적절한 유리소재를 어떻게 선택하나요?
1. 유리 허용 오차와 챔퍼
유리 내 오차가 미치는 영향은 무엇인가요?
유리는 일반적으로 ±2mm 오차(절단, 연마, 연마 과정 때문)를 가지므로, 가공 전에 정확한 측정이 필요합니다.
유리는 단단하고 부서지기 쉬운 재료로, 가공 과정에서 약간의 깨짐이 생기기 쉽습니다.
2. 내부 각인에 적합하지 않은 유리소재
내부 조각에 가장 널리 사용되는 유리는 레이저 내부 조각 공정에 적합하며 이상적인 결과를 제공하는 K9 유리입니다.
레이저 내부 조각은 고에너지 레이저를 이용해 유리 내부에 미세 균열점을 형성하여 빛 산란을 통해 패턴을 만듭니다. 이 과정은 유리의 매우 높은 순도, 균일성, 구조적 안정성을 요구합니다.
다음 종류의 유리는 내부 각인에 적합하지 않거나 결과가 좋지 않습니다:
- 강화유리: 높은 내부 응력으로 인해 레이저가 유발하는 미세 균열 지점이 유리 전체의 파손을 초래할 수 있습니다.
- 라미네이트 유리: 중간층이 레이저를 흡수하고 반사하여 미세 균열점의 정확한 형성을 방지하고 깨짐을 유발할 수 있습니다.
- 짙은 색조 유리: 유리 내 색소는 많은 양의 레이저 에너지를 흡수하여 명확하고 균일한 무늬를 형성하기 어렵습니다.
3. 같은 재질이지만 등급이 다른 유리의 변형
- 광학 균일성의 영향: 유리 내 내부 줄무늬, 기포, 불순물 등의 결함은 레이저 산란이나 초점 부위의 비정상적인 에너지를 유발하여 조각이 고르지 않거나 심지어 조각 실패를 초래할 수 있습니다. 고품질 재료는 결함이 적은 경향이 있으므로 가공 전에 유리를 점검하여 조각 패턴이 결함 부위를 최대한 피하도록 하는 것이 권장됩니다.
- 내부 응력의 영향: 용융 및 성형 과정에서 용융 온도의 불균형, 냉각 부적절한 또는 어닐링 기술로 인해 유리에 내부 응력이 발생할 수 있습니다. 절단, 연마, 연마 등 후속 공정에서도 추가적인 응력이 발생할 수 있습니다. 내부 응력이 고르지 않으면 레이저 노출 시 유리에 이중 굴절이 발생하여 초점과 에너지 증착에 영향을 주고, 이는 조각 결과에 영향을 미칩니다.
- 표면 거칠기의 영향: 유리 표면의 미세한 불균일함은 레이저가 유리에 들어가기 전에 레이저 산란이나 왜곡을 일으킬 수 있습니다. 이 왜곡은 유리 내부의 의도된 지점에서 집중된 빔의 형태와 에너지 분포에 영향을 미칩니다. 결과적으로 조각 지점에서 에너지 부족, 불분명한 표시, 또는 완전한 조각 형성 실패로 이어질 수 있습니다.
유리의 굴절률을 어떻게 결정하나요?
1. 굴절률이란 무엇인가요?
굴절률은 빛이 다양한 매질을 통과할 때 속도의 차이를 설명하는 중요한 물리량입니다. 빛이 한 투명 물질에서 다른 투명 물질로 이동할 때 빛의 방향이 변하는데, 이를 굴절이라고 합니다.
굴절률이 높을수록 빛이 물질 내에서 느리게 이동하고 굴절이 더 뚜렷해집니다.
일상적인 유리 재료에서는 굴절률이 유리 종류에 따라 다릅니다.
예를 들어:
- 일반 플로트 유리: ≈ 1.50
- K9 광학 유리: ≈ 1.51
- 고납 크리스털 유리: 1.6에서 1.9 범위
2. 굴절률이 유리 내부 조각에 미치는 영향
유리 내부 조각 과정에서 굴절률이 1을 초과하면 레이저 경로가 유리에 들어갈 때 휘어져 이론적 초점점과 실제 초점점 사이에 편차가 발생합니다. 굴절률이 올바르게 설정되지 않으면 다음과 같은 결과가 발생할 수 있습니다:
- 레이저 초점이 예상 위치에서 벗어난다
- 내부 조각 위치의 수직 변위
- 조각 층 간 불안정한 거리
- 이미지의 전반적인 왜곡
따라서 유리의 굴절률을 올바르게 설정하는 것은 각인의 정밀도를 보장하는 데 매우 중요합니다.
3. 다양한 유리의 굴절률을 어떻게 측정하고 결정하나요?
