Gravírování je jednou z nejúčinnějších metod zpracování kamenných povrchů, která umožňuje aplikovat nejodolnější obrázky a nápisy. Existuje několik typů rytí pro takový materiál, z nichž každý je vhodný pro určitý druh kamene a provádí se na příslušném zařízení.
Metody rytí do kamene
Na základě použitých nástrojů, přístrojů a technologií se rytí kamene dělí na ruční a mechanické. Kromě toho druhý typ zahrnuje několik technik.
příručka
Ruční zpracování zahrnuje použití speciálních nástrojů, pomocí kterých se na povrch nanášejí třísky. Jejich hloubka závisí na vynaloženém úsilí a odstín vzoru závisí na hustotě aranžmá. Efektně vypadá především rytí na tmavém kameni, jehož barvení umožňuje vytvořit až 30 barevných přechodů. Aby byl design co nejjasnější, je povrch před gravírováním leštěn. Použité obrazy jsou na kameni zachovány po celou dobu jeho existence.
Hlavní nástroje pro ruční práci jsou:
- matný – nárazové gravírovací zařízení s karbidovými jehlami, pomocí kterých se vytvářejí tenké tahy pro kreslení malých detailů;
- scarpel – používá se společně s kladivem, které naráží na jeho základnu a v důsledku toho se vytvářejí zářezy (k vytváření složitých vzorů se používají škrabadla různých velikostí a tvarů);
- brousek – ostrá tvrdokovová tyč pro sekání hran a vytváření hlubokých třísek.
Technologicky je nejjednodušší aplikovat text ručně, protože se obvykle tiskne v jednom odstínu. Nápis je vyrytý pomocí předem připravené šablony a střed obrysu je propíchnut – „přemalován“.
Vytváření kreseb vyžaduje složitější práci, ale nejnáročnější na rytí je portrét. Zde je důležité nakreslit ty nejjemnější tahy a detaily, aby byla zajištěna fotografická podobnost s originálem.
Mezi výhody ručního rytí patří:
- vysoká kvalita výsledného obrazu;
- neomezená doba skladování v původní podobě;
- není třeba kupovat drahé vybavení a počítačový software;
- schopnost zpracovat jakékoli plemeno;
- dostupnost změn po dokončení práce;
- nízké náklady na práci.
Ruční technologie má dvě nevýhody: vysoké časové náklady a závislost kvality na profesionalitě mistra.
mechanický
Ke zpracování nerostů se ze všech technologií rytí používá pískování, úder, frézování a laserové techniky. Každý z nich má své výhody a nevýhody.
Pískování
V tomto případě jsou návrhy vytvořeny pod vlivem stlačeného vzduchu a písku. Zrnka písku narážející silou na povrch způsobují mikroskopické třísky, které jsou spojeny do odpovídajících obrazů. Hloubka rytiny závisí na síle tlaku a délce expozice.
Podstata technologického procesu je následující:
- Nejprve se v počítači vytvoří budoucí výkres nebo text:
- poté se vytvoří filmová šablona na plotru;
- šablona je připevněna k ošetřovanému povrchu a jsou z ní odstraněny oblasti, které budou vyryty;
- Pískovací jednotka zpracuje vybranou oblast.
Mezi výhody této techniky patří dvě důležité vlastnosti:
- trvání konzervace rytiny (téměř stejné jako u ručního zařízení);
- Možnost zpracování jakéhokoliv plemene.
Tato technologie má více nevýhod:
- nutnost zdlouhavé a nákladné přípravy;
- použití speciálního vybavení – plotru, který je také velmi drahý;
- Gravírování se provádí pouze jedním tónem, což omezuje seznam obrázků dostupných pro aplikaci.
Obecně platí, že pískování má vysoké náklady, ale omezené možnosti. Proto jeho použití není příliš populární.
Jehla (perkuse)
Tato technika je svým provedením podobná ručnímu rytí, ale místo člověka jsou údery aplikovány strojem.
Technologicky se to provádí následovně:
- budoucí obraz je generován na počítači pomocí speciálního programu;
- vytvoří se šablona, která se poté upevní na kámen;
- stroj se pohybuje po zpracovávané ploše, jehla naráží na určená místa a vytváří vzor nebo text.
Při použití techniky vpichu jehlou se dosáhne vysoké kvality obrazu pouze na hladkém povrchu. Proto se nejprve brousí a leští, aby nezůstaly žádné prohlubně, jinak je jehla nezvládne zpracovat.
Hlavní výhodou tohoto typu gravírování je jeho dlouhá trvanlivost. K tomu patří i relativně rychlé dokončení práce.
