✨ SCULPFUN G20 SGD Laser用3Dレリーフ彫刻ガイド
3Dレリーフ彫刻は、材料表面の高さ変化を精密に制御することで、立体的な効果とリアルな奥行きを生み出すレーザー彫刻技術です。簡単に言うと、平らな材料表面に凸凹を作り出し、彫刻のような効果を生み出します。
通常のレーザー彫刻が材料表面に二次元的なパターンを残すのに対し、3Dレリーフ彫刻は異なる加工深度を作り出し、デザインに陰影、奥行き、重層感、そして立体感を加えます。
1. 機械が安定した水平な作業面に置かれていること、およびレーザーモジュールが彫刻プラットフォームと平行であることを確認してください。
2. 彫刻材料：このチュートリアルでは真鍮製のラウンドコインを使用します。
3. 3Dレリーフモデルファイルまたは画像ファイルを準備してください。（ファイル形式がSGD Laserソフトウェアでサポートされていることを確認してください。）
4. 彫刻前に、材料表面が清潔で滑らかであることを確認してください。
機械をSGD Laserソフトウェアに接続し、「New」をクリックしてキャンバスを作成します。
まず機械のベースプレート上にメタルカッティングプレートを置き、その上に彫刻材料を置きます。これにより、彫刻中にレーザーが機械のベースプレートを損傷するのを防ぎます。
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。
ソフトウェアインターフェースに戻り、左側のツールバーの下部にある「3D Relief」を見つけます。クリックして3Dレリーフパラメータ設定インターフェースに入ります。図に示すように、3Dレリーフ彫刻に必要な関連パラメータはインターフェースの右側で設定できます。
インターフェースの右上隅にある「...」をクリックして、彫刻ファイルをインポートします。サポートされているファイル形式には、STL、OBJ、および一部の画像形式が含まれます。（ファイルをインポートする際は、対応するファイル形式を選択してください。）
1) 3Dレリーフモデルファイルをインポート
2) 画像ファイルをインポートしてパラメータを調整
画像ファイルをインポートすると、画像は自動的にレリーフモデルに変換されます。（インポート時に対応する画像ファイル形式を選択してください。）ただし、画像のインポートではサイズの比率が正しくない場合があります。レリーフ彫刻には3Dモデルファイルを使用することをお勧めします。
画像ファイルをインポートすると、「3D Construction」ウィンドウが自動的にポップアップ表示され、3Dモデルを生成して関連パラメータを設定します。デフォルトでは、Y軸の長さはロックされています。X軸の長さを調整すると、Y軸の長さも自動的に変更されます。Y軸の長さを手動で調整するには、右上隅の「🔒」アイコンをクリックしてロックを解除します。以下に示します。
パラメータの説明：
X Dimension (mm)： X軸に沿った長さで、X軸方向のモデルサイズを直接決定します。
Y Dimension (mm)： Y軸に沿った長さで、Y軸方向のモデルサイズを直接決定します。
注：上記のパラメータの設定が正しくないと、モデルのプロポーションが歪む可能性があります。
Z Dimension (mm)： モデルの高さで、材料上の彫刻深さを決定します。
Contour Threshold： 画像を3Dモデルに変換する際に、エッジや詳細を識別するために使用される閾値です。値を低くすると認識精度が向上しますが、不要な微細な欠陥も増える可能性があります。
ファイルをインポートした後、パラメータを設定します。
1)「Settings」セクション - パラメータの説明
Relief material： 「...」をクリックしてレリーフファイルをインポートします。サポートされているファイル形式にはSTL、OBJ、および一部の画像形式が含まれます。画像ファイルがインポートされると、自動的にレリーフモデルに変換されます。
Z axis movement (mm)： ソフトウェアを介してZ軸の移動距離を制御します。「Move Up」または「Move Down」をクリックしてレーザーの高さを調整します。
Marking is completed and the axis position is restored： この機能により、彫刻プロセス完了後にレーザーモジュールが開始位置に戻るかどうかを選択できます。
2)「Object Parameters」セクション — このチュートリアルで使用されるレリーフパラメータは以下の通りです。
パラメータの説明：
Number of layers： デフォルト値は30レイヤーです。レイヤー数が多いほど彫刻精度は向上しますが、彫刻時間も増加します。ユーザーは実際の要件に応じてこのパラメータを調整できます。
Frame settings： 形状を設定します。長方形または円形から選択できます。デザイン、材料、彫刻要件に応じて設定を調整します。
Spacing (mm)： 外枠と設定値（モデルエッジ）との間の距離です。正の値で拡大し、負の値で縮小します。
Power (%)： レーザー出力を設定します。値を高くするとレーザーエネルギーが増加し、より深い彫刻跡が得られます。値を低くするとエネルギーが減少し、より軽い跡が得られます。材料特性と希望する彫刻効果に応じてこのパラメータを調整します。
Speed (mm/s)： 彫刻中のレーザーの移動速度です。速度を高くすると彫刻効率が向上しますが、細部が損なわれる可能性があります。速度を低くすると詳細な彫刻に適していますが、時間がかかります。パラメータ設定時は彫刻速度と品質のバランスを取ります。
Frequency (KHz)： 単位時間あたりに発射されるレーザーパルスの数です。周波数が高いとパルスが密になり、より滑らかで連続的な彫刻ラインが得られます。周波数が低いと各パルスのエネルギーが高くなり、深いマークの作成に適しています。彫刻材料と希望する結果に応じて周波数を調整します。
