حکاکی، تکنیک هنری مهم تاریخی برای تولید تصاویر روی کاغذ در چاپ هنری، نقشه برداری و بازتولید و تصویرسازی تجاری برای صنعت نشر بوده است. فرآیندهای مختلف عکاسی مدت‌هاست که جایگزین آن در کاربردهای تجاری آن شده است و تا حدی به دلیل پیچیدگی آن، در چاپ‌ ، بسیار کمتر رایج است و تا حد زیادی با سایر تکنیک‌ها جایگزین شده است. با این حال، حکاکی هنوز در سایر صنایع رایج است.

حکاکی فلز برای حک متن، لوگو، عکس، اعداد، کدهای دوبعدی و موارد دیگر استفاده می شود. صنایعی که فلز را حکاکی می کنند شامل جواهرات، پزشکی، خودروسازی، هوانوردی و انرژی می شود. حکاکی فرآیند ایجاد حروف، خطوط یا طرح ها با برش دادن سطوح است. حکاکی را می توان بر روی متریال های مختلفی مانند شیشه، پلاستیک و سنگ استفاده کرد، اما در این مقاله به فلزات می پردازیم.

روش های حکاکی فلز

حکاکی خراشی با الماس: این فرآیند از یک ابزار غیر چرخشی با نوک الماس مخروطی شکل استفاده می کند. ابزار حکاکی از طریق قسمت فلزی کشیده می شود و اثری بر جای می گذارد. حکاکی Diamond-drag با کیفیت و دقیقی ایجاد می کند که با حکاکی دستی مقایسه می شود. عرض حرکت ثابت است و در عمق تغییر نمی کند. کشیدن الماس برای فلزات نرم توصیه می شود و برای حکاکی جواهرات و موارد مشابه ایده آل است.مزایای این روش این است که به طور کلی سریع‌ترین شکل و کم‌هزینه‌ترین نوع حکاکی است، و عرض حرکت اجازه می‌دهد تا حروف کوچک حکاکی شوند. یکی از اشکالات آن این است که عرض حرکت محدودی دارد.

سوزاندن: سوزاندن از یک ابزار چرخان با فشار محدود استفاده می کند. این ابزار یا کاربید یا یک برش الماس با عرض نوک متفاوت است که پوشش بالایی یا لایه مواد را حذف می کند و یک روکش صاف و صیقلی ایجاد می کند. سوزاندن می‌تواند در موقعیت‌هایی باشد که از کشیدن الماس استفاده می‌شود. از مزایای براق کردن، پهنای حرکت نامحدود و ارتفاع حروف بزرگتر است که می توان به آن دست یافت. برخی از اشکالات این است که گران تر است و به یک موتور حکاکی پر سر و صدا و یک آداپتور براق کننده اضافی نیاز دارد.

حکاکی چرخشی (روتاری): این روش از یک ابزار برش منفرد یا چندگانه استفاده می کند که از طریق قطعات فلزی می چرخد تا مواد را حذف کند و یک فرورفتگی از هسته در معرض دید باقی می گذارد. منجر به برش عمیق تر یا برش کامل یک حرف یا شی می شود. در اکثر کاربردها، تنظیم میکرومتر دوک، عمق برش را کنترل می کند. این فرآیند برای اکثر کارهای تجاری و صنعتی مناسب است.حکاکی چرخشی دائمی‌ترین شکل حکاکی است و امکان ایجاد هر اندازه حروف را فراهم می‌کند و می‌تواند ظاهری دو و سه بعدی داشته باشد. برخی از اشکالات این است که به انتخاب گسترده‌تری از ابزارهای برش، دوک چرخشی و موتور نیاز دارد و به طور کلی نیاز به تمیز کردن بیشتری دارد.

حکاکی پرتو لیزر: یک حکاکی لیزری می تواند مواد فلزی را برش داده، حکاکی کند یا علامت گذاری کند. پرتو لیزر به طور فیزیکی سطح فلز را جدا می کند تا حفره ای ایجاد کند که تصویری را در سطح و بصورت قابل نمایش نشان دهد. پرتو لیزر در طول فرآیند ، گرمای بالایی تولید می کند که اساساً باعث تبخیر ماده می شود.مزایای حکاکی لیزری این است که دقت و کیفیت بالایی که ارائه می‌دهد اجازه می‌دهد تصاویر با جزئیات بیشتر و برش‌های تمیزتر داشته باشید، سریع‌تر است، در مقایسه با دستگاه‌های CNC گزینه‌ای مقرون به صرفه‌تر است و ضایعاتی مانند خاک اره ایجاد نمی‌کند. اشکالات این است که مواد ضخیم تر برای برش لیزری دشوارتر هستند یا به سرعت بسیار پایین نیاز دارند و لیزر لبه های هر ماده ای را که برش داده می شود می سوزاند. دستگاه حکاکی لیزری نیز می تواند انرژی زیادی مصرف کند و هزینه تولید را افزایش دهد.

