Laserové gravírování pro začátečníky: kompletní průvodce

Co je laserové gravírování?

Laserové gravírování odebírá soustředěným světelným paprskem materiál z povrchu a zanechává motiv, který je vidět a často i cítit na dotek. Počítač vede paprsek tak, aby podle digitálního souboru vykreslil jméno, logo nebo fotografii.

Gravírování vytváří hloubku. Značení mění vzhled povrchu, někdy odstraněním povlaku. Řezání odděluje tvar tím, že prochází materiálem. Na rozdíl od tisku tyto procesy nenanášejí barvu: na výsledné barvě a struktuře se podílí sám materiál.

Naším prvním projektem je jednoduché logo na plochém kusu materiálu, který se hodí k vašemu stroji. Logo s písmenem A umožní zkontrolovat jak plné plochy, tak malý otvor.

Která laserová gravírka se hodí k vašim materiálům?

Vyjděte z toho, co chcete vyrábět. Materiály pohlcují laserové světlo různě, takže stroj vhodný na dřevo nemusí gravírovat do holého kovu. Polotovary jsou nezdobené kusy, které budete gravírovat. Než nějaké koupíte, ověřte si podporované materiály.

Při porovnávání strojů počítejte s pracovní plochou, softwarem, ochranným krytem a odsáváním kouře a zplodin. Vyhraďte na ně místo i rozpočet. Samotný inzerovaný výkon neřekne, jestli se stroj hodí na váš projekt.

• Modré diodové lasery: běžně se používají na dřevo a další slučitelné hobby materiály. Schválený dřevěný polotovar je reálný první projekt. Čirý akrylát modré světlo propouští, takže se pro přímé gravírování tímto zdrojem nehodí.
• Lasery CO₂: běžně se používají na dřevo a akrylát včetně čirého, při odpovídajícím vybavení a materiálu. Dřevěný podtácek nebo akrylátová jmenovka poslouží jako první projekt. Nepředpokládejte, že stolní gravírka CO₂ vygravíruje holý kov; odstranění povlaku nebo použití značkovací pasty je jiný proces.
• Vláknové lasery: běžně se používají ke značení a gravírování slučitelných kovů a ke značení vybraných plastů. Plochý kovový štítek schválený výrobcem je dobrý začátek. Pro práci se dřevem a akrylátem není vláknový laser obvyklou volbou.
• Další zdroje a kombinované stroje: infračervené značkovací moduly a UV lasery nabízejí jiné možnosti. Má-li stroj více než jeden laserový zdroj, ověřte, který úloha používá. Materiál podporovaný jedním zdrojem nemusí vyhovovat druhému.

Co potřebujete na začátek

Potřebujete stroj nainstalovaný podle návodu, předepsaný kryt a odsávání, slučitelný materiál a odřezek téhož materiálu na zkoušky. Začněte plochým předmětem: zakřivené objekty přidávají potíže s polohováním i zaostřením.

Software má dva úkoly: připravit motiv a říct stroji, jak jej vygravírovat. Obojí zvládne i jediná aplikace. Začněte softwarem, který váš stroj podporuje; nemusíte se učit několik programů, než vygravírujete jednoduché logo.

• Řídicí software laseru: aplikace výrobce nebo LightBurn na slučitelných strojích vám umožní motiv umístit, zvolit gravírovací operace a připravit úlohu. Před volbou potvrďte podporu přesně vašeho stroje.
• Editory log a kreseb: Inkscape je zdarma, Adobe Illustrator je další možnost. Editor použijte, když potřebujete upravit písmo, tvary nebo rozvržení nad rámec toho, co nabízí laserový software.
• Fotoeditory: GIMP nebo Photoshop oříznou obrázek a upraví jeho jas a kontrast. Pro první projekt mohou stačit už nástroje pro obrázky ve vašem laserovém softwaru.

Porozumějte svému souboru: pixely a vektorové křivky

Bitmapa, označovaná také jako rastrový obrázek, je mřížka drobných barevných čtverečků zvaných pixely. Fotografie a loga ve formátu PNG nebo JPG jsou bitmapy. Zvětšení malého obrázku může odhalit schodovité nebo rozmazané hrany, protože originál obsahuje jen omezené detaily.

