十送十八,过几天清华新生要拿着这个网红手办上大学,它的制作过程就像黑魔法

2020-01-11 10:23:35  澳门娱乐场

    有人不仅考上了清华,还拿到了这样的网红录取通知书:打开通知书,一座清华代表性建筑「二校门」跃然纸上,它由30多个部件拼插构成,小巧精致。再过几天,清华新生就要拿着它去学校报道了。羡慕之余,不少人也对它的制作技术产生了好奇,据了解,组成这座清华校门的拼装部件们,都是用激光雕刻然后再组装起来的。尤其是高速激光雕刻,它上演的雕刻过程简直就是魔法阵绘制教学。相比手工一步步凿刻,这种效率与过程确实有点魔幻。

十送十八,过几天清华新生要拿着这个网红手办上大学,它的制作过程就像黑魔法

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高考过去二月有余。有人不仅考上了清华,还拿到了这样的网红录取通知书:

打开通知书,一座清华代表性建筑「二校门」跃然纸上,它由30多个部件拼插构成,小巧精致。

这个「手办」可以说无论是寓意、设计还是格调都是满分——真正的别人家的大学。再过几天,清华新生就要拿着它去学校报道了。

(图片素材来源自清华大学招生办)

羡慕之余,不少人也对它的制作技术产生了好奇,据了解,组成这座清华校门的拼装部件们,都是用激光雕刻然后再组装起来的。

果然高等学府就是不一般,听上去就满满的黑科技。

所以问题也来了,激光雕刻是怎么玩的?

首先你需要一个设计图案,然后在电脑中完成设计与储备。

准备好一台激光雕刻机,主要部件是横、纵两个移动轴,激光头与对焦镜。

然后将电脑与雕刻机相连接,下达雕刻指令。

此时光线会通过一系列的镜面反射,通过聚焦镜头将光束指向某个方向,同时这个镜头会将光集中精确到一点上。

激光与材料的接触点也被称为「焦点」,也是热量最强的地方。

而在光线与材料表面的接触过程中,材料表面会被激光产生的热量熔化蒸发,发生「物质移除」,也就是被打印的部分会被光线切除,从而让材料显示出可见的深度和纹理。

另外通过改变光束的强度,可以形成不同深度的雕刻。

然后看着它根据指令路径一排排的雕刻即可,整个过程对强迫症来说十分的治愈。

尤其是高速激光雕刻,它上演的雕刻过程简直就是魔法阵绘制教学。

只见一枚金属圆盘放置于机器当中,几道红光频繁扫描,似乎在构筑法阵。

然后高能瞬间开启,材料上方一路火花带闪电,各种图案迅速浮现于材料之上。

不需多时,一个精密复杂的图案就这样被激光雕刻完成。

相比手工一步步凿刻,这种效率与过程确实有点魔幻。

除了绘制这种规则性图案,用激光也能雕刻出更为复杂的人像。

例如下面这副肖像画,几个光点如同多支画笔同时工作,线条与图案框架很快就被绘制完成。

完善细节的时候,光点移动的更加密集频繁,图案也更加精细。

看了这么多,那到底什么是激光呢?

它的形成过程涉及的理论比较复杂,不过好在国际激光制造商 trotec laser 的一档科普节目进行了接地气的讲解。

这种神奇光线又称为「原子受激辐射的光」,所以想要获得它就先要调戏原子。要做出一束激光,你需要给原子们一个能量,使他们激发并释放出光子。

这个过程有「跟风」效应,当一个光子经过其他激发状态的原子时,其他原子也会跟着释放光子。

当然激发出的光子也会有不同方向,但大多数光子之间更倾向于腻在一起保持一致,相同的相位、相同方向,这时你就会得到一束列队整齐的光。

但为了不让这些光四处跑散,人类会在空间中的两边加上镜子,这样光就会来回反射,期间反射的光线会让原子激发更多的光子。

再将容器开个小洞,你就会得到一束激光了。

尽管已经对激光形成的过程进行了大幅缩减,但其原理的复杂程度依然可见一斑,而激光也堪称是20世纪以来最重要的发明之一。

相比普通光源中的光子各个方向乱跑,激光更像是整齐划一的光子军队,他们号令一致,劲往一处使,这就导致它们更具威力。

普通家用2瓦的激光头就能轻易打穿白纸、甚至烧伤手指。而激光雕刻正是利用了这一点。

生化危机中的激光陷阱

了解到这些后,再看激光雕刻的过程就简单了很多。

其实就算是普通人也能成为「雕刻大师」,并在多种多样的物品上进行艺术创作。例如给金属戒指的外层雕刻花纹,效果就像是贴纸。

角度刁钻的内环也可以用激光刻出字迹。

或者给木质钢笔刻上文字,原本易损易折的物品可以轻易的被标上独特印记:

甚至可以给手机diy图案,一位网友就在手机后盖直接刻上了城市风光:

激光雕刻机的运作就像是雨刷器,一层一层的将手机后盖的材料擦掉,最终图案可以说十分文艺。

一些日常用品也是激光雕刻的“纹身”客户,粗如香蕉、细如火柴都没问题。

不过呢,激光雕刻作用在刀具上或许是最炫酷的。

看不见的光线在刀刃上迅速切割,图案纹络的生成让武器瞬息之间变得更加华丽。

更炫酷的是,除了雕刻材料表面,激光雕刻还能深入材料,完成「内雕」:

这种存在于人工水晶内部的雕刻作品让我一度觉得它是由两块水晶拼合而成的,而事实上,现代科技可以在完全不损坏材料外表的前提下,对材料进行内部雕刻。

其过程与原理是这样的:首先还是要获取图像,头像的话可以通过拍照获取人脸。

然后由电脑制作3d图像,设计出图案在水晶中比较合适的位置。

接下来启动机器,开始雕刻表演:

激光雕刻机会将激光打入水晶内部,并停留于指定位置,然后根据设计需求不断移动变换位置进行雕刻创作。

而雕刻过程其实是让水晶内部发生细微的爆裂,形成微小的气泡,接着让这些气泡「点」连接成「线」,最终构成图案,勾勒出预设形状的水晶工艺品。

不得不说,随着科技力量的推进,我们的生活确实越来越「魔幻」,不知道未来科技又会怎样吊打我们的想象力。

(文中理论素材来源自trotec laser与richard)

本文转载自公众号“狂丸科学”(id:kuangwanplay)

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