3D レーザー彫刻は、さまざまな素材に 3 次元のデザインを作成するための特殊な技術です。平らなまたは浅い画像をエッチングする従来のレーザー彫刻とは異なり、3D 彫刻はより深い層を彫り、彫刻またはレリーフ効果を作成できます。このプロセスでは、レーザーの出力と焦点を変えて深さを実現するため、表面から目立つ複雑な多層デザインを作成するのに最適です。これは、木材、ガラス、アクリル、金属などの素材に、詳細なアートワーク、カスタム トロフィー、装飾要素を作成するのによく使用されます。
3D レーザー プリンターはレーザー彫刻機とは異なりますが、どちらもレーザー技術を使用しています。
3D レーザー プリンターは、レーザーを使用して、通常はプラスチックや金属などの材料でオブジェクトを層ごとに構築し、3D 構造を作成します。オブジェクトを形成するために材料を追加する付加製造に重点を置いています。
一方、レーザー彫刻機は、物体の表面から材料を除去して彫刻を作成します。木材、金属、ガラス、プラスチックなどのさまざまな表面にデザイン、ロゴ、テキストをマーキングまたはエッチングするために使用されます。
つまり、3D レーザー プリンターはオブジェクトを作成し、レーザー彫刻機は既存の表面にエッチングやマークを付けます。
3D レーザー彫刻の汎用性により、実用的な日用品からユニークな芸術作品まで、さまざまな製品の作成が可能になり、ユニークでカスタマイズされた商品を求める多様な顧客層にアピールできます。ここでは、さまざまな素材を使用して Facebook ユーザーが作成した創造性を示す 3D レーザー彫刻作品をいくつか紹介します。
銅 – ©Tamas Molnar
精巧に彫刻された銅貨で、古代の生命の樹に命を吹き込みましょう。複雑な枝や葉のすべてが光の中で踊っているように見えます。
木材 – ©Melissa Teaney
繊細にレーザー彫刻された人物像を通してキリスト降誕の物語を伝える木製のオーナメントで、クリスマスの魔法を体感してください。
真鍮 – ©Tamas Molnar
印象的な真鍮のメダリオンでネイティブ アメリカンの伝統を称えましょう。3D レーザー彫刻による酋長の肖像画は、頭飾りの羽のささやきが聞こえてきそうなほど生き生きしています。
木材 – ©Dave Kennedy
この木製の傑作で想像力の深淵に飛び込んでみましょう。3D レーザー彫刻されたタコの触手は、フレームを超えて伸びているように見えます。
ガラス – ©Ino Wang
この魅惑的なガラスのメダリオンで、あなたの家の装飾に百獣の王を解き放ちましょう。3D レーザー彫刻されたライオンの顔は非常にリアルで、鋭い視線を感じるでしょう。
木材 – ©Alexis Phipps
翼を広げて再生を表現し、木目から飛び出しているかのような雄大なフェニックスを描いた精巧なレーザー彫刻の木製パネルで、魂を高揚させましょう。
一般的に平らで浅いデザインをエッチングする標準的な彫刻とは異なり、3D レーザー彫刻では、さまざまな強度で材料の複数の層を除去することによって深みを作り出し、より複雑でリアルなデザインを生み出します。これは、さまざまな色合いがさまざまな彫刻の深さに対応するグレースケール画像または3D モデルを解釈することによって機能します。レーザーが材料の表面を移動すると、これらのグレースケール値に基づいて出力が調整され、暗い領域では材料をより多く焼き払ってより深い彫刻を作成し、明るい領域では強度が低い処理が行われるため、切り込みが浅くなり、表面がそのまま残ります。このプロセスでは、多くの場合、複数回のパスが必要であり、レーザーは徐々に層ごとに深みと詳細を構築していきます。
この方法は、木材、アクリル、特定の金属など、さまざまな素材に適用できます。素材とレーザーの種類 (CO2 やファイバーなど) の選択によって、3D 彫刻作品の最終的な結果と詳細レベルが左右されます。
異なる色合いで異なる深度を表す 3D モデルまたはグレースケール画像を作成します。
木材、アクリル、特定の種類の石など、深い彫刻に適した素材を選択します。より深い彫刻を可能にするために、より厚い素材 (多くの場合 8 mm 以上) が推奨されます。
素材と希望する深さに基づいて、レーザーの出力、速度、焦点を設定します。通常、3D 彫刻では、さまざまな出力レベルで複数のパスが必要になります。
レーザーはデザインのグレースケール値を解釈し、出力を調整してさまざまな深さを作成します。暗い部分はより深く彫刻され、明るい部分はより浅く彫刻されるか、彫刻されません。
レーザーは素材の上を数回通過し、徐々に深さと詳細を構築していきます。
