激光雕刻技術(shù)在風(fēng)景木刻畫加工制作中的價(jià)值探究

王鵬

摘 要：激光雕刻加工技術(shù)為接觸式。與傳統(tǒng)雕刻方式相比，具有加工精密細(xì)致、環(huán)保、速度快、效果穩(wěn)定、成本低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 用激光雕刻技術(shù)加工的木材上的山水雕刻更加細(xì)膩。本文采用激光雕刻技術(shù)描述風(fēng)景木雕作品的設(shè)計(jì)制作過程，以風(fēng)景如畫的“禪房寺磚塔”為研究點(diǎn)，總結(jié)風(fēng)景木雕制作中需要注意的問題。

關(guān)鍵詞： 風(fēng)景木刻畫;激光雕刻;“禪房寺磚塔”

傳統(tǒng)木雕是