool F2 Ultra UV Lasergravierer kann Innenlasergravuren in einer Glaskugel perfekt ausführen. Es handelt sich um einen 355-nm-UV-Laser, der hochpräzise Gravuren auf Glas ermöglicht. Sein winziger 10-µm-Spot und die Vektorauflösung von 0,001 mm sorgen für ultrafeine Details im Inneren der Glaskugel.

Er erzeugt 3D-Innengravuren, ohne die Oberfläche zu beschädigen. Und nicht nur Glaskugeln – er kann auch Glasblöcke oder Glasstücke in beliebiger Form gravieren. Seine Geschwindigkeit von 15.000 mm/s gehört bei maximaler Leistung zu den schnellsten in der Branche.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Innenlasergravur einer Glaskugel

Befolge diese detaillierten Schritte, um eine Glaskugel mit dem xTool F2 Ultra UV-Laser erfolgreich zu gravieren.

Schritt 1: Sammle alle Geräte und Materialien, die Du brauchst, einschließlich Glaskugel, Gravuröl, Innengravur-Linse, Höhenerhöhung, Behälter, Sockel und vor allem den UV-Laser. Du brauchst einen Behälter mit flachem Boden. Achte darauf, dass er groß genug ist, um die gesamte Glaskugel vollständig einzutauchen.

Schritt 2: Platziere den Sockel und die Kugel im Behälter. Gieße nun Gravuröl in den Behälter, bis Du die Kugel nicht mehr sehen kannst und sie vollständig bedeckt ist. Achte darauf, dass die Kugel sicher auf dem Sockel liegt, damit sie sich während des Gravurprozesses nicht bewegt.

Schritt 3: Installiere an Deiner Lasermaschine das Höhenerweiterungs-Zubehör. Ersetze außerdem den Feldspiegel durch die Linse für Innengravur. Platziere den Behälter korrekt unter dem Laser.

Schritt 4: Öffne die Software auf Deinem Computer. Wähle den Modus „Sub-surface Engraving“. Platziere den Behälter in der Mitte. Miss anschließend mit einem Lineal den Abstand zu den X- und Y-Achsen und gib diese Koordinaten in der Software ein, um das Design genau zu positionieren.

Schritt 5: Wähle in der Software die Materialform aus. Nachdem Du die Kugel mit Gravuröl in den Behälter gelegt hast, verhält sie sich wie ein Zylinder. Gib die Größe des gesamten Behälters nach dem Messen ein. Trage außerdem den Brechungsindex der Glaskugel ein, der typischerweise bei 1,5 liegt.

Schritt 6: Importiere nun Dein Design in die Software. Lade das 3D-Bildmodell. Die Abmessungen sollten zur Kristallkugel passen und sich problemlos innerhalb der Kugel unterbringen lassen.

Schritt 7: Jetzt kommt der knifflige Teil: Du musst das Design auf der Glaskugel positionieren. Damit die Gravur in der Mitte liegt, positionierst Du sie exakt, indem Du die X-, Y- und Z-Koordinaten eingibst. Denk daran, dass die Kugel auf einem Sockel liegt – addiere für die Z-Koordinate also die Höhe des Sockels zum Radius der Kugel.

Schritt 8: Gib zum Schluss die Leistungs- und Geschwindigkeitswerte ein. Verwende für optimale Ergebnisse die empfohlenen Werte der Software. Du kannst sie auch nach Bedarf oder anhand Deiner Tests anpassen. Starte den Gravurvorgang und lass ihn vollständig durchlaufen. Danach nimmst Du die Kugel aus dem Gravuröl, reinigst sie und kannst Dein graviertes Motiv bewundern.

Wir haben am Tag der Einführung der F2 Ultra UV-Maschine eine Live-Gravur einer Kristallkugel durchgeführt. Hier ist das Video-Recap, das zeigt, wie die F2 Ultra UV erfolgreich eine Glaskugel per Innenlasergravur bearbeitet.

Tipps und Tricks zur Innenlasergravur von Glaskugeln

Empfohlene Tauchmedien

Die Verwendung eines Tauchmediums kann die Lichtverzerrung durch die gekrümmte Oberfläche der Kugel minimieren, sodass der Laserstrahl während der Gravur einen gleichmäßigen und präzisen Fokus behält. Unsere Ingenieure haben umfangreiche Tests mit verschiedenen Flüssigkeiten durchgeführt, um das beste Medium für hochdetaillierte Innengravuren zu finden.

