旋转雕刻、激光雕刻和蚀刻在标识行业的应用

十年前，许多标识制作者还没有考虑使用雕刻或蚀刻技术，但是，现在一切都变了。

对于顾客来说――比如Wal-Mart，越来越趋向于寻找提供一站式的服务的标识公司。它们可能有旋转雕刻或激光雕刻机来制作钥匙链、ID标签和其他成像产品。

这里有一些雕刻机和蚀刻机的制造商以及用户提供的一些背景资料和小贴士，可以帮助你在使用机器时更有效率，甚至可以成为你的“盈利中心”。

旋转雕刻

雕刻的历史已经十分悠久，当工匠们为了宗教仪式或装饰应用而巧妙地使用凿子和锤子在金、银以及其他的可以利用的材料上进行雕凿肖像和文字的时候，就已经进行了这项古老的工作了。圣经上面也有记载：“用纯金做成盘子，并在上面进行雕刻，这是对上帝的尊敬。”

今天，多数商用雕刻都是用CNC雕刻机进行操作，采用适当的软件在机器的水平和垂直轴上绘制样版，用钻石或其他碳化物钻头在表面进行雕刻。

Roland ASD生产各种不同的旋转轴和旋转雕刻机。Neil Zdunkawicz是Roland ASD的应用和技术服务经理，他说，他们公司的机器使用碳化物刀具――比钻石的要好。因为它们密度小并且摩擦力也小，这样使用寿命就要长一些。根据表面的硬度不同，这套工具可以加工20～100个雕刻任务。

这家公司同时还提供两个桌面雕刻机，EGX-30可以在最高10,000的转速下运作，而15,000转速的EGX-300则可以进行立体雕刻，深度达到1英寸

旋转雕刻和激光雕刻使用的是不同的方法，但是对于标识制作者来说，都有广泛的空间，比如说增加一些附属业务，如奖章、ID牌匾或其他一些新的东西。

Roland ASD 的雕刻应用经理Rick Rivera说，EGX-300的11⁄64-in刀架适用当前塑料和金属加工的普遍尺寸。如果要做大些的标识，Roland ASD还有EGX-400和EGX-600，它们分别可以进行12 x 16-in和16 x 24-in的操作。

公司的EGX-400 和 EGX-600两种机型综合了交流伺服电动机，而其他小一点的雕刻机都是直流步进机。直流步进机通常是用在基础的开路控制系统，而伺服机则在闭环内使用内部编码器。这对雕刻是十分重要的，因为伺服机需要运行得更快，就要覆盖更大的范围并且更为精确，还要少出故障。

Rivera说：“步进机对于较小的或者比较简单的活是不错的，而且成本也低，但是对于有复杂要求的大型雕刻来说，确实还是需要伺服机。”

旋转雕刻的一个重要特征就是，一个重绘缓冲器可以让文件进行再运行而不必通过电脑，不过有一条，就是文件要在缓冲器的容量范围之内（1M或2M，取决于雕刻机的大小）。一旦完成了某个任务，介质可以更换，而任务还可以继续通过控制面板进行重复操作。

Rivera还赞扬了旋转雕刻相对于激光雕刻的优点。激光雕刻适用于比较大型的应用，但对有些方案却未必适用。

“任何用激光雕刻的金属都要涂层，没有涂层是不能雕刻的。”Rivera解释说，“同时激光机械需要专门的通风系统，另外，激光在加工塑料时，是不能满足多种深度的。”

Vision Engraving Systems供应8 x 10 in. 至 2 x 4 ft.范围的旋转雕刻机。虽然平台雕刻机和刳刨机都是电脑数控并且表面看起来也相似（尺寸除外），其实它们根本不是一回事。

Vision 的国内销售总监Carl Thompson说：“刳刨系统通常并不具备雕刻功能。雕刻需要一个组合刻头系统，可以让你从高频轴进行转换，一般用于密度较高的材料，这种浮针可以进行数以千计的小字体的切割，最小可以小到0.01英寸。刻头的轴有一个带传感器的头锥体，能够进行更深度的控制。”

Thompson还列举了这个技术从形成以来，在速度和细节方面的例子，Thompson说，专门软件，诸如EnRoute 3 或EngraveLab，跟传统的标识制作软件不同，因为多数并不能进行深度控制――就是Z轴的运行。