Existuje několik dalších nevýhod:
- velmi vysoké fixní náklady na provoz zařízení;
- schopnost získat pouze odstíny středního spektra, což zajišťuje vytvoření pouze středně složitých návrhů;
- potřeba nejprve vytvořit šablonu na počítači;
- Nanášení designu pouze na zcela hladký povrch.
Další nevýhodou je rychlé opotřebení jehel, které je nutné pravidelně brousit nebo vyměňovat. Použití tupé jehly výrazně snižuje nejen kvalitu rytiny, ale i její soulad s naprogramovanou skicou.
Frézování
Diamantové frézy se používají k gravírování kamenných povrchů pomocí frézky. Pracují na abrazivním principu, lineárně odstraňují vrstvy. V tomto případě závisí rozměry aplikované brázdy na parametrech frézy a síle nárazu.
Algoritmus pro provedení práce je poměrně jednoduchý:
- skica je generována na počítači;
- kámen se umístí na stroj a přenese se na něj šablona;
- stroj se pohybuje a odstraňuje povrchové vrstvy na určených místech.
Frézovací metoda rytí do kamene má mnoho výhod:
- rychlá automatizovaná práce;
- trvanlivost rytého vzoru;
- nízké provozní náklady;
- široká škála vytvořených odstínů;
- použití u jakéhokoli plemene.
Nevýhodou je, že se dá gravírovat pouze na rovný povrch. Frézy však nevytvářejí takové problémy jako jehly, protože mají dlouhou životnost a nízké náklady.
Laser
Laserové gravírování je nejpokročilejší technologie, která se vyznačuje širokými možnostmi a vysokou účinností. Čipy se v tomto případě provádějí pomocí laserového paprsku. Vytváří vysokou teplotu, pod jejímž vlivem se určitá oblast povrchu kamene velmi zahřívá a roztahuje, což vede k odštípnutí požadované vrstvy.
Celý technologický proces zahrnuje následující operace:
- obrázek je vytvořen na PC;
- kámen je umístěn do stroje;
- Laserový paprsek zahřeje vybrané oblasti a přenese obraz.
Mezi výhody tohoto zpracování patří:
- nejrychlejší možná aplikace obrázků jakékoli velikosti;
- schopnost vytvářet jakékoli návrhy, písma, ornamenty, vzory atd.;
- vysoká kvalita s maximální produktivitou;
- není třeba vyměňovat pracovní nástroje;
- vytváření skic v jednoduchém grafickém editoru s dalším převodem do tisku.
Mezi nevýhody patří:
- krátká skladovatelnost výsledného vzoru, zejména při silném mechanickém namáhání;
- vysoké provozní náklady;
- malý rozsah získaných odstínů.
Kvalitní laserové gravírování lze navíc provádět pouze na leštěné povrchy. V jiných případech tvoří silné zahřátí hluboké trhliny, do kterých se pak dostává voda, což vede ke zničení vzoru.
Brázdy vytvořené laserem jsou pouze kolmé a mají správný tvar. Na rozdíl od klínovitých třísek, které vznikají při ručním rytí, nečistoty pronikají tak hluboko, že je prakticky nelze odstranit.
Přes některé nevýhody je laserová technologie považována za nejlepší řešení pro zpracování kamene. Tato rytina se aplikuje rychle, stroj obsluhuje jedna osoba a samotný proces je plně automatizovaný, takže na něj lidský faktor nemá prakticky žádný vliv.
Сферы применения
Gravírování kamene se používá v průmyslových odvětvích, jako jsou:
- klenotnický průmysl;
- pohřební služby;
- konstrukce;
- aplikované umění;
- další oblasti související s využíváním nerostů.
Navíc každá technologie má také své vlastní použití:
- ruční se používá především pro rytí drahokamů a polodrahokamů;
- pískování – pro zpracování minerálů s tvrdostí do 9 bodů (Mohs);
- dopad a laser – dobře si poradí s tvrdými kameny (6,5–9 bodů) a nejčastěji se používá pro aplikaci obrázků (zejména portrétů) na náhrobky.
Laserem se často zdobí historické památky, obelisky a pamětní desky. Obecně se laserové gravírování používá v různých oblastech – od šperků až po vytváření objektů v městském prostředí.
Výběr gravírovacího zařízení
Při výběru správného stroje nebo označovacího stroje se berou v úvahu následující kritéria:
- zvolená technologie zpracování – může to být úderová, frézovací nebo laserová rytina;
- pracovní plocha stroje je určena velikostí kamene.
Jakékoli zařízení může být instalováno trvale, pak bude nutné přepravovat kamenné polotovary. Můžete si také vybrat mobilní (přenosné) modely, které jsou umístěny přímo nad ošetřovaným povrchem.