Wir haben herausgefunden, dass Paraffinöl das am meisten empfohlene Gravuröl ist. Es erzeugte ein scharfes, klar definiertes Würfelmuster mit hervorragenden Details und hoher Wiederholgenauigkeit (siehe Bild 1).

Weitere von unseren Ingenieuren getestete Gravurflüssigkeiten waren Glycerin und gesättigte Salzwasserlösung. Beide Alternativen konnten kein vollständiges oder sauber ausgeformtes Würfelmuster erzeugen (siehe Bild 2 und 3).

Auf Grundlage dieser Ergebnisse empfehlen wir Dir dringend, Paraffinöl als Tauchmedium zu verwenden, um die höchstmögliche Qualität und die detailliertesten Innengravuren in Glaskugeln zu erzielen.

Empfohlene Glassorte für Innenlasergravur

Du musst die richtige Glassorte verwenden, um außergewöhnliche Ergebnisse bei der Innengravur zu erzielen. Die ideale Wahl ist K9-Kristallglas (K9-Glas). Es ist der Standardglas-Typ für Innengravuren und seine Eigenschaften sind ideal für hochwertige Projekte mit klaren, sauberen Ergebnissen.

K9 ist farblos und klar und bietet eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit, sodass der Laser mit minimaler Streuung hindurchgeht. In der Regel gibt es keine oder nur sehr wenige Blasen und Verunreinigungen im Glas. Seine gleichmäßige, homogene Zusammensetzung sorgt dafür, dass der Laserfokus stabil bleibt. K9-Kristall gibt es nicht nur in Kugelform, Du bekommst ihn auch als rechteckige Kristalle, facettierte runde Anhänger, facettierte herzförmige Anhänger usw.

Zum Beispiel ist Einscheibensicherheitsglas (ESG) weit verbreitet. Es hält jedoch keinen Laser aus. Wenn mit einer Lasermaschine Mikrobrüche erzeugt werden, zerspringt es in Stücke. Der Grund ist, dass es bereits hohe innere Spannungen hat und keine zusätzliche Belastung verträgt.

Auch Verbundglas ist keine gute Option. Es enthält eine Klebeschicht, die den Kontakt zwischen Glas und Laser stört. Diese Schicht absorbiert und reflektiert den Laser und verhindert so die Bildung von Mikrobrüchen.

Stark gefärbte Gläser sind ebenfalls ein klares Nein. Die Farbstoffe darin absorbieren die Laserenergie, sodass der Laser nicht gravieren kann. Außerdem ist das Glas nicht klar genug, um ein gut sichtbares Muster zu erzeugen.

Tipps für bessere Ergebnisse bei der Lasergravur

• Verwende immer hochwertiges K9-Kristallglas. Es hält die Belastung aus und sorgt für hervorragende Ergebnisse.
• Bevor Du die Glaskugel verwendest, stelle sicher, dass sie keine inneren Risse, Blasen, Kratzer, Verunreinigungen oder andere Fehler hat. Sie können den Laserstrahl ablenken.
• Du gravierst nicht die Außenseite, aber sie muss sauber sein, damit der Laserstrahl hindurchgehen kann. Reinige die Kugel gründlich und hinterlasse keine Fingerabdrücke, keinen Staub und keine Rückstände auf der Oberfläche.
• Nutze ein präzises Lineal, um die X-, Y- und Z-Koordinaten zu bestimmen. Für noch höhere Genauigkeit kannst Du eine Schieblehre verwenden. So kannst Du das Design perfekt zentrieren.
• Teste die Einstellungen an einem Probestück. Das spart Zeit und stellt sicher, dass die Ergebnisse stimmen.
• Die Software empfiehlt Dir optimale Einstellungen. Du kannst aber auch Variationen ausprobieren und mit Tests die besten Werte für Deinen Anwendungsfall finden.
• Aufbau und Umgebung müssen stabil sein. Wenn das nicht der Fall ist, kann alles durch die Maschine in Schwingung geraten. Du musst alles ruhig und fest fixiert halten.

Fazit

Innenlasergravur in einer Glaskugel ist anspruchsvoll, aber nicht unmöglich. Mit der richtigen Lasermaschine und den passenden Schritten kannst Du ohne Vorerfahrung perfekt gravierte Kugeln herstellen. Du musst die geeignete Glaskugel wählen, einen UV-Laser nutzen und Dein Wunschdesign hochladen. Das Zentrieren des Motivs ist anfangs etwas knifflig, aber das bekommst Du mit der Zeit gut in den Griff. Egal, ob Du Glaskugeln für Dich selbst oder für ein kleines Business gravieren möchtest – es ist gut machbar und ziemlich einfach.

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