LP5を使用してカラー彫刻を行う方法

金属カラー彫刻は、彫刻された表面に鮮やかな色を加えるための技術です。その方法の1つは、酸化による自然な着色です。この方法では、レーザーを金属表面に照射し、高温により金属が酸化し酸素と反応して酸化膜を形成する仕組みです。この酸化膜の厚さの違いが光干渉を引き起こし、異なる色を生み出します。色の濃淡は、レーザーのパラメーター（出力、深さ、周波数など）と密接に関連しています。

本記事では、LP5を使用して金属彫刻で多様な色彩を表現する方法について紹介します。（LP4をご使用の方も、このチュートリアルに従って金属カラー彫刻を行うことができます。）

1. カラーレーザー彫刻の準備

作業場所とレーザー装置が水平であることを確認してください。水平器を使用して、H2六角レンチでレーザーモジュールを調整してください。これにより、彫刻する色が均一で安定した仕上がりになります。
彫刻材料にはステンレス鋼またはチタンを使用してください。

LP4およびLP5の両方に適用されるレーザーモジュールの水平調整方法の詳細について。

2. 材料テスト配列の作成

ステップ 1：

機械をLDSに接続し、「創作」を開きます。画面右上にある設定ボタンをクリックして「モード設定」ページを開きます。「実験的機能」設定を見つけ、「単一要素の彫刻パラメータ」と「単一要素の転送彫刻」オプションを有効にします:

ステップ 2:

創作に戻り、「材料テスト用配列」機能を開きます。可能な限り多くの色ブロックを得るために、材料テスト配列の行数と列数を10に設定します。その他の彫刻パラメーターについては、以下の設定をご参照ください:

最小出力: 10%、最大出力: 100%;
最小深さ: 10%、最大深さ: 80%;
X列：10、Y行：10；
彫刻レイヤー：塗りつぶし；
レーザータイプ：1064nm赤外線、周波数：60 kHz；
解像度：8K；

材料テスト用配列」の最大深さ、行数、列数、および解像度を増加させると、彫刻時間が長くなります。 LP4は2W 1064nm 赤外線レーザーを備えているため、周波数オプションはございません。

ステップ 3:

すべてのパラメータ設定が完了したら、画面右上にある確認ボタンをクリックしてください。テスト配列のサイズを材料に合わせ、テスト配列を中央に配置してください。

ステップ4:

彫刻材料をカッティングプレートに置き、プレビューをクリックし、焦点を調整してください。

ステップ 5:

ファイバーレーザーでカラー彫刻を行う際には、「ピントずらし（Out-of-Focus）」という小さなテクニックがあります。通常、彫刻時にはレーザーモジュールの高さを調整し、2つの赤いドットが重なる位置に合わせます（LP5の最適焦点距離は150mmです）。

しかし、カラー彫刻では、最適焦点距離から少しずらすことで、より鮮やかな色を出すことができます。例えば、154mmに設定すると、色の仕上がりが格段に良くなることがテストでわかっています。

ただし、この数値は絶対ではなく、152mmや153mmなども試してみて、素材に最適な焦点距離を見つけてください。

この例では、焦点距離を 154mm に調整しています。

ステップ 6:

ステップ 7:

以下は彫刻の仕上がりです。テスト配列が小さすぎると、出力や彫刻深さの文字が読めなくなる場合があります。プロジェクトファイルを保存するか、スクリーンショットをすることで、異なる色に対応する出力と彫刻深さの値を記録することができます。

ステップ 8:

ご注意点
(1) 彫刻が完了した後、材料の温度は比較的高いので、取り出す前に材料が冷却するまでお待ちください。
(2) 彫刻の色が不鮮明だと感じた場合、仕上がりに基づいて最も多様な色を生成するパラメータ範囲を特定し、「材料テスト用配列」を再度実行してください。

ステップ 9:

同様に、パラメータ設定を調整するか、450nmレーザータイプを選択して「材料テスト用配列」を再度実施し、可能な限り多くの色ブロックを得ることもできます。以下は、異なるパラメータとレーザータイプで実施したテスト配列の結果です。

画像に示されるすべての材料はステンレス鋼製で、形状のみが異なります。

LP5のテスト結果

LP4 のテスト結果

3. カラー彫刻パラメータ設定

ステップ 1:

カラー彫刻を行うには、画像の異なる部分に異なる彫刻パラメータを設定する必要があります。画像が単一レイヤーの場合、各部分に異なるパラメータを適用することはできません。画像をインポートする前に、異なる色の部分を別々のレイヤーに分け、SVG形式で保存してからLDSソフトウェアにインポートしてください。