✨ SCULPFUN G20
カラー彫刻ガイド

鮮やか · 精密 · クリエイティブ
カラーレーザー彫刻とは? レーザーカラー彫刻(レーザーカラーマーキング)は、レーザーエネルギーを利用して金属表面の微細構造や酸化層を変化させ、さまざまな色効果を生み出し、素材に視覚的な魅力を加える加工技術です。

この技術は、ステンレス鋼やチタン合金などの金属材料に一般的に使用されます。周波数、出力、速度などのレーザーパラメータを調整することで、金属表面に多様な色を実現することができます。
材料と準備
Sculpfun G20 ステンレス鋼 SGD Laser ソフトウェア 定規 保護オイル(WD-40)  安定した水平な作業面
操作前の注意事項: 

カラー彫刻の効果は、さまざまな要因によって影響を受ける可能性があります。

物理的な観点からは、加工材料、加工環境、同じ種類の材料の異なるロットなどによって、カラー彫刻の結果が異なる場合があります。
パラメータの観点からは、カラー彫刻の効果は彫刻速度、出力、周波数、焦点距離、ライン間隔に関係します。

最終的な彫刻を行う前に、目的の色と彫刻結果を達成するための最適な設定を決定するために、材料とパラメータのテストを実施する必要があります。
注:可能な限り、テストと彫刻の両方に同じロットの材料を使用して、より一貫性のある結果を確保してください。

 

彫刻前の準備 

1. 機械が安定した水平な作業面に置かれていることを確認してください。

2. 材料:ここでは彫刻材料としてステンレス鋼を使用します。

3. 彫刻前に金属表面が清潔であることを確認してください。

パラメータテスト – マテリアルテストアレイの作成
1 新しいキャンバスと接続

機械をSGD Laserソフトウェアに接続し、「New」をクリックして新しいキャンバスを作成します。

step 1 new canvas
2 長方形を描画して塗りつぶし

「Paint」をクリックして4x4 mmの長方形を描画します。「Center」アイコンをクリックしてキャンバスの中央に移動し、「Fill」にチェックを入れます。

step2-1 step2-2

このテストでは、周波数とライン間隔を一定に保ち、速度、出力、焦点距離を変数として調整します。ユーザーはニーズに基づいてテストパラメータをカスタマイズし、さまざまな彫刻効果を探求することもできます。

3 周波数の設定(固定)

長方形を選択し、周波数を固定値に設定します。この例では、周波数は30 kHzに設定されています。

step3 frequency
4 詳細設定 → マテリアルテストアレイ

長方形を選択し、左上のメニューバーで「Advanced Settings」をクリックし、「Material Test Array」を開きます。

step4
5 テストアレイパラメータ

テストパラメータを調整します。速度範囲は通常50~600 mm/s、出力範囲は通常0~100%に設定されます。

このテストでは、10 × 10のアレイを使用します。「Number of Columns」と「Number of Lines」の両方を10に設定します。

このテストのパラメータ設定は以下の通りです:

step5 params step5 array

パラメータ設定が完了したら、「OK」をクリックしてマテリアルテストアレイを生成します(上図参照)。

6 フォーカスと測定

材料をセットします。ソフトウェアの右下隅で、「Turn on focus light」にチェックを入れてフォーカスライトを有効にします。

機械のフォーカスボタンを押して、2つの赤いドットが重なるまでレーザーモジュールの高さを調整します。これでフォーカスが完了します。

focus1 focus2
フォーカス完了後、定規を使用して焦点距離を測定します。これは「アウトオブフォーカス」手順に使用されます。
より簡単に測定・記録するために、材料表面からレーザーインジケーターライトまでの距離を直接測定することができます。
measure ruler
アウトオブフォーカス:

同じ加工パラメータでも、焦点距離を変更すると異なる色効果が得られます。

フォーカスプロセス中に、2つの赤いドットが重なるまでレーザーモジュールの高さを調整します。これが最適な焦点距離を示します。ただし、カラー彫刻の場合は、最適焦点距離からわずかにずらすことができます。異なる焦点距離は異なる色効果をもたらします。

