СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИРОКОФОРМАТНОГО ХУДОЖЕСТВЕННОГО РИСУНКА НА ЛИЦЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛАЗЕРНО-ГРАВИРОВАЛЬНОГО СТАНКА
METHOD OF OBTAINING WIDE-FORMAT ART DRAWING ON FRONT SURFACE OF NATURAL LEATHER USING LASER ENGRAVING MACHINE

Изобретение относится к способу изготовления художественно-декоративных изделий из натуральной кожи, а именно к формированию гравюр в виде картин на поверхности натуральной кожи с применением лазерного оборудования.
Известен способ художественного выжигания графических и символьных фигур путем получения многослойного художественного изображения на заготовке выжиганием непрерывающейся линией внутренних контуров деталей изображения (патент на изобретение России №2152877, заявл. 23.09.1999 года).
Данное изобретение относится к художественному выжиганию многослойных декоративных изображений из синтетических материалов.
Предлагаемый способ художественного выжигания включает вырезание элементов изображения из синтетического материала на гладкой, ровной, термостойкой поверхности, которое выполняют путем выжигания нагретым рабочим инструментом. Выжигают внутренний контур изображения и необходимые контуры внутренних деталей изображения, затем удаляют с рабочей поверхности вырезанные участки материала, накладывают на первый слой материала необходимое для получения полного изображения число слоев синтетического материала и выполняют соединение каждого слоя с предыдущим путем выжигания по шаблону соответствующих данному слою контуров внутренних деталей изображения, а соединение слоев синтетического материала с основой при вырезании элементов изображения выполняют путем выжигания по контурам оставшихся внутренних деталей и наружному контуру изображения, причем выжигание осуществляют непрерывающейся линией.
В качестве нагретого рабочего инструмента может быть использован электрический карандаш, луч лазера, плазменный резак, терморезак или другой источник тепловой энергии.
Данное изобретение позволяет получить многослойное художественное изображение с наиболее полным использованием материала в сочетании с высокими прочностными качествами изделия.
Благодаря свойствам синтетического материала при вырезании элементов изображения нагретым рабочим наконечником инструмента происходит соединение слоев материала за счет их сплавления. Путем подбора соответствующих каждому виду используемых синтетических материалов температуры нагрева, толщины, формы и материала рабочего наконечника инструмента, толщины и материала шаблона получают высокое качество изображения, определяемое высокой прочностью соединения и отсутствием изменения цвета и структуры материала в зоне соединения.
При использовании в качестве рабочего инструмента луча лазера, плазменного резака, терморезака или другого источника тепловой энергии, при применении которых разрезание с одновременным сплавлением слоев материала производится бесконтактным методом, роль шаблона при определении конфигурации и последовательности вырезания контуров изображения, соответствующих каждому его слою, выполняет программное обеспечение устройства управления рабочим инструментом.
В данном способе выжигание рисунка осуществляется нагретым рабочим инструментом, в том числе и с применением лазерного луча. Способ предусматривает сначала выжигание внутренних контуров, затем внутренних деталей изображения по прилагаемому шаблону, в связи с чем является трудоемким.
Известен также способ изготовления географических карт из кожи (патент на изобретение России №2280289, заявл. 08.09.2004 года).
Известное изобретение относится к способу изготовления декоративных изделий из кожи, преимущественно натуральной, в виде карт - физических, политических, астрономических и других.
В описываемом способе заготовку из натуральной кожи, служащую основой для карты, предварительно обрабатывают - увлажняют и сушат в растянутом состоянии. Затем на нее накладывают тыльную сторону листа бумаги, поверхность которой затушевывают спрессованным сыпучим материалом.
На лицевой стороне листа бумаги выполняют рисунок будущей карты, состоящей из носителей информации, контуры которых частями поэтапно переносят на основу и поэтапно выжигают и/или тиснят на соответствующие им линии.
