1. 유리에 레이저 조각의 원리
UV 레이저가 정밀하게 초점을 맞춘 후, 유리 표면을 관통하여 미리 정해진 내부 위치에 고에너지 밀도의 빛 스팟을 형성합니다. 에너지가 유리 내부 조각의 임계값에 도달하면, 작은 미세 폭발 또는 미세 균열이 발생하며, 이는 많은 질서 정연한 미세구조를 통해 내부 조각 패턴을 형성합니다.
정사각 유리와 구면 유리의 각인 방식 차이:
직사각형 정사각형 유리와 구면 유리에 내부 조각이 있는 핵심 차이는 인터페이스의 특성에 있습니다:
전자는 인터페이스가 평평한 표면을 가지고 있어 레이저 굴절 패턴을 예측 가능하게 하고 정밀한 초점 위치를 가능하게 합니다. 추가 지지 재료가 필요 없고, 수리가 쉽고, 전체 영역에서 균일한 매개변수를 사용할 수 있습니다.
반면, 후자는 곡면을 가지고 있어 레이저 입사각과 굴절각이 표면을 따라 불규칙하게 변합니다. 초점은 3차원 이동에 취약하여 굴절률 매칭을 위해 내부 각인 오일을 사용해야 합니다. 또한, 특수 조명 고정 장치가 필요하며, 가장자리 효과 저하를 방지하기 위해 영역별로 매개변수를 조정해야 하므로 설치가 훨씬 복잡해집니다.
크리스탈 구 조각에 필요한 조각 도구 조합:
- 용기 (크리스탈 구보다 지름과 높이가 더 커야 합니다)
- 베이스 (크리스탈 구를 고정하는 용기 내부에서 사용)
- 크리스탈 구 (내부 불순물이 없는 규칙적인 구형 형태여야 함)
- 오일 (깨끗하고 투명한 액체)
2. 크리스탈 구 조립 설치 시나리오
1단계: 크리스탈 구를 꺼내 표면을 닦습니다
참고: 장갑을 착용하고 크리스탈 구 표면에 지문이나 기타 자국을 남기지 마세요. 이는 내부 각인 품질에 영향을 줄 수 있습니다.
2단계: 크리스탈 구의 직경을 측정하기
참고: 크리스탈 구의 크기는 준비해야 할 용기의 크기를 결정합니다. 너무 큰 크리스탈 구는 xTool F2 Ultra UV의 내부 조각 작업 영역을 초과하며, 내부 조각 작업 영역 밖에 떨어지는 부품은 레이저로 처리할 수 없습니다.
3단계: 크리스탈 구를 담을 적절한 용기 찾기
용기의 직경과 높이를 측정하여 크리스탈 구와 받침대를 모두 수용할 수 있는지 확인하세요.
형태: 크리스탈 구 배치하는 데 일반적인 원통형 또는 직사각형 프리즘이 이상적입니다. 잘 다듬어진 용기는 다음 단계에서 용기 위치를 더 정확하게 측정할 수 있게 해줍니다. 용기 바닥은 평평해야 하며 바닥이 고르지 않거나 질감이 있는 용기를 선택하지 마세요. 바닥이 고르지 않으면 용기 내 크리스탈 구의 안정성에 영향을 주어 내부 조각 시 크리스탈 구가 이동할 수 있습니다.
기능: 내부 조각을 위해 오일을 보관하고, 크리스탈 구와 그 받침대를 보관합니다. 이는 크리스탈 구 처리 영역 내에서 위치를 파악하는 데 도움을 줍니다.
크기: 용기는 크리스탈 구보다 지름이 크고 높이가 크리스탈 구와 바닥의 합보다 커야 합니다. 이렇게 하면 내부 각인 오일을 부을 때 크리스탈 구가 완전히 잠기면서 용기 가장자리를 넘어지지 않습니다.
4단계: 크리스탈 구를 담을 적절한 받침대를 준비하세요
참고: 이 재료들로 만든 베이스는 내부 각인 오일에 담가집니다. 자르기 후에는 사용하기 전에 바닥을 꼼꼼히 청소하세요. 선택된 재료는 색이 바래지 않는 것이어야 합니다.