ユーザーは異なる焦点距離をテストして、材料に最適な焦点距離を見つけることができます。

この技術は、ファイバーレーザーカラー彫刻における「アウトオブフォーカス」として知られています。

7 アウトオブフォーカス:Z軸を有効化

アウトオブフォーカス距離を設定します。メニューバーを開き、「Device Information」を選択し、Z軸スイッチが有効になっていることを確認します。

zaxis1 zaxis2
8 Z軸リフト距離の設定

キャンバスに戻り、インターフェースの右下隅でZ軸リフト距離を設定します。
アウトオブフォーカス範囲は通常、焦点距離の±5 mm以内です。0.5~1 mm間隔でテストすることをお勧めします。
この例では、テストに4 mmのアウトオブフォーカス距離を使用しています。

z lift
9 プレビューとマーク

テストアレイを選択し、「Preview」をクリックして位置を確認します。「Mark」をクリックして彫刻を開始します。

preview mark
10 結果と保護オイル

以下はカラー彫刻の結果です。適切な結果が得られたら、テストファイルを保存します。
注:
加工後、テスト材料にWD-40などの保護オイルを塗布することをお勧めします。これにより、色がより鮮やかになり、彫刻された色が暗くなるのを防ぐことができます。

result1 result2
注:加工後、材料は高温のままである可能性があります。取り扱う前に材料が冷めるまでお待ちください。
11 変更と反復

パラメータを変更してテストを続行します。速度、出力、周波数、焦点距離、ライン間隔など、1つ以上のパラメータを調整して、目的の色効果が得られるまで試すことができます。
以下は、異なるパラメータ設定でのテスト結果を示しています。

multiple tests
パラメータ調整

変数パラメータ: パラメータを マテリアルテストアレイ内で直接変更します。

var params
非変数パラメータ:ステップ1で作成した長方形のパラメータを設定します。出力、速度、周波数を調整できます。
nonvar

塗りつぶし設定: ライン間隔を設定します。

fill
手動Z軸設定:焦点距離を設定します。
z manual

テスト完了後、カラー彫刻に進みます。

カラー彫刻設定

1カラーレイヤリングツール

メニューバーを開き → 「Advanced Settings」をクリック → 「Color Carving」を選択 → 「Color Layering Tool」を開きます。

layering1 layering2
2画像をインポート → 自動レイヤー分割

「Select Original Image」をクリックしてカラー彫刻画像をインポートします。ソフトウェアは自動的に画像を異なるレイヤーに分割します。
下の画像では、左側が元の画像、右側がパラメータ設定の準備ができたレイヤー画像を示しています。

auto layer
3テストマトリックスファイルをインポート

「Select Material Matrix File」をクリックし、以前に保存したテストファイルをインポートします。

matrix file
ファイルをインポートすると、「Color Grid Editor」がポップアップ表示されます。エディタのグリッドパラメータは物理的なテストグリッドのものと一致します。
グリッドセルをクリックして参照色を編集し、実際の彫刻サンプルの対応する色と一致させます。 grid editor
注:必要に応じて色編集をスキップすることもできます。完成した彫刻サンプルを色の参照として直接使用し、各レイヤーのパラメータを設定することができます。

編集後、「Confirm」をクリックして色編集プロセスを完了します。「OK」をクリックしてパラメータファイルのインポートを完了します。

confirm

4レイヤーパラメータの設定

対応するレイヤーをクリックし、レイヤーパラメータを設定します。

レイヤーを選択し、「Select Layer Color」をクリックします。「Select Layer Process」ウィンドウが表示されます。対応する色のグリッドを選択します。この例では、デモンストレーションのために緑色が選択されています。実際の彫刻では、目的の色効果に基づいてグリッドを選択してください。

layer color

ウィンドウを閉じます。右側の画像には、選択したグリッドに対応する色が表示されます。

layer preview

レイヤーの編集を続け、すべてのレイヤーのパラメータ設定を完了します。

5カラーレリーフファイルの生成

設定完了後、「Generate Color Relief File」をクリックしてカラー彫刻ファイルを生成します。生成されたファイルはキャンバスに表示されます。

generate1 generate2
6焦点距離の設定

材料をセットします。テストファイルで使用された焦点距離に従って、レーザーと材料の間の距離を設定します。

focal set
7位置調整とプレビュー

画像のサイズと位置を調整し、「Preview」をクリックして彫刻位置を確認します。

preview final
注:このファイルのレイヤーパラメータはテスト済みパラメータと完全に対応しており、変更する必要はありません。選択したパラメータのアウトオブフォーカス距離が実際の設定と一致していることを確認してください。
8マークと完了

「Mark」 をクリックして彫刻プロセスを開始し、カラー彫刻を完了します。下の画像は最終的なカラー彫刻の結果を示しています。

最終結果

Sculpfun G20を使用したステンレス鋼への見事なカラー彫刻。

final color engraving

重要なお知らせ

  • このチュートリアルは、G20ファイバーレーザー彫刻機を使用してステンレス鋼にカラー彫刻を実行する方法を具体的に説明しています。
  • 同一のパラメータ設定でも、材料の違い、環境湿度、温度変動などの要因により、色の結果が異なる場合があります。

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