彫刻後は、作品を洗浄したり、やすりがけや磨きなどの追加の仕上げが必要になる場合があります。
解像度:解像度の高い画像ほど、より詳細な結果が生成されます。
素材の厚さ:素材が厚いほど、奥行きの変化をより劇的に表現できます。
レーザー出力:より強力なレーザーはより深く、より速く彫刻できます。
ソフトウェア: 2D 画像を 3D 彫刻指示に変換するには、専用のソフトウェアがよく使用されます。
3D 彫刻用の素材を選ぶときは、複雑なデザインに必要な深さとディテールに対応できるものを優先する必要があります。木材、アクリル、特定の金属などの素材は、構造の完全性を損なうことなくさまざまな彫刻の深さに対応できるため、適しています。素材は、彫刻のディテールを保持できるほど耐久性があり、使用するレーザーの種類にも適している必要があります。柔らかい素材はディテールが失われる可能性があり、硬すぎる素材は効果的に彫刻するためにより多くの電力と時間が必要になる場合があります。
浅彫りに比べ、レリーフ彫刻にはより厚い材料が必要です。これは、レリーフ彫刻では、より広い彫刻深度範囲が必要であり、明確な層状効果を十分に発揮する必要があるためです。加工には、8mm以上の厚さの材料を使用することをお勧めします。チェリー材は、レリーフ彫刻に最適な材料です。自然な色合いが適度に深く、木目が主張しすぎないため、レリーフ模様の細部を最大限に表現できます。
すべての種類の画像がレーザー レリーフ彫刻に使用できるわけではありません。深度マップは、この目的に適したデザインです。標準画像とは異なり、深度マップには Z 軸に関する追加情報が含まれており、オブジェクトの深度または高さを表します。これが、深度マップを CNC レリーフ制作に適用できる重要な機能です。レーザー彫刻では、深度マップは一般に高さマップとも呼ばれます。
深度マップは通常、.png や .jpeg などの形式で保存されます。ロスレス圧縮の .png 形式は 16 ビットのデータ保存をサポートし、深度マップ データをより適切に保存します。
最も簡単な方法は、無料または有料のリソースをオンラインで検索することです。ただし、これらのリソースには適切なライセンスが付属していないことや、ニーズに合わないこともあります。チュートリアルを参照したり、プロのデザイナーに相談したりすることもできます。
独自の深度マップを作成することをお勧めします。まず、プロの 3D 設計ソフトウェアを使用して、通常は .stl 形式で目的の 3D モデルを作成します。次に、アプリケーションまたはプラグインを使用して .stl ファイルを .png または .jpeg 形式に変換します。その際、正面図か側面図かを確認してください。画像編集ソフトウェアで深度マップの明るさを調整し、ロゴや名前を追加します。AI ツールを使用して、線画を 3D 画像に簡単に変換することもできます。
深度マップを彫刻するには、グレースケール モードを使用し、それに応じてレーザー出力を調整します。Lasermaker や Lightburn などのレーザー ソフトウェアは深度マップを自動的に認識します。黒に近い暗い領域は高いレーザー出力に対応し、白に近い明るい領域は低いレーザー出力を使用します。
画像の最も暗い部分は最大設定パワーで彫刻し、最も明るい部分は最小設定パワーで彫刻します。各ピクセルは対応するパワーで彫刻され、暗い部分はより深く彫刻され、明るい部分はより浅く彫刻され、レリーフ効果を生み出します。
| 材料 | 速度(mm/s) | 最大出力(%) | 最小電力(%) | 解像度 | ブロータイプ | 画像モード | ハッチタイプ | パス数 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 桜材 | 300 | 99 | 2 | 350 | 強い | グレースケール | シングル | 3 |
以下は、 Thunder Bolt Pro 32 を使用して作成された、上記の 3D 彫刻のサンプル パラメータです。これらを参考にして独自の 3D 彫刻設定を調整できますが、最初に複数のテストを実行することをお勧めします。
どちらの 3D レーザー彫刻機も、素材の好みやプロジェクトの要件に応じて独自の利点を提供します。木材を使用して素朴な家の装飾を作成する場合でも、金属を使用して耐久性のある正確なマーキングを作成する場合でも、これらの 3D レーザー彫刻機は、創造的なビジョンを具体的な 3 次元の芸術作品に変換するためのツールを提供します。
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