Marking model scale： モデルのマーキングスケールを調整して、彫刻パターンのサイズを設定します。この値を調整すると、下の「Model Size」がそれに応じて更新されます。材料サイズに基づいてパターンサイズを調整できます。調整後、プレビュー機能を使用して材料上のマーキングエリアを確認します。
Export Configuration： テスト後、最適な彫刻結果が得られたら、このオプションをクリックしてパラメータ設定をエクスポートし、将来の使用に備えます。エクスポートが正常に完了すると、次のポップアップウィンドウが表示されます。
Import Configuration： 以前に保存した彫刻パラメータ設定をインポートして直接適用します。
Preview： 彫刻位置とエリアをプレビューします。プレビュー中は材料上に赤い光が表示され、彫刻位置とサイズを確認できます。実際の状況に基づいて調整を行います。
Marking： このボタンをクリックして彫刻を開始します。
3)Advanced Parametersセクション — このチュートリアルで使用されるレリーフパラメータは以下の通りです。
パラメータの説明：
Z axis descending distance： この機能が無効の場合、レーザーは自動的に下方に移動せず、固定された高さで動作します。有効にすると、設定されたパラメータに従ってレーザーが下降し、レーザーの焦点距離が正しい作業位置に維持されることを保証します。
この機能を有効にすると、以下のパラメータを設定できます：
Every N layers： レーザーは指定されたレイヤー数を完了した後にZ軸下降動作を実行します。
Descending Height： 下降動作中にレーザーが下方に移動する距離です。
Filling Density (mm)： 各レイヤーに充填されるライン間隔です。値を小さくすると充填が密になりますが、彫刻時間が増加します。彫刻時間と希望する結果のバランスを取ってこのパラメータを設定します。
Cleaning： 彫刻された材料を清掃し、粉塵、残渣、表面の欠陥を除去します。通常、設定された彫刻レイヤー数を完了した直後、次のレイヤーに進む前に実行されます。
この機能を有効にすると、以下のパラメータを設定できます：
Cleaning layer interval： 指定された彫刻レイヤー数を完了した後に清掃操作が実行されます。
Cleaning power range (%)： 清掃スキャン中に使用されるレーザー出力です。出力が高いほど残渣の除去が強力になり、表面の清掃効果が向上します。ただし、過度の出力はワークピース表面を損傷する可能性があります。材料特性に基づいて適切な出力レベルを選択します。
Cleaning speed (mm/s)： 彫刻中のレーザーの移動速度です。速度を高くすると効率が向上しますが、細部が損なわれる可能性があります。速度を低くすると詳細な処理に適していますが、時間がかかります。希望する結果に応じて調整します。
Frequency (KHz)： 単位時間あたりに発射されるレーザーパルスの数です。周波数が高いとパルスが密になり、より滑らかで連続的な彫刻ラインが得られます。周波数が低いと各パルスのエネルギーが高くなり、深いマークの作成に適しています。微細な表面仕上げには一般に高周波数が推奨されます。
パラメータ設定が完了したら、「Preview」をクリックして彫刻位置とエリアを確認します。次に「Marking」をクリックして彫刻プロセスを開始します。
彫刻完了後、表面を清掃して研磨し、細部を向上させ、全体的な奥行きと重層感を高めます。
Number of layers： 270
Frame settings： round（材料の形状に基づく）
Spacing (mm)： デフォルト 0
Power range (%)： 100
Speed (mm/s)： 500
彫刻速度は500 mm/sまたは1000 mm/sに設定できます。
• より深い彫刻効果が望まれる場合は、速度を500 mm/sに設定できます。ただし、彫刻パターンが暗く見える場合があります。専用の真鍮クリーナーを使用して表面を清掃し、外観を改善することができます。
• 速度を1000 mm/sに設定すると、彫刻パターンはよりクリーンな外観になりますが、彫刻深さは比較的浅くなります。
• ユーザーは好みや特定の要件に応じてパラメータを調整できます。最終的な彫刻プロセスを開始する前に、テスト彫刻を実行することをお勧めします。
Frequency (kHz)： 30
Marking model scale： 1.5（材料のサイズ/直径に基づく）
Every N layers： 50
Descending height： 0.5
Filling density (mm)： デフォルト 0.03
Cleaning layer interval： 30
Cleaning power range (%)： 50
Cleaning speed (mm/s)： 3000
Frequency (kHz)： 30
最終結果
Sculpfun G20による真鍮コインへの見事な3Dレリーフ彫刻。
重要な注意事項
- このチュートリアルでは、G20レーザー彫刻機を使用した3Dレリーフ彫刻の実行方法について詳しく説明しています。
- このチュートリアルで提供されるパラメータは参考値です。実際の作業条件に応じてパラメータを調整することをお勧めします。
- 材料特性、厚み、表面状態の違いにより、同じ彫刻パラメータを使用しても彫刻結果が異なる場合があります。
- 最終的な彫刻プロセスを開始する前に、最適な彫刻結果を得るためにパラメータテストを実行することをお勧めします。
- 材料が適切に配置され、加工中に動かないようにしっかりと固定されていることを確認してください。これにより、彫刻品質に影響を与える可能性があります。
- 加工前に、レーザーの焦点距離が正しく設定されていることを確認してください。
- 加工後、材料表面は高温になっている場合があります。やけどを防ぐため、触れたりさらなる操作を行う前に材料が冷めるまでお待ちください。
- 注：3Dレリーフ彫刻は長時間かかる場合があります。動作中は機械から目を離さないでください。