他观察到，那些拓展了他们传统经营业务的标识制作企业，通过与之相关的ADA、POP以及其他的一些新颖的项目，来达到市场的增长目的。

“人们会因为外部采购的高成本而受到挫折，尤其是当他们知道这些材料原来是那么便宜的时候”，Thompson说，“那些买了旋转雕刻机和大量金属材料或便宜塑料材料的人，也许在很短的时间内，就可以享受到他们投资的回报。”

Thompson说，雕刻机能够经受住大多数的环境条件。他举了一些使用Vision雕刻机的客户的例子，用于重工业设备，每日要雕刻数以百计的部件，包括军舰和户外应用。为了使雕刻机运行平稳，Thompson建议对其进行定期清理和润滑。

Thompson说，多数CO2激光能够烧掉阳极层，并不能在金属本身进行雕刻。ADA标识的美国国家标准（ANSI）规定了斜刃的使用，他认为激光雕刻机是达不到的。

激光雕刻机

激光的英文拼写“Lasers”是几个单词“light amplification by stimulated emission of radiation”首字母的缩写，意为光线的受激发射，于1954年在科学界得到确认。

有两种基本的激光类型有加工方面的应用：CO2和Nd:YAG。Nd:YAG激光可以发送强大的光束，可以很快穿透介质，但是CO2激光设备就相对要便宜很多，并且可以加工金属和塑料，用于标识领域。 

Epilog Laser的销售经理James Stanaway，两年前加入这家公司，之前是一个美术设计员。他很快就被这项技术和性能迷住了。

Stanaway说：“要掌握激光雕刻应用，就要学会使用加工软件，如果你了解制图软件的话，你就能够学习如何快速操作雕刻机。” 



Laser Imaging & Design 制作一个3900磅重的大理石板大型标识，用的是Vytek MLS 4496激光雕刻机，所刻深度达1英寸，同时用来喷砂和23K金箔来进行装饰。

Epilog从1988年开始生产激光雕刻机，并且一开始就打入了标识市场。但是，Stanaway说，激光机在标识店被广泛使用还是2002年以后激光机价格降下来才慢慢普及的。他说，从本质上说，激光机跟台式打印机一样――它们只不过与电脑紧密结合，输出扫描的照片、线性或矢量/光栅图像。

重大的激光技术进步包括矢量栅格、空气冷却系统和引导激光的红点指示器。Stanaway说，这些特征在激光雕刻机问世之初并不标准。

Chuck Bosnos是Universal Laser Systems的市场经理，这家公司生产X-660, X2-660 and X2-SuperSpeed激光雕刻机，工作范围是32 x 18英寸。Chuck Bosnos说，激光雕刻机现在应用很广泛，使用通用的标识制作和雕刻软件，能够在多范围的介质上进行裁切、雕刻和成像。

对激光雕刻机的基本保养就是要对其光学部件进行清洁，可以使用软麻布或毛巾――跟照相机镜头相似。Bosnos说，要确保安全，当雕刻机的安全罩打开时，用户不要打开联动装置。

“激光是一种非常强大的能源”，Bosnos说，“任何从一个开放的安全罩产生的光束或反射都是有害的。雕刻机的安全罩可以避免眼睛受到伤害，这种预防是必须的。”

Bosnos将激光雕刻机和打印机作了比较――有些机器有独立的储存能力，而另一些则要依靠电脑的输入。数据压缩系统可以减小工作的量、下载时间和储存条件。

另外，Bosnos提到光栅和矢量激光雕刻的不同。使用左右动作，光栅雕刻移动激光束就像喷绘机，这种方法适用于图像、文字、LOGO和其他成像业务。而矢量模式，光束会沿着一条路线，好像是通过“测绘”点来描出轮廓。在一个作业过程中，当遇到很薄以及细丝织物等成分时，打印驱动能够自动选择矢量模式。

激光雕刻机所处地方要进行通风，Bosnos说，要将废气排到空气中，需要一个径向叶片的吹风机，或者是一个独立的过滤器，这是必要的。

Engravers Warehouse是Sign Warehouse的一个商业单位，于2005年9月把Accuris激光雕刻家引进美国。这家公司供应25W、30W和35W系统，工作范围是26 x 19.5英寸。