재료 선택
UV 레이저 장치를 이용한 베이스 절단에 필요한 재료:
크리스탈 구를 고정할 베이스를 만들 때 5-6mm 두께의 합판을 사용할 수 있습니다. 또는 두께 요구사항을 충족하고 UV 레이저로 절단할 수 있는 다른 재료도 베이스에 사용할 수 있습니다.
CO2 레이저 장치를 이용한 베이스 절단에 필요한 재료:
크리스탈 구를 고정할 베이스를 만들 때 5-6mm 두께의 아크릴을 재료로 사용할 수 있습니다.
파일 내 기본 크기 조정
기지의 기능:
바닥은 용기 내부에 크리스탈 구를 고정하는 데 사용되어, 조각 과정에서 내부 조각에 영향을 줄 수 있는 움직임을 방지합니다.
기지 구조:
크리스탈 구에 맞춰 베이스 조정하기:
바닥 외곽 윤곽의 크기는 용기의 크기에 따라 달라져야 합니다. 바닥의 이상적인 크기는 용기 바닥에 딱 맞게 들어야 합니다. 핵심은 조각의 안정성과 정확한 빛 경로를 보장하는 것입니다: 베이스는 크리스탈 구를 단단히 고정하여 조각 과정에서 굴러가거나 이동하는 것을 방지해야 하며, 이는 초점 이동이나 패턴 왜곡을 일으킬 수 있습니다. 동시에 베이스는 자연스럽게 크리스탈 구를 중심에 맞춰 레이저가 모든 각도에서 대칭적으로 들어오도록 하고 곡면의 굴절 간섭을 줄여야 합니다. 또한, 바닥과 용기 사이의 간격을 최소화하면 기포가 줄어들고, 액체 이동이 바닥을 흔드는 것을 방지하며, 액체 부피를 합리적으로 조절할 수 있어 광학 안정성과 운용 편의성 사이에서 균형을 맞춥니다. 베이스를 레이저 절단할 때는 외부 윤곽 크기를 용기 크기보다 약간 작게 설정해야 합니다.
베이스 센터의 원형 윤곽 크기 조정:
바닥 중앙의 원형 윤곽은 크리스탈 구 크기에 비례하여 변해야 합니다. 비례 설계는 속이 빈 윤곽선이 크리스탈 구 표면에 밀착되도록 보장하여, 과도한 윤곽으로 인해 이동하거나 흔들리는 것을 방지하여 초점 이동과 패턴 왜곡을 방지합니다. 이 설계는 또한 크리스탈 구 각인 과정에서 단단히 고정되도록 보장합니다. 반대로 바닥 윤곽이 너무 작으면 크리스탈 구가 제대로 고정되지 않아 용기 바닥에 닿아 조각 시 움직임이 발생할 수 있습니다.
관계 조정:
지름 80mm의 크리스탈 구 경우, 바닥 중앙의 원형 윤곽 직경을 40mm로 조정합니다.
지름 60mm의 크리스탈 구 경우, 바닥 중앙의 원형 윤곽 직경을 30mm로 조정하세요.
참고:
크리스탈 구를 고정하는 데 사용되는 베이스에 맞춤형 디자인 요소를 추가할 수도 있습니다. 예를 들어, 금속 손잡이를 부착하거나 끈을 통과시키기 위해 베이스 가장자리에 여러 개의 구멍을 추가할 수 있습니다. 이러한 추가 구조 덕분에 각인 후 크리스탈 구를 용기에서 빠르게 꺼낼 수 있습니다.
5단계: 내부 각인 오일을 용기에 부어
참고: 크리스탈 구는 용기 안에 단단히 고정되어야 합니다. 바닥에 고정된 받침대를 사용해 안정화를 돕습니다. 추가 고정이 필요할 경우, 크리스탈 구 측면을 눌러 용기에 완전히 고정되도록 할 수 있습니다. 크리스탈 구 상단을 가리는 물체를 놓지 않도록 주의하세요. 위에 장애물이 있으면 레이저가 차단되어 조각 작업에 방해가 됩니다.