서로 다른 유리의 굴절률을 정확히 맞추기 위해서는 간단하고 효과적인 측정 방법을 사용할 수 있습니다. 단계는 다음과 같습니다:
1단계: 굴절률을 1로 설정하고 고정된 높이로 모델을 조각합니다.
xTool Studio에서 굴절률을 임시로 1.0으로 설정하세요. 그 후, 유리 내부에 알려진 이론적 높이(H₀)를 가진 테스트 모델을 조각합니다(예: 수직 기둥 구조나 직선).
레이저 렌즈가 유리 표면 밖으로 초점을 맞추지 못하도록 모델 위에 충분한 공간이 있는지 확인하세요.
2단계: 새긴 모델의 실제 높이를 측정합니다.
수술을 마친 후에는 캘리퍼스나 다른 측정 도구를 사용해 유리 내부의 실제 영상 높이(H₁)를 측정합니다. 이 높이는 유리 굴절로 인해 이론적 높이와 다릅니다.
3단계: 굴절률을 계산합니다.
굴절률은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다:
굴절률(n) = 이론적 모델 높이(H₀) / 실제 새겨진 높이(H₁)
여기:
H₀ = 소프트웨어에서 설정된 이론적 모델 높이
H₁ = 측정을 통해 얻은 유리 내부의 실제 높이
비표준 모양의 유리 작품에 내부 각인을 어떻게 할 수 있나요?
하트 모양, 오각형, 다각형 등 비표준 형태의 유리 공작물에 레이저 내부 조각을 올바르게 수행하려면 아래 튜토리얼을 따라 하세요.
1. 기본 원칙: 레이저 빔이 항상 같은 평면에 머무르도록 해야 합니다.
내부 조각을 수행하기 전에, 유리의 형태와 상관없이 기본적인 요구사항을 충족해야 합니다: 레이저 조각 지점이 같은 평면에 위치하도록 유리 표면이 수평을 유지해야 합니다.
- 유리는 평평하게 누워야 합니다.
- 접촉면은 안정적이고 기울어지지 않아야 합니다.
- 기계와의 접촉면이 고르게 유지되도록 하세요.
유리가 평평하게 누워 있는 한, 소프트웨어로 대략적인 직사각형 면적을 측정할 수 있어 일반적인 내부 조각이 진행됩니다.
2. 불규칙한 형태의 유리를 직사각형 형태로 프레임 내에 넣는 데 사용할 수 있습니다.
불규칙한 형태의 유리 크기를 소프트웨어가 인식하기 쉽게 하기 위해, 고정구나 보조 도구를 사용해 유리를 직사각형 경계 내에 위치시킬 수 있습니다.
방법 1: 고정식 기구 사용
하트 모양, 오각, 또는 기타 유리 조각들을 같은 직사각형 조명에 배치하세요:
- 기구의 외부 프레임은 표준 직사각형입니다
- 내부에는 형태에 맞는 홈이 있습니다
방법 2: 직사각형 경계를 수동으로 프레임 설정하기
불규칙한 형태의 유리에 특별히 설계된 기구가 없다면, 다음과 같은 방법이 있습니다:
- 유리를 플랫폼 위에 평평하게 놓으세요
- 일반 블록이나 마개를 사용해 유리를 단단히 둘러싼 직사각형 공간을 만드세요
- 직사각형 경계가 유리의 최대 범위를 포함하는지 확인하세요
이렇게 하면 유리의 경계 직사각형 치수를 얻을 수 있습니다.
3. 경계 직사각형 치수와 위치 정보를 소프트웨어에 입력합니다.
직사각형 면적이 범위를 초과하고 위치 표시 부품을 사용할 수 없다면, 직사각형 왼쪽 아래 좌표를 입력하여 위치를 결정할 수 있습니다.
치수와 위치 정보를 입력한 후, 소프트웨어는 불규칙한 형태의 유리의 경계 직사각형을 나타내는 직사각형 프레임을 생성합니다.
확인해야 할 사항은 다음과 같습니다:
- 캔버스 위의 직사각형 크기 ≈ 유리의 실제 경계 사각형 크기
- 왼쪽 하단 모서리는 범위 위 유리의 실제 위치에 해당합니다
- 모든 측정 단위는 정확합니다(밀리미터 단위까지 정밀도).
4. 모델을 원하는 내부 각인 위치에 배치하여 모델의 크기가 유리의 유효 조각 면적과 일치하도록 합니다.
불규칙한 모양의 유리 가장자리는 경계하는 직사각형보다 좁은 경우가 많으므로, 다음 사항들에 주의하세요:
- 모델을 바깥쪽 가장자리에 너무 가깝게 배치하지 마세요.
- 불규칙한 형태의 움푹 들어간 부분에서는 새김이 불가능합니다.
- 직사각형 경계 프레임 내에 1–2mm 여백을 두는 것이 권장됩니다.
확인 후에는 일반적인 내부 각인 과정을 진행할 수 있습니다.
