حکاکی لیزری (Laser engraving)، زیرمجموعه‌ای از لیزرمارکینگ (Laser marking) بوده و فعالیتی در جهت ایجاد حک بر روی مواد مختلف می‌باشد. در این روش از هیچ‌گونه ماده اضافی مانند رنگ یا جوهر برای ایجاد حک استفاده نمی‌شود. بلکه، با گرما و تابش اشعه لیزر بر روی سطح مواد طرح‌های دلخواه ایجاد می‌شود.
موادی که با استفاده از لیزر قابل حک هستند عبارتند از:
1-مواد طبیعی:
حکاکی بر روی مواد آلی مانند چوب، بر اساس کربن‌سازی در سطح مواد صورت می‌گیرد به طوری که طی فرایند، علامت‌هایی با کنتراست بالا بر روی چوب ایجاد می‌شود. در واقع، یکی از اولین موارد استفاده لیزر حکاکی روی چوب وایجاد تصاویرمختلف بر آن می‌باشد. بسته به نوع لیزری که مورد استفاده قرار می‌گیرد، توان مورد نیاز برای حکاکی روی چوب گاهی کمتر از 10 وات می‌باشد. حکاکی بر روی چوب گردو، ماهون و افرا که ماهیتی سخت دارند از کیفیتی بالا برخوردار است. کاغذها و مقواهای ضخیم نیز مناسب حکاکی هستند اما کاغذهای نازک، روزنامه و چوب‌های نرم موقع حکاکی آسیب دیده و ممکن است آتش بگیرند. حکاکی بر روی چرم نیز یکی از روش‌های متداول گرمادهی بر روی مواد و ایجاد طرح‌های متنوع می‌باشد.
2-پلاستیک:
هر پلاستیک خواص مربوط به خود را دارد. پرتو لیزر بر روی هر نوع ماده پلاستیکی موجب تغییرات شیمیایی خاص، ذوب شدن یا تبخیر می‌شوند. پلاستیک‌ها به ندرت به صورت خالص در طبیعت یافت می‌شوند و طی فرایندهایی مواد افزودنی متعددی از جمله رنگ‌‌های مختلف به آن‌ها اضافه شده است. این عوامل و افزودنی‌ها بر روی نتیجه حکاکی و تغییراتی که ایجاد می‌شود تآثیرگذار هستند. ورقه‌های پلاستیکی از جنس اکریلیک عموما برای حکاکی با لیزرمناسب هستند. پلاستیک هایی مانند PVC که حاوی کلر هستند در هنگام حک گاز خورنده کلر را تولید می‌کنند که در مجاورت با هیدروژن موجود در هوا تبدیل به هیدروکلریک اسید شده و به دستگاه لیزر آسیب وارد می‌کند.
3-فلزات:
فلزات در مقابل گرمای حاصل از پرتوی لیزر مقاوم می‌باشند. هر دو گروه فلزات نرم مانند آلومینیوم و فلزات سخت مانند فولاد را می‌توان با سرعت و دقت بالا با دستگاه لیزر حکاکی نمود.
4-فلزهای پوشش دار:
انواع مختلفی از پوشش‌های مورد استفاده برای سخت شدن یا محافظت از فلزات در برابر خوردگی وجود دارد. بعضی از پوشش ها، مانند پوشش‌های پودری، ضخیم تر هستند و نیاز به تنظیمات دقیقتری برای حکاکی و از بین بردن پوشش با دستگاه لیزر می‌باشد. پوشش های دیگر مانند اکسید سیاه، نازک و سطحی هستند. این نوع پوشش بسیار ساده تر از بین رفته و حکاکی نیز بسیار زیبا انجام می‌شود.
5-سنگ و شیشه:
سنگ و شیشه به راحتی بخار نمی‌شوند. دو روش سندبلاست و برش با استفاده از الماس و آب برای این دو ماده بسیار متداول می‌باشند. اما با استفاده از دستگاه لیزر نیز می‌توان بر روی انواع سنگ و شیشه حکاکی انجام داد. باید در خاطر داشت، حکاکی بر روی سنگ زمان‌بر بوده و نیاز به تنظیمات دقیق دستگاه لیزر می‌باشد. انواع سنگ‌ها از جنس گرانیت، مرمر و ... را می‌توان با نوشته و عکس به زیبایی حکاکی نمود.