فلزات حکاکی: روش های مختلف بر روی فلزات مختلف بهترین کار را دارند و هر فلز بسته به عناصرش دارای نقاط قوت، ضعف و کاربردهای ایده آل است.

آلومینیوم: آلومینیوم با پوشش روشن یا آنودایز شده برای ساخت پلاک ها یا صفحات تروفی استفاده می شود. آلومینیوم با درجه ماشینکاری یافت شده برای ساخت تابلوهای کنترل، تابلوهای داخلی و خارجی و کاربردهای صنعتی استفاده می شود. در سختی برش، این سطح فلزی در مقایسه با برنج، مس و برنز می تواند قابل قایسه باشد. با این حال، تقریباً تمام آلیاژهای آلومینیوم با کمی آزمایش و حوصله بریده می شوند.

برنج: حکاکی برنج که به صورت تجاری خریداری می شود دشوار است. برنج جکاکی (Engravers Brass) یا نیمه سخت بسیار نرم تر است و می توان آن را در تامین کنندگان مواد حکاکی یافت. برای تابلوهای برش عمیق، برنج با ضخامت 0.040-.060 اینچ توصیه می شود. این فلز را می توان برای تضاد بین حروف و پس زمینه برنجی با رنگ پر کرد. برنج حکاکی لیزری یک علامت سیاه پررنگ روی آلیاژ فلز ایجاد می کند و آن را به یک فلز بسیار متداول تبدیل می کند.

فولاد ضد زنگ: حکاکی فولاد ضد زنگ سخت تر است اما مزایای زیادی دارد. بسیار بادوام، مقاوم در برابر خوردگی، مقاوم در برابر رطوبت است و سایر مواد را آلوده نمی کند. در کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی و بیمارستان‌هایی که واکنش یا خوردگی، بیشتر فلزات را از بین می‌برد، استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای آن می توان به کانتینرها، تابلوهای کنترل، تابلوهای سوئیچ ، تابلوهای آسانسور اشاره کرد.هنگام برش فولاد ضد زنگ، دوک کولت یکی از مهمترین ابزارها است. دوک کولت با یک کولت شکافنده ابزار برش را نزدیک به منطقه کار می گیرد. این استحکام بیشتر باعث برش های عمیق تر و بریدگی یا شکستگی کمتر برش می شود. حکاکی لیزری را نمی توان روی فولاد استفاده کرد زیرا گرمای لیزر یک لایه محافظ مهم را حذف می کند، اما آنیل لیزری می تواند.

طلا، نقره: این فلزات نرم هستند و به راحتی بریده می شوند. آنها برای اقلام هدیه در اکثر کاربردهای حکاکی، مانند شخصی سازی جواهرات، به خوبی کار می کنند، و حکاکی بر روی الماس روش انتخابی است. این مواد را می توان به راحتی با همان ابزارهای برشی که برای برنج استفاده می شود عمیق تراشید. در بیشتر موارد، هیچ مایع برشی لازم نیست.

تفاوت بین حکاکی لیزری فلز و مارک لیزری چیست؟

علامت گذاری لیزری از یک پرتو لیزر متمرکز برای تغییر دائمی سطح قطعه کار استفاده می کند. برخلاف حکاکی لیزری، بدون حذف مواد، سطح فلز را تغییر می دهد. در نتیجه، علائمی با کنتراست بالا ایجاد می کند که به راحتی قابل خواندن یا اسکن هستند. گاهی اوقات یک ترکیب مارک فلزی قبل از علامت گذاری لیزری اعمال می شود تا علامت گذاری آسان تر و علامت کنتراست بالاتری ایجاد شود.

سیستم های لیزری فایبر یا گالوانومتر معمولاً برای علامت گذاری فلزات لخت و پلاستیک های مهندسی شده استفاده می شوند. این لیزرها دارای طول موج های متفاوتی نسبت به لیزرهای CO2 هستند که به آنها اجازه می دهد تا فلزات لخت را بدون استفاده از عوامل نشانگر فلزی علامت گذاری کنند. در حالی که علامت گذاری لیزری و حکاکی لیزری اصطلاحاتی هستند که اغلب به عنوان فرآیندهای لیزری به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما تفاوت دارند.

همانطور که در بالا توضیح داده شد، حکاکی لیزری یک فرآیند تولیدی است که از پرتو لیزر برای حذف مواد از فلز برای تشکیل طرح مورد نظر استفاده می کند. نتایج بادوام و مقاوم در برابر جعل هستند. سه روش رایج برش لیزری عبارتند از: هاشور با لیزر، حکاکی لیزری و فرسایش لیزری. تفاوت اصلی بین هاشورو حکاکی و فرسایش در این است که هاشور لیزری علائم کم عمقی ایجاد می کند، در حالی که حکاکی لیزری علائم عمیقی ایجاد می کند که دوام بیشتری دارند.