크리스탈 구 내부 각인을 위한 액체 선택:
액체의 목적:
크리스탈 구의 내부 조각은 곡면으로 인한 불규칙한 굴절 때문에 액체 보조가 필요합니다. 액체(내부 인그레이빙 오일)는 크리스탈 구의 굴절률을 맞추어 레이저 반사와 산란을 줄이고, 빛의 경로와 초점을 안정시키며, 내부 미리 설정된 위치에 에너지가 고르게 전달되도록 돕습니다. 또한 열적 스트레스를 완화하여 균열과 표면 손상을 방지하여 조각의 정밀도와 제품 품질을 보장합니다.
액체 선택 기준
포인트 1:
굴절률 매칭(주요 기준): 액체의 굴절률은 크리스탈 구와 거의 일치해야 하며(K9 결정의 경우 일반적으로 1.5–1.6), 차이는 ≤0.05여야 하며, 이는 계면에서의 굴절 간섭을 피해야 합니다.
포인트 2:
광학 순도: 액체는 매우 투명해야 하며, 불순물이나 기포가 없어야 하며, UV 레이저 흡수율이 ≤5%여야 합니다. 이는 레이저 에너지의 산란이 없도록 보장합니다.
포인트 3:
화학적 비성: 액체가 크리스탈 구 표면을 부식시키거나 화학 반응을 일으키지 않아야 합니다. 장기간 접촉 후에도 잔여물이나 흐림이 없어야 합니다.
포인트 4:
물리적 안정성: 액체는 비휘발성, 비흡수성, 그리고 정상 온도에서 적당한 점도를 가져야 합니다(세척이 용이함). 또한 온도 변화에 따른 굴절률 변동(예: 각각 온도 상승 시)에 따른 변동이 최소화되어야 합니다.
포인트 5:
보조 기능: 액체는 레이저 시스템의 광학 부품에 간섭하지 않으면서도 조각의 열 스트레스를 완화하기 위해 일정 수준의 열 전도성을 가져야 합니다.
크리스탈 구 호환성 관찰 방법
방법 1:
시각 광학 관찰:
투명한 용기에 액체를 채우고 크리스탈 구를 완전히 잠기게 하세요. 옆에서 관찰해 보세요:
- 크리스탈 구와 액체 사이에 명확한 반사나 가시적 경계가 없으면 굴절률 매칭이 높습니다.
- 면면이 강하게 반사되거나, 빛의 그림자 층이 뚜렷하거나, 액체가 기포나 침전물로 흐려져 있다면 호환성이 낮습니다.
방법 2:
테스트 조각 (핵심 방법):
작은 모델에 테스트 조각을 수행하면 다음을 관찰하세요:
- 조각 초점이 정확하고 패턴 왜곡이나 가장자리 흐림이 없는지 확인하세요(굴절 편차를 방지하기 위해).
- 크리스탈 구 내부에 불규칙한 균열이 없는지, 미세 폭발이 고르게 분포되어 열전달과 굴절률 호환성이 우수한지 확인하세요.
- 조각 후에는 크리스탈 구 표면에 부식이나 흐린 잔여물이 없는지 점검하여 화학적 적합성을 확인하세요.
방법 3:
장기 안정성 관찰:
크리스탈 구를 액체에 24시간 담가두고 다음을 확인하세요:
- 액체는 변색이나 층이 없어야 하며, 수정구 표면도 손상되지 않아야 합니다.
- 다시 한 번 각인 테스트를 하여 결과가 초기 테스트와 일치하고, 매개변수 호환성 저하가 없는지 확인하여 액체의 안정성을 나타냅니다.
3. 시험 절차
3.1 내부 조각 전 준비
3.2 내부 각인 설정
xTool Studio를 열고 xTool Studio에서 xTool F2 Ultra UV를 연결한 뒤 모드를 "내부 조각 가공"으로 설정하세요.

1단계: xTool F2 Ultra UV의 베이스플레이트에 두 개의 엄지 나사로 고정되었는지 확인하세요.
2단계: 원통형 모양을 선택하고, 용기의 지름과 높이를 입력한 뒤, 굴곡 지수를 입력한 후 "다음"을 클릭합니다.