از زمان قدیم حکاکی روی نگین انگشتر پر طرفدار بوده است. این کار ارزش مادی و معنوی آن را دو چندان می‌کند. در گذشته این کار توسط دست و به سختی انجام می‌شد که گاهی موجب آسیب دیدن یا از بین رفتن سنگ قیمتی هم می‌شد. اما در شرایطی که سنگ تزیینی گرانقیمت است، استفاده از روشی مطمئن برای حکاکی ضروری به نظر می‌رسد.
امروزه با پیدایش دستگاه لیزر، امکانات گسترده‌ای در اختیار سازندگان طلا و جواهر قرار گرفته است. حکاکی با لیزر به هیچ وجه آسیبی به نگین نمی‌رساند و این امکان وجود دارد تا سازندگان طلا و جواهر نام و برند خود را بر روی سنگ‌های قیمتی حک کنند. اما حکاکی بر روی نگین انگشتر با هر منظوری می‌تواند انجام شود. برخی افراد علاقه دارند تا شعر، نام، کلمات الهام بخش و یا نصاویر مورد علاقه خود را روی انگشترشان داشته باشند. صرف نظر از شکلی که برای حک روی سنگ یا نگین انگشتر انتخاب می‌شود، فایل مورد نظر توسط رایانه به دستگاه لیزر فرستاده شده و کار حک آغاز می‌شود. با استفاده ازلیزرمی‌توان بدون هیچ آسیبی بر روی انواع سنگ و نگین، حک دایمی ایجاد کرد.
از جمله کاربردهای حکاکی روی سنگ یا نگین انگشتر می توان به حک لیزری شرف الشمس - حکاکی سنگ عقیق، حکاکی سنگ های ماه تولد، حکاکی خط روی نگین انگشتر، حکاکی نقوش زینتی روی نگین انگشتر حکاکی آیه قران و حک تصویراشاره کرد.
چوب در صنایع مختلف استفاده می شود. آن چه موجب محبوبیت این ماده شده انعطاف پذیری بالای آن در ایجاد شکل‌ها و سازه‌های متنوع و همگن می‌باشد. یکی از حیطه‌های پرکاربرد تکنولوژی لیزر را نیز می‌توان در صنعت چوب دانست. در حوزه کارهای هنری، ساخت هدایا و یادبودها، ماکت‌های معماری، انواع اسباب بازی و کارهای هنری خلاقانه نیاز به استفاده از ابزاری دقیق می‌باشد. ابزاری که علاوه بر دقت بالا توانایی برش پیچیده‌ترین اشکال را در کمترین زمان ممکن داشته باشد. ابزارها و روش‌هایی که به صورت سنتی مورد استفاده قرار می‌گرفتند در چنین مواردی توانایی پاسخگویی به نیاز صنعتگران را ندارند. زیرا این روش‌ها علاوه بر این که دقت بالایی ندارند، بسیار هزینه‌بر می‌باشند. می‌توان گفت، به همین دلیل است که امروزه قیمت دستگاه برش لیزری بیش از پیش در صنعت چوب و تولید محصولات وابسته به این صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. باید خاطر نشان شد استفاده از لیزر در تولید محصولات چوبی محدود به موارد فوق نشده و در موارد بسیاری می‌توان از این تکنولوژی کمک گرفت.
انواع چوب که می‌توان با لیزر برش و یا حکاکی کرد عبارتند از:
-ام دی اف (MDF)
-اچ دی اف (HDF)
-تخته چندلا (Multiplex)
-نئوپان (Plywood)
-تخته نئوپان (Chipboard)
-چوب طبیعی (Natural wood)
-چوب‌های قیمتی (Precious woods)
-چوب‌های فشرده (Solid wood)
-چوب پنبه (Cork)
-روکش‌های طرح چوب (Veneers)
با توجه به فرآیند حرارتی لیزر، ویژگی هایی همچون رطوبت، تراکم، محتوای روغن و رزین را می‌توان متغیرهای تاثیر گذار برای کیفیت و سرعت برش لیزر دانست. هنگام کار با لیزر بر روی چوب، لبه‌های برش خورده تیره و قهوه‌ای رنگ می‌شوند. این تغییر رنگ که در اثر اکسیداسیون خفیف و یا قوی حاصل می‌شود، به عنوان یکی عناصر زیبا و استثنایی طراحی که غیر قابل اجتناب است، در نظر گرفته می‌شود. اما شدت و مقدار اکسید شدن چوب به جنس و مقدار رطوبت و رزین موجود در آن بستگی دارد. در واقع، هر چه چوب خشک‌تر و عاری از رزین باشد، لبه‌های برش خورده روشن‌تر می‌شوند.
از طریق برش لیزری و یا حکاکی بر روی انواع چوب، می‌توان محصولاتی بدیع و مطابق سلیقه افراد آفرید. با حکاکی نام، حروف، عکس یا لوگوی خاص می‌توان هدایا و یادبودهای بی‌نظیری را به‌وجود آورد که در طول زمان از ارزش و اهمیت آن‌ها کاسته نشود. قابلیت و دقت بالای لیزر در ایجاد برش‌های ریز (یک دهم میلی متر) موجب برتری پیدا کردن آن نسبت به روش‌های قدیمی و گرانقمیت شده است. یکی دیگر از مزایای لیزر را می‌توان عدم برقراری تماس مستقیم با چوب در هنگام برش یا حک دانست. عدم برقراری تماس مستقیم علاوه بر حفظ کیفیت چوب موجب صرفه جوبی در زمان نیز می‌شود.
همانطور که اشاره شد، از لیزر در تولید و پردازش محصولات چوبی متنوعی می‌توان بهره برد. در زیر به تعدادی از موارد استفاده لیزر در صنعت چوب اشاره شده است:
-هنر و صنایع دستی
-اسباب‌بازی (انواع ماشین، پازل و ...)
-ساخت انواع مبلمان
-طراحی داخلی
-قفسه‌های چوبی مناسب خانه و مغازه
-تجهیزات مدارس
-ساخت انواع تزئینات و دکوراسیون
-هدایا و یادبود
-تزئینات جشن‌ها، مراسم (کریسمس، هالویین، تولد و ...)
-ساخت مدل‌های معماری
استفاده از دستگاه لیزر در صنعت پارچه و چرم مزایای بسیار زیادی دارد. بدون استفاده از لیزر ایجاد برش و یا حک طرح های ظریف، متنوع و پیچیده بر روی این مواد امکان‌پذیر نمی‌باشد. این تکنولوژی طراحان و تولیدکنندگان البسه و مصنوعات چرمی را قادر می‌سازد تا محصولاتی بی نظیر و زیبا را بیافرینند.
تا پیش از پیدایش دستگاه های لیزر، برش پارچه و چرم به صورت دستی صورت میگرفت که کاری زمان بر بود و در نهایت ظرافت مطلوبی هم نداشت. اما در حال حاضر می‌توان به راحتی چند لایه پارچه را با دقت، ظرافت و سرعت بالا برش داد که موجب بالا رفتن راندمان کار و کاهش هزینه می‌شود. در ادامه تعدادی از مزیت های استفاده از خرید دستگاه برش لیزری روی پارچه و چرم آورده شده است
سرعت بالا در حک روی پارچه و چرم
هد لیزر برخی دستگاه های لیزر پارچه که به صورت دوار در دو محور حرکت می‌کنند، قابلیت ایجاد حک با سرعت بالایی دارند.
سهولت کار با دستگاه لیزر روی پارچه و چرم
طرح های مورد نظر با استفاده از رایانه به دستگاه لیزر فرستاده می‌شوند. با انجام تنظیمات اولیه و مختصر کار حک و برش به صورت اتوماتیک انجام می‌شود.
امکان حکاکی طرح‌های متنوع و پیچیده با بالاترین دقت و ظرافت
لیزر قابلیت حک با دقتی بین 0.1 تا 0.005 میلیمتر را دارد. این میزان از دقت در بسیاری از موارد بیشتر از دقت مورد نیاز برای حک روی پارچه و چرم می‌باشد.
