一块流光溢彩的水晶或者玻璃,内部呈现出各种美轮美奂的花纹和图案,然而最神奇的是,其整体结构并未因为雕刻而破坏,所有的花纹都呈现在内部。这是怎么实现的呢?
图片来源:瑞丰恒激光
看似不可思议,其实这要归功于激光内雕技术。这是一种极具观赏性的激光加工技术,在加工过程中,随着一束束激光穿梭在透明材料的内部,巧夺天工的图案逐渐生成,十分适合艺术创作和科技展示领域。
那么其原理究竟是什么呢?要讲明白这一点,我们需要首先搞清楚常规的激光雕刻原理。
用激光雕刻一种材料,是通过光束聚焦在材料表面,使得材料受热熔化或者气化,本质上是依赖热效应实现的,这需要局部温度达到一定的阈值,才可以实现。
而我们知道,激光器发出的激光会有一个固定的焦点。这个焦点亮度最高,温度也是最高。那么,我们通过巧妙的功率和脉冲控制,可以让激光的焦点位置温度超过玻璃的熔点,而聚焦过程中沿途的温度不超过玻璃的熔点。
如果把整块玻璃视作理想的均匀材料,那么它其中的每个位置应当有着相同的熔点。由此,我们就可以把激光的焦点放在需要加工的玻璃内部。这样,由于激光传输的路径上温度并未达到熔点,只有焦点温度才超过熔点,就可以实现只有焦点位置的玻璃形成微小的损伤点或者气泡,而不影响传输路径。有点类似于小时候用放大镜聚焦太阳光,只有把焦点对准纸片,才能点燃它。
接下来,通过精巧的软件图案设计,就可以控制焦点轨迹,让这些朦胧的损伤点或者气泡连起来,从而组成理想的三维图形。配以绚丽的LED灯光,就能展现艺术与科技的完美融合了。