При этом вначале на основу карты наносят основные элементы, по которым ориентирован весь рисунок карты, и выжигают и/или тиснят их на основе. После чего на нее наносят более мелкие детали с последующим их выжиганием и/или тиснением. После выжигания и/или тиснения всего рисунка карты осуществляют поэтапное закрашивание соответствующих участков рисунка второстепенные. После этого протирают высохшую краску и наносят на наружную поверхность полученной карты по меньшей мере один слой фиксирующего материала.
Известный процесс получения изображения карты на коже предусматривает начальное изготовление трафарета рисунка, выполненного из листа бумаги, затушеванного спрессованным сыпучим материалом, который накладывают на кожу, получая контур рисунка будущей карты.
Далее, поэтапно, выжигают контуры частями, причем вначале на основу карты наносят основные элементы, по которым ориентирован весь рисунок, а затем наносят более мелкие элементы, что требует значительных затрат времени и труда.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ лазерной резки и гравировки на заготовке из кожи (http://www.sp-laser.ru/lasernava-rezka-kozhannykh-izdernaja-gravirovka-rjez…).
Данный способ заключается в том, что из обработанной кожи вырезают заготовку (кусок кожи определенного размера), устанавливают заготовку в лазерный гравер, задают с компьютера макет переносимого изображения и с помощью регулирования параметров скорости перемещения и мощности лазерного луча осуществляют резку и гравировку кожи.
Параметры мощности и скорости перемещения лазерного луча варьируются в зависимости от типа установки.
Все вышеприведенные аналоги относятся к способам создания художественных композиций контурной гравировки кожи в основном для создания сувенирной продукции из кожи (брелоки, ежедневники, папки, сумки и т.д).
Гравировкой называют вырезание узора, рисунка, символа или надписи на таких твердых материалах, как металл, камень, дерево, стекло и кожа.
Лазерная гравировка является современным и высокотехнологичным способом гравирования. Лазерные граверы применяют для изготовления печатей и штампов, информационных стендов и вывесок, офисных табличек и номерков, гравюр и фотографий при изготовлении сувенирной продукции, нанесении символов на различные изделия.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа получения широкоформатного художественного рисунка в виде картины на лицевой поверхности натуральной кожи с применением лазерно-гравировального станка.
Указанный результат достигается тем, что в способе получения широкоформатного художественного рисунка на лицевой поверхности натуральной кожи с применением лазерно-гравировального станка с мощностью излучателя 25 Вт, включающем предварительную обработку кожи натуральными веществами в виде танидов, из которой изготавливают заготовку определенного размера, прикрепляют кожаную заготовку на плоскую поверхность и помещают в лазерно-гравировальный станок, устанавливают постоянные параметры PPI=400, DPI=300, фокусировки луча, равные 0,2-0,3 мм, задают макет переносимого рисунка и наносят художественное изображение рисунка путем регулирования параметров настройки лазерного луча в зависимости от толщины кожи, при котором на тонкую кожу - толщиной 0,6-0,9 мм наносят изображение рисунка при скорости перемещения лазерного луча 85-100% и его мощности 20-34%, на среднюю кожу - толщиной 09-1.2 мм, наносят изображение рисунка при скорости перемещения лазерного луча 80-95% и его мощности 20-34%, на толстую кожу - толщиной 0,9-1,7 мм, наносят изображение рисунка при скорости перемещения лазерного луча 80-85% и его мощности 15-20%, где: PPI - обозначает количество импульсов, приходящихся на один квадратный дюйм, DPI - обозначает количество точек на один квадратный дюйм.
Способ получения широкоформатного художественного рисунка на лицевой поверхности натуральной кожи на лазерно-гравировальном станке осуществляют следующим образом.
На фиг.1 и 2 представлены виды широкоформатных художественных рисунков, полученных предлагаемым способом.
В данном способе предварительно осуществляют дубление кожи натуральными веществами в виде танидов, из которой вырезают заготовку определенного размера, рабочая область заготовки может составлять площадь до 740×458 мм, необходимую для будущей картины.
Вырезанную кожаную заготовку прикрепляют к плоской поверхности и устанавливают в лазерно-гравировальный станок модели «LaserPro Spirit» с мощностью излучателя 25 Вт.
Настраивают исходные параметры лазерно-гравировального станка для получения широкоформатного художественного рисунка в виде картины.