Vektorová grafika popisuje čáry a křivky jako cesty. Křivka může být otevřená jako nakreslený tah, nebo uzavřená jako úplná kružnice. Změna velikosti vektorů nevytváří zubaté hrany, ale drobounké detaily se stejně gravírují obtížně.

SVG i DXF mohou nést vektorové křivky. SVG však může obsahovat i bitmapu, takže samotný název souboru nedokládá, že je motiv tvořen křivkami. Přejmenování JPG na SVG jej nepřevede.

Pro gravírování se hodí obojí. Typ souboru nevybírá operaci ani nastavení stroje; o tom rozhodnete vzápětí sami.

Gravírování obrázku, vyplněné tvary, nebo čáry?

Operace říká softwaru, jak má váš motiv vygravírovat. Náhled ukáže plánovaný výstup ještě před spuštěním. Porovnejte tyto přístupy: totéž logo může vyjít jako plná plocha, nebo jen jako obrys.

• Gravírování obrázku: software načte bitmapu a sestaví výsledek z jejích světlých a tmavých míst. Zvládne reprodukovat fotografii i plné logo. Postup zvaný dithering naznačuje odstíny šedi vzorem bodů. Podporovaný režim stupňů šedi místo toho mění výkon laseru; obojí může na stejném materiálu dopadnout jinak.
• Vyplněné tvary: software vyplní gravírovacími čárami plochu uvnitř uzavřených vektorových obrysů. Zvolte to pro plné písmo nebo plné logo. U písmene A se má vygravírovat tělo, zatímco malý otvor zůstane čistý. Výplň potřebuje úplné obrysy, aby software tyto plochy rozpoznal.
• Čárové gravírování: laser sleduje každou vektorovou křivku. Použijte je na obrysy, kresby nebo jednočárové písmo. Křivky mohou být otevřené. Obrys písmene A objede jeho hrany, místo aby vyplnil tělo. Silnější tah na obrazovce nevytvoří automaticky širší gravírovanou čáru a čárová operace sama o sobě neznamená prořez skrz.

Připravte první logo v konečné velikosti

Zvolte jednoduché logo s čistými tvary. Použijte původní vektorový soubor nebo nejčistší dostupnou bitmapu; drobný snímek obrazovky mívá roztřepené hrany. Pro naše plné logo použijte gravírování obrázku z bitmapy nebo výplň vektorových tvarů. Vektorizace je volitelná.

• Určete rozměry: změřte dostupné místo, zvolte šířku loga a při změně velikosti zamkněte poměr stran. Nechte kolem dokola okraj.
• Zkontrolujte drobné detaily: prohlédněte si logo v zamýšlené velikosti. Jsou-li tenké čáry, text nebo otvor v písmenu A špatně rozeznatelné, před zkouškou je zvětšete nebo zjednodušte.
• Odstraňte rušivé prvky: smažte nechtěný obsah pozadí. Čisté černobílé logo se posuzuje snáz než ozdobné stínování. Gravírované plochy potvrďte v náhledu laserového softwaru.
• Zkontrolujte křivky a text: odstraňte zatoulané tvary a nechtěně zdvojené čáry. Obrysy určené k výplni nechte uzavřené. Ponechte si upravitelnou kopii textu a pro předání jej převeďte na křivky, kdyby přijímající software neměl potřebné písmo.
• Uložte kopii k předání: ponechte si upravitelný originál. Vyexportujte bitmapu nebo vektorový soubor, který váš laserový software přijímá, a po importu zkontrolujte rozměry, i když export používá milimetry.

Jak vektorizovat obrázek, když potřebujete křivky

Vektorizace mění pixely na čáry nebo na obrysy tvarů. Hodí se, když chcete upravovat tvary loga nebo gravírovat jednotlivé křivky. Pro běžné gravírování fotografií a bitmapových log je volitelná a detaily, které v mizerné předloze chybí, spolehlivě neobnoví.