Oksana Gripp是Engravers Warehouse的网络市场经理，他说，雕刻机有效功率(EPE)是机器效率的重要指标。

“[EPE]可以使激光束威力更大，而不需要增加他的瓦特数，”Gripp说，“系统把光束集中在目标点，这样就增加了它的能量。”

Gripp也提醒用户，在使用激光雕刻机时，不要想一个尺寸的机子就可以通吃，这是不科学的。他说，相同的材料不同的颜色，甚至是相同的材料，仅仅是批号不同，都可能需要不同的激光规格。因此，对于用户来说，对介质进行测试是很重要的，并且，一旦他们达到满意的雕刻设定，就要记录下当时的数据，以满足将来的应用。

石头介质

Jim Smith从事激光雕刻已经五年了，经营一家叫Laser Imaging & Design的公司，但是，他所用的介质却比一般的标识店要重一些――石头标识通常是以吨计。Smith说，他们公司把石头标识作为一种与众不同的，尚未完全开发的市场来对待，这个市场很有潜力。

这家公司使用三种机器：Vytek MLS 4496，工作范围是4 x 8 x 2英尺，产量可达4000磅，负责公司最大的工程；Vytek FX5136负责公司的中等大小的标识，用于路标；而比较小型的作业，则使用50W的LaserPro Explorer II来完成。

大型的机器使用的是三相240V电源，其他的则使用常规的110V电源。 



这个颇具异国情调的座钟是用一个Epilog Laser雕刻机做的。Epilog Laser 的销售经理James Stanaway说，了解加工软件的细微差别是控制雕刻机程序最重要的步骤。同时，他还提到，自从几年前激光雕刻技术价格下降之后，现在激光机的使用到了一个热潮。

Smith说这家公司在行业内知名度很高，他们使用的Vytek激光雕刻机功率很大。Smith更喜欢CO2机器，因为成本较低，精度较高。

虽然石头标识占了这家公司90％以上的业务，但同时它也有一部分玻璃和压克力的业务，以满足不同的需求。

Laser Imaging & Design公司用 Adobe Photoshop®进行设计，并用光栅和矢量模式创建文件。要操作这么大的雕刻机，唯一的安全条件就是在运行时穿戴护眼设备并且在刻头和构台之间保持几英尺的距离。

有了安全罩和储存能力，公司的文件和图像都很大，以致雕刻机需要几个小时的时间来运作。Smith说，但是，激光雕刻机在晚上无人看守的情况下能够安全地运行。

Laser Imaging & Design为RCE Group做了一个很重的标识，使用China Black花岗岩，在其表面刻了一幅世界地图，用的是Vytek机器，并用喷砂完成文字和LOGO的制作，并镶嵌了23K金箔。Smith为这块3990磅，72 x 48 x 10英寸的标识设计了石头地基。

酸蚀

Etchcraft始建于1942年，本来是作为满足美国“二战”时对金属的无尽需求的一个副产品。这家公司在其早期，为美国潜水艇和其他军备制造酸蚀标识，在经历了多年的经济衰退之后，有着金融职业背景的Lloyd Ostby买下了这家公司，并把公司的核心业务转移到了制造特殊的标识和广告。

酸蚀要求把材料浸入到液态化学药品中，加入30％的酸。跟喷砂的抗蚀剂掩膜类似，酸蚀也需要一种耐酸树脂，将它们涂在需要凸起的地方。就像油在锅里一样，蚀刻缸经过反复使用，质量会逐渐下降。并且，里面的酸的浓度必须要保持，以适应某些金属。比如不锈钢，就有着很强的抗酸性。

虽然专业应用需要更深的蚀刻，Ostby说他们的蚀刻深度为1⁄8 到1⁄16英寸。Etchcraft使用许多铜质材料，包括黄铜、青铜或银镍，也有标准纯银。

Ostby说，酸蚀刻加工比其他蚀刻技术要昂贵一些，同时所刻花纹也更为复杂。因此，这家公司的目标是高端客户。比如，Etchcraft 为拉斯维加斯的Wynn 酒店制造黄铜ADA广告牌、电梯标识以及其他内部标识系统。

“这种加工对内部或外部标识系统都很合适”Ostby说。