Затем от компьютера задают макет переносимого художественного рисунка и, в зависимости от толщины кожи, настраивают параметры лазерного гравера.
Заготовка рисунка, называемая файлом, помещается в программу станка и дальше заданный эскиз переносится на поверхность кожи станком автоматически, практически без участия человека.
Соответственно при переносе на предмет векторного рисунка изображение формируется лучом из очень тонких линий, растровый рисунок переносится с помощью точечного воздействия луча. При обработке поверхности кожи лазерным лучом снимается(выжигается, испаряется) верхний слой или слои, за счет чего на поверхности материала возникают углубления, сочетания которых дают необходимое изображение. При воздействии лучом большой мощности материал на площади, освещенной лучом, плавится изображение - получается рельефным, при воздействии лучом меньшей мощности достигается только изменение цвета материала. Нагревание поверхности локально и кратковременно, поэтому изменения свойств окружающего материала не происходит.
Полное соответствие исходного рисунка и получившейся заготовки гарантируется точностью настройки лазерной гравировки.
В предлагаемом способе была выполнена гравировка заготовки из натуральной кожи.
Поверхностная плотность натуральной кожи для изготовления широкоформатной гравюры не должна превышать 400-600 г/кв.м.
Толщина натуральной кожи колеблется от 0,6-1,7 мм.
И в зависимости от толщины кожи ее подразделяют на тонкую, среднюю и жесткую.
По настройке параметров печати рисунка кожа делится, условно, на три основные группы:
- натуральная тонкая кожа с подшлифованной поверхностью;
- натуральная средняя кожа с подшлифованной поверхностью;
- натуральная толстая кожа со шлифованной поверхностью.
При нанесении широкоформатного рисунка был использован лазерно-гравировальный аппарат модели «Laser Pro Sprint» с мощностью излучателя 25 Вт.
Настройка лазерно-гравировального оборудования производится в зависимости от используемой для гравировки натуральной кожи и определяется задачей следующих параметров:
1. Скорость движения (перемещения) каретки или луча в %, 100% скорости эквивалентно 80 дюймам в секунду. При обработке кривых линий лазер работает медленнее, чем на прямых линиях.
2. Заданная мощность излучателя в %.
3. PPI (количество импульсов, приходящихся на один квадратный дюйм).
4. DPI (количество точек на один квадратный дюйм).
5. фокусировка - расстояние луча от поверхности кожи в мм.
Выполнение технологии нанесения широкоформатного художественного рисунка на натуральную кожу различной толщины осуществлялось при постоянных параметрах PPI=400, DPI=300 и ручной фокусировке 0,2-0,3 мм и мощности излучателя=25 Вт.
Ниже приведены параметры скорости перемещения лазерного луча и его мощности при получении широкоформатного художественного рисунка на поверхности натуральной кожи различной толщины.
Результаты проведенных исследований показали, что:
- при уменьшении скорости перемещения лазерного луча, кожа будет гореть, а при увеличении скорости перемещения лазерного луча будет терять теряться контраст изображения рисунка;
- при уменьшении мощности лазерного луча будет теряться контраст изображения рисунка, а при увеличении мощности лазерного луча кожа будет гореть;
- уменьшение или увеличение фокусировки луча (расстояние от линзы до обрабатываемого материала), чем ближе расстояние от линзы до обрабатываемого материала, тем точнее и тоньше получают линии гравировки, а с увеличением расстояния снижается точность изображения рисунка.
На основании проведенных исследований были выбраны оптимальные соотношения параметров мощности и скорости перемещения лазерного луча в зависимости от толщины выбранной кожи, которые отражены в формуле изобретения.
Обработка кожи натуральными веществами, в виде танидов, обеспечивает более контрастное изображение наносимого на нее художественного рисунка.
В процессе данного способа снимается часть кожи, то есть остается след от воздействия лазерного луча в одном тоне: от светло-коричневого до темно-коричневого и черного.
Выбранные параметры обеспечивают полное соответствие исходного художественного рисунка с высоким контрастным изображением рисунка на заготовке из натуральной кожи.