V programu Inkscape obkresluje tvary funkce „Vektorizovat bitmapu“ (Trace Bitmap), v programu Illustrator to zvládne „Vektorizace obrazu“ (Image Trace). Laserlinez nabízí tři přístupy podle toho, jakou geometrii potřebujete:

• Uzavřené tvary loga: Obrysové trasování vytvoří z log a plošné grafiky uzavřené obrysy v SVG a DXF. Tyto obrysy poslouží k přípravě vyplněného gravírování, nebo je tam, kde to dává smysl, přiřadíte k řezání. Operaci si vybíráte sami ve svém laserovém softwaru.
• Křivka středem každého tahu: Trasování metodou středové čáry vytvoří křivky SVG a DXF vedoucí středem nakreslených tahů. Použijte je na čárové kresby, podpisy a vhodné písmo. Sleduje tahy, místo aby reprodukovalo celou jejich vyplněnou šířku.
• Fotografie čtená jako čáry: Čárová kresba SVG vytvoří síť čar SVG, jejichž hustota vyjadřuje světlo a stín. Zvolte ji pro záměrně kreslený výraz. Výsledkem jsou čáry ke gravírování nebo kreslení plotrem, nikoli řezné profily.

U ukázkového loga začněte čistou bitmapou, zvolte předvolbu Obrysové trasování a prohlédněte si vzniklé obrysy a otvory v písmenech. Před exportem potvrďte zamýšlenou fyzickou velikost. Po importu zkontrolujte velikost a zvolte operaci výplně. Laserlinez připravuje vektorovou geometrii; nedodává výkon, rychlost ani hotově nastavenou strojní úlohu.

Porozumějte výkonu, rychlosti, zaostření a rozteči

Než začnete zadávat hodnoty, pochopte, co mění. Jako výchozí bod berte pokyny výrobce pro váš stroj a váš materiál. Procento výkonu nebo rychlost opsané z jiného stroje nejsou spolehlivý recept.

• Výkon: řídí výstup laseru. Jeho zvýšení může zesílit účinek na materiál, ale také spálit hrany nebo slít detaily. Procenta nejsou mezi stroji zaměnitelná.
• Rychlost: jak rychle se paprsek pohybuje. Pomalejší pohyb při jinak stejném nastavení obvykle vnese víc energie. Ověřte si, zda je jednotkou milimetr za sekundu, nebo za minutu.
• Zaostření: nastavuje vzdálenost mezi čočkou a povrchem materiálu na předepsanou pracovní vzdálenost. Postupujte podle ostřicího postupu svého stroje. Nerovný polotovar nemusí zůstat zaostřený po celé ploše motivu.
• Rozteč řádků: vzdálenost mezi řádky, které laser gravíruje v obrázku nebo vyplněném tvaru. Velká rozteč může nechat mezery; příliš těsné řádky mohou zvýšit zahřívání a slít detaily. LightBurn umí tuto rozteč vyjádřit jako DPI (body na palec). Vyšší číslo není automaticky lepší.
• Průchody: kolikrát se operace zopakuje. Více průchodů může změnit hloubku i nahromadění tepla. Rozmazanou zdrojovou předlohu ani špatné zaostření nespraví.

Naimportujte soubor a zkontrolujte náhled gravírování

Otevřete soubor ve svém laserovém softwaru a změřte šířku loga. Zkontrolujte jeho orientaci a pravopis. Motiv, který v editoru vypadá správně, může do jiné aplikace dorazit ve špatné velikosti nebo s jiným obsahem.

Vrstva sdružuje objekty se společným nastavením operace. V programu LightBurn ukazuje tato přiřazení okno „Vrstvy“ (Cuts / Layers): „Obrázek“ (Image) zpracovává bitmapy, „Výplň“ (Fill) gravíruje uvnitř vektorových obrysů a „Čára“ (Line) sleduje křivky. Importované barvy pomáhají vrstvy přiřadit, ale nezaručují požadovanou operaci ani hodnoty. Než zapnete výstup, zkontrolujte stávající nastavení.

U vyplněného písmene A v programu LightBurn umístěte jeho vnější obrys i obrys otvoru na tutéž vrstvu Fill. Pokud tyto dva obrysy leží na oddělených zapnutých vrstvách Fill, vygravíruje se i otvor a tato plocha se vygravíruje dvakrát. V exportu z předvolby Obrysové trasování označuje CUT_OUTER vnější obrysy dílu a CUT_HOLES vnitřní otvory. Dorazí-li odděleně, vyberte vnější obrys písmene A i obrys jeho otvoru a přiřaďte oba na jedinou vrstvu Fill. Objekty DETAIL prohlédněte zvlášť. Tyto názvy naznačují roli, nejsou to pokyny pro stroj.