عدم نیاز به مواد اولیه و یا قالب ثابت برای برش
دستگاه لیزر بدون نیاز به جوهر یا هرگونه ماده اولیه و تنها با استفاده از برق قادر به برش و حک روی پارچه و چرم می‌باشد
تعمیرات و نگهداری دستگاه برش لیزری
راه کار هایی برامحافظت از دستگاه برش لیزری
در زمستان، ضدیخ را به دستگاه برش لیزری فیبری خود اضافه کنید:
در زمستان دمای شهرها معمولا به زیر صفر می رسد. به منظور جلوگیری از یخ زدگی سیستم ها بهتر است ضدیخ را در دستگاه های لیزر برش خود اضافه کنید.
اصول و روش های استفاده از ضد یخ:
همانطور که می دانید مایعات نقطه انجماد دارند . زمانی که دمای مایع به پایین تر از این نقطه برسد، شروع به انجماد می کند. همین امر موجب می شود به سیستم شما آسیب وارد گردد. برای اینکه جلوی این موضوع گرفته شود، سه راه حل زیر را در نظر داشته باشید:
۱٫اگر برایتان ممکن بود خنک کننده آب را در شب خاموش نکنید و در همین زمان برای صرفه جویی در انرژی، دما را به ۵ الی ۱۰ درجه سانتیگراد برسانید تا اطمینان حاصل کنید مایع خنک کننده یخ نمی زند.
هر روز بعد از کاربرد دستگاه لیزر، خروجی لیزر و آب داخل سیستم خنک کننده را خالی کنید.
از ضدیخ استفاده کنید.
۲٫برای ماشین های برش لیزری فیبری، روش خالی کردن خنک کننده آب و برنامه طراحی لوله ها را در نظر داشته باشید.
قبل از اینکه بخواهید به طور خودکار سیستم خنک کننده آب را خالی کنید، دستگاه لیزر را خاموش کنید.
از طریق فشار پایین، آب را خالی کنید.
در نهایت، خروجی خنک کننده آب را باز کنید و اجازه دهید آب از تانک خارج شود. توجه داشته باشید که همه سیستم های خنک کننده در آب در لیزر، باید هد خروجی، هد پردازشی و سایر موارد خشک شده باشد .
دستگاه برش لیزر
استفاده از ضدیخ برای نگه داری ماشین لیزر
زمانی که دمای محیط بسیار پایین است باید از ضدیخ استفاده کنید. پایه اصلی ضدیخ ها معمولا مایعی است که از الکل و آب تشکیل شده است و نیازمند نقطه جوش و نقطه اشتعال بالاتری است. باید ضدیخ هایی را مورد استفاده قرار دهید که نقطه انجماد آن پایین تر از حداقل دمای محیط است.
استفاده از اتانول به عنوان ضدیخ کوتاه مدت:
در برخی از موارد به ضدیخ کوتاه مدتی نیاز خواهید داشت که می توان در این شرایط از اتانول استفاده کرد. مقدار اتانول نباید از ۴۰ درصد از حجم تانک بیشتر شود زیرا اتانول خورنده است و به آن اسیب وارد می کند. از این ماده نمی توان برای مقاصد طولانی مدت استفاده کرد. یک هفته باید تانک خالی شود و از آب خالص و مقطر برای پاکسازی لوله های خنک کننده استفاده شود. اگر هنوز هم به ضدیخ نیاز داشتید باید بر اساس نیاز خود ضدیخ مناسبی انتخاب کنید.
تعمیرات دستگاه لیزر
استفاده از برند مناسب:
سعی کنید از برند مناسبی برای تهیه ضدیخ استفاده کنید. نمی توان از ضدیخ برای کل سال استفاده کرد. بعد از یکسال، آب خالص یا مقطر باید برای پاکسازی لوله ها مورد استفاده قرار گیرد. با این وجود برای بهبود شرایط، بهتر است سیستم ارتقا یابد و خنک کننده آب خاموش نگردد.