CNC frézka a gravírovací stroj je velmi komplexní stroj s širokou funkčností. Při výběru takového zařízení je nutné vzít v úvahu finanční možnosti, objemy výroby a zadané úkoly.
Porovnáme-li příklepovou rycí stroj a laserový stroj, vítězí ten první díky vytvoření hlubších drážek pro odštípnutí. Nárazové zařízení má však řadu dalších nevýhod:
- pomalejší provádění práce kvůli nutnosti četných stávek;
- potřeba se vzdálit od okraje, což znemožňuje zpracování kamenných výrobků s okraji;
- malá rezerva zdrojů a vysoké náklady na gravírovací jehly s intervaly výměny každých 10–15 aplikací;
- pravidelná údržba s častou výměnou dílů podléhajících opotřebení – jehla, doraz, dráp snímače.
Laserové gravírovací zařízení nemá všechny tyto nevýhody. Navíc umožňuje vytvářet fotografické obrazy a při provádění práce nevyžaduje mechanický kontakt, to znamená, že nevytváří hluk ani prach. Volba laserového gravírovacího stroje je také výhodnější z hlediska ekonomických ukazatelů: náklady na gravírování na něm jsou 5krát nižší než na nárazovém zařízení.
Mezi laserovými zařízeními je oblíbený CO2 plynový značkovač CLMM-A01 od firmy Rusmark. Je instalován trvale, je vhodný pro gravírování jakýchkoli organických materiálů a vyznačuje se vysokou spolehlivostí a produktivitou.
Pozor si dejte také na kombinovaný laserový rázový stroj Mirtels LT60120M. Spojuje výhody obou technologií zpracování kamene k výrobě vysoce kvalitních designů při maximální rychlosti. Tato jednotka je vybavena dvěma různými hlavami – nárazovou a laserovou, díky kterým se práce provádí ve dvou režimech. Díky tomu je univerzální při práci s různými kameny, dokonce i s těmi se strukturálními vadami.
Gravírování камня se vždy zdálo být obtížným a velmi pracným úkolem. Potřeba toho však vyvstala od starověku – kamenné předměty obytné a náboženské povahy byly v řadě ukazatelů spolehlivější než dřevěné.
Přitom různé druhy kamenů – žuly, mramor, vápenec či beton – kvůli různé tvrdosti a křehkosti neumožňovaly použití jednoho nebo více univerzálních nástrojů pro opracování obrobků. Dostupný инструмент pro zpracování kamene musel být neustále doplňován a vylepšován.
Kamenné nástroje a vlastnosti aplikovaných obrázků
Rytí textu na kamenný polotovar je ve srovnání s uměleckou malbou kamene poněkud jednodušší práce. Za prvé je to kvůli absenci nutnosti provádět stínování a polotóny.
Tento nominálně jednoduchý úkol se provádí zcela jednoduše, buď ručně pomocí škrabky nebo pomocí gravírovacího stroje. U jakékoli ruční práce však kvalita konečného produktu do značné míry závisí na kvalifikaci a zkušenostech umělce. A ty mají zase významný dopad na mzdy najatých zaměstnanců.
Pokud jde o složitější kresby a nápisy v originálních fontech, pak ruční práce vždy prohrává s moderními technologiemi. Kamenná rytina v automatickém režimu na CNC strojích poskytuje lépe zakřivené prvky, lepší plynulost jejich přechodů do sebe, kontrast stínů a měkkost polotónů.
Ruční nástroj pro rytí kamene
Vzhledem k tomu, že ruční rytí přímo závisí na profesionálních kvalitách umělce, je provádění této práce velkou odpovědností. Rytec musí nejen zachovat podobnost a čistotu proporcí výsledku své práce s originálem, ale také nezkazit dosti drahý obrobek. A proto kamenný nástroj, které při své práci používá, musí být mimořádně přesné a odolné. A oblast jeho kontaktu s povrchem obrobku je co nejmenší (pro nejjemnější úkoly).
Nejčastěji se při ručním rytí kamenů různých typů používaných v rituálním podnikání používají následující nástroje:
- Scarpeli;
- Pobedit paprsky;
- Psací stroje;
- Ruční rytci.
Scarpel je dláto z tvrdého kovu vybavené jedním nebo druhým typem ostří (rovné, vroubkované, tvarované). Používají se k vytváření textových nápisů, prohlubují hlavní linie kompozice a dodávají ornamentu reliéfní texturu.
Gravírovací pletací jehlice. V arzenálu rytce, který provádí práce ručně po staru, jsou i rytecké pletací jehlice z pobeditu. Jedná se o neuvěřitelně pevné tyče svázané do svazků, pomocí kterých se ryjí polotóny a odstíny. S jejich pomocí se zpracují ty oblasti pracovní plochy obrobku, které by měly mít ve výsledném obrazu stejný odstín.
Scribblery jsou nástrojem pro označení zón povrchu obrobku, který má být zpracován pro kreslení. Kromě toho se aktivně používají při určitých uměleckých operacích – například při rytí vlasů, knírů a dalších tenkých prvků na kámen.
Pneumatické nebo elektrické rytce jsou úderové nástroje pro ruční zpracování kamene. Pomocí diamantové hry ručně provádějí různé druhy drobných detailů, jemných linek, kreslí obrysy obrazů a siluety lidí. Vzhledem k malé hloubce vlivu se musí jednotlivé linie, které hrají důležitou roli ve vnímání kompozice, opakovat.
Zpracování kamenů různých typů na CNC strojích
Ve velkých městech, kde existuje konkurence mezi dílnami na výrobu rituálních produktů, jsou takové nástroje a metody rytí do kamene spíše zastaralou exotikou. Dnes je téměř úplně nahradily CNC gravírovací stroje, které provádějí nejsložitější úkoly zpracování široké škály hornin v automatickém režimu.
Gravírovací stroje jsou lepší než ruční metody zpracování kamene a mají následující řadu výhod:
- Výjimečný realismus obrazu dosažený pomocí polotónů a stínů;
- Eliminace chyb způsobených lidským faktorem;
- Není potřeba vysoce placený, vysoce kvalifikovaný personál;
- Výrazné zkrácení času potřebného k dokončení nejsložitějších úkolů;
- Výrazné snížení nákladů na rytí kamene.
Umělecké zpracování povrchu kamenných přířezů lze provádět pomocí různých technologií a nástrojů. V tomto ohledu se rozlišují následující hlavní stroje používané v rituálním podnikání:
- Pískovací stroje;
- Nárazové gravírovací stroje;
- Laserové stroje na rytí do kamene;
- Kombinované laserové příklepové CNC stroje.
Pískovací stroje jsou pomocná zařízení, která se používají k provádění nejprimitivnějších prvků kompozice (ornamenty, texty, jednotlivé prvky se stejnou hloubkou zpracování). Povrch obrobku je opracován vlivem usměrněného vzduchového abrazivního paprsku vycházejícího z přístroje pod vysokým tlakem. Oblasti materiálu, které musí zůstat v původní podobě, jsou pokryty speciálními šablonami. Výsledkem je, že zpracované fragmenty povrchu kamene jsou monochromatické.
Nárazové rycí stroje Mirtels řady Leonardo provádějí vytváření obrazu na povrchu obrobků z tvrdých a odolných kamenů pomocí diamantové jehly. Síla nárazu a místo nárazu jehly jsou určeny speciálním programem na základě numerického modelu výsledného snímku. Působením různých sil (a někdy i opakovaným obcházením oblastí) se získá různé hloubky deformace materiálu. Tímto způsobem impaktní rytec vytváří odstíny a polotóny. Výsledkem je, že výsledný obraz je nejen velmi jasný a texturovaný, ale také velmi kontrastní. A navzdory destruktivnímu působení faktorů prostředí (vlhkost, vítr, změny teploty) zůstává umělecké rytí na kameni, vyrobené pomocí perkusní technologie, jasné a jasné po mnoho desetiletí.
Laserové gravírovací stroje na kámen vám umožní vytvořit jakýkoli obrázek jakékoli složitosti v co nejkratším čase. Podstatou metody laserového gravírování je vystavení vysokoteplotního paprsku na povrch materiálu obrobku po přesně definovanou dobu v každém bodě. Bezkontaktní způsob dopadu umožňuje pracovat i s nejkřehčími a nejproblematičtějšími horninami (například mramor), které nelze zpracovat na rázovém stroji.
Kombinované laserové nárazové gravírovací stroje od Mirtels jsou ideální možností pro spojení dvou výše uvedených technologií. Spojují své výhody a neutralizují své nevýhody. Dnes lze tuto řadu s klidem označit za nejprogresivnější kamenný nástroj pro řešení nejsložitějších výrobních problémů.
Frézky na kámen aplikují obraz na povrch obrobku odstraněním vrchní vrstvy materiálu kamenného obrobku pomocí fréz různých typů. CNC frézky a gravírovací stroje dokážou automaticky produkovat zvýšený text, trojrozměrné a ploché umělecké kompozice, složité ornamenty a další možnosti zpracování.