V náhledu nechte jen operace, které hodláte spustit. Logo má mít zamýšlené plné plochy a čisté otvory v písmenech, bez nechtěného obdélníku pozadí a bez obvodového řezu. Efekty jako masky mohou v návrhovém editoru části grafiky skrýt; ověřte, že se skryté části neobjevily v naimportované úloze. Náhled ukazuje plánovaný výstup, ne reakci materiálu.

Zkoušejte na odřezku, teprve pak na hotovém kusu

Materiálová zkouška porovnává malé vzorky udělané s různým nastavením. Použijte odřezek téhož materiálu, zaostřete a začněte v rozsahu doporučeném výrobcem. Měňte vždy jen jednu hodnotu, nebo použijte mřížku s výkonem na jedné ose a rychlostí na druhé. Ostatní podmínky nechte beze změny.

Vyberte vzorek s čistým detailem a užitečným kontrastem, ne prostě ten nejtmavší. Potom otestujte logo nebo jeho reprezentativní část v konečné gravírovací velikosti. Plný zkušební čtverec vám neřekne, jestli malý otvor v písmenu přežije.

Po každé změně zkoušku detailu zopakujte. U fotografie zahrňte světla i stíny. Vzorky si popisujte, ať víte, které nastavení je vytvořilo.

Časté potíže při laserovém gravírování a první kontroly

Porovnejte původní soubor, náhled softwaru a vygravírovaný výsledek. Chyby viditelné v náhledu opravte dřív, než sáhnete na nastavení stroje. Je-li náhled v pořádku, zkontrolujte materiál a upnutí. Měňte vždy jen jednu věc, ať poznáte, co pomohlo.

• Žádná nebo slabá stopa: zkontrolujte materiál vůči aktivnímu laserovému zdroji, pak zaostření, zapnutý výstup a jednotku rychlosti. Nezvyšujte pořád výkon, abyste vyrovnali nevysvětlenou závadu stroje; postupujte podle jeho pokynů k hledání závad.
• Objeví se jen obrys: vektorové logo může být nastavené na Line místo na Fill. Chcete-li plnou plochu, ověřte, že má uzavřené obrysy, a zvolte operaci výplně.
• Otvory v písmenech mizí: nejdřív si prohlédněte náhled výplně a přiřazení vrstev. Je-li otvor v náhledu čistý, ale na materiálu se zaceluje, vyzkoušejte větší nebo jednodušší motiv a projděte odzkoušené nastavení i zaostření.
• Výsledek je rozmazaný nebo příliš tmavý: zkontrolujte kvalitu předlohy, zaostření a zda se polotovar nepohnul. Hledejte zdvojené křivky nebo příliš se překrývající řádky gravírování. Než změníte hotovou úlohu, porovnejte novou zkoušku detailu.
• Špatná velikost nebo poloha: změřte naimportovaný soubor a zkontrolujte jednotky, orientaci, nulový bod úlohy a uložení polotovaru. Správná velikost sama o sobě správnou polohu nepotvrzuje.
• Úloha trvá příliš dlouho: hledejte v náhledu velké nechtěné pozadí, opakované operace nebo zbytečně husté křivky. Vygravírovat velkou vyplněnou plochu trvá obvykle déle než objet její obrys. Zjednodušení úlohy mění její vzhled, takže výsledek vyzkoušejte.

Veďte si záznamy, ať dobrý výsledek zopakujete

Upravitelný motiv ukládejte odděleně od strojní úlohy. Zaznamenejte stroj, materiál i jeho dodavatele, povrchovou úpravu, rozměry loga, operaci, způsob zaostření, nastavení a veškerou přípravu či čištění. Přiložte fotografii vzorku. Při změně materiálu nebo upnutí proveďte novou zkoušku, než úlohu použijete znovu.

Dodržujte plán údržby stroje pro optiku, odsávání a pracovní prostor. Používejte předepsaný způsob čištění; znečištěná čočka nebo uvolněný kus materiálu dokážou gravuru zkazit.