- 크리스탈 구 현상할 때는 내부 각인 오일과 함께 사용해야 합니다. 따라서 크리스탈 구와 내부 각인 오일을 담은 용기가 재료 형태의 선택을 결정합니다. 예를 들어, 원통형 용기를 사용할 경우, 원통형 모양을 선택하면 됩니다. 용기는 반드시 규칙적인 형태여야 한다는 점을 유의하세요.
- 재료 형태의 선택은 실제 사용되는 용기에 맞아야 합니다. 형태를 맞추면 장치의 처리 영역 내에서 컨테이너의 위치를 정확히 측정할 수 있고, 소프트웨어가 생성한 모델이 실제 상황과 일치함을 보장합니다.
- 재료 크기는 용기 크기와 일치하는 것이 권장됩니다. 재료 크기는 이상적으로 장비의 처리 범위 내에 있어야 합니다.
- 굴절률 값의 설정은 크리스탈 구 내부의 각인 효과에 영향을 줄 수 있습니다. 여기서는 크리스탈 구의 굴절률 값을 입력하면 됩니다. 제공된 크리스탈 구의 굴절률은 1.5입니다.
3단계: X축 값과 Y축 값을 입력한 후 "캔버스 가져오기"를 클릭합니다.
X축 값과 Y축 값은 용기의 크기에 의해 결정됩니다. 이 튜토리얼에서 용기의 지름은 약 100mm입니다. 용기가 라이저 상단판 중앙에 위치하기 때문에, 입력에 대한 X축 값은 "-15"(0 mm - 15 mm), Y축 값은 "85"(70 mm + 15 mm)입니다.
컨테이너 매개변수 측정
3.3 3D 모델 처리
1단계:
처리하고 싶은 3D 모델을 소프트웨어 내에서 작업 가능한 영역에 배치하거나, AI Make를 사용해 필요한 3D 조각 모델을 지능적으로 생성하세요.
2단계:
3D 모델이 생성된 후에는 "Scale to Fit"을 클릭해 크기를 조정할 수 있습니다. 3D 모델이 컨테이너 모델 경계 내에 있고 내부 각인 작업 영역(70mm x 70mm)에 맞는지 확인하세요.
3D 모델의 크기는 비례적으로 확대하거나 축소할 수 있으며, 길이, 너비, 높이를 개별적으로 조정할 수도 있습니다. 페이지 상단의 "Size" 뒤에 있는 X축, Y축, Z축 값을 조정할 수 있습니다. 3D 모델의 크기는 조각 후 수정구 내부의 이미지 크기를 결정합니다.
3D 모델을 각인할 위치에 옮기세요. 페이지 상단의 "위치" 뒤에 있는 X축, Y축, Z축 값을 조정할 수 있습니다.
3단계:
"K9 내부 조각 유리" 재료를 선택하세요. (1) “알 수 없는 재료"을 클릭하세요. (2) "기타" 클릭. (3) "유리"를 클릭하세요. (4) "K9 내부 조각 유리"를 클릭하세요. (5) "지원"을 클릭합니다.
각인 매개변수 설정: 현상 시 권장 매개변수를 사용하는 것이 권장됩니다. 조각 효과가 조정이 필요하다면, 출력과 속도를 조절해 레이저 출력을 조절할 수 있습니다. 레이저 에너지 출력은 크리스탈 구 내부의 조각 효과의 선명도를 결정합니다.
프로세스 버튼을 클릭한 후 보호 덮개를 내리고 크리스탈 구를 새기기 시작하세요.
4단계:
처리가 완료될 때까지 기다렸다가 처리가 끝난 후 전원 버튼을 눌러 xTool F2 Ultra UV를 끄고, 용기를 꺼내세요.
브래킷을 들어 올리고 크리스탈 구를 꺼내세요. 금속 지지대가 바닥에 설치되어 있지 않다면, 용기를 약간 기울인 후 손으로 크리스탈 구를 용기에서 꺼내세요.
5단계:
세제로 크리스탈 구 표면을 깨끗이 닦은 후, 고정된 받침대 위에 크리스탈 구를 올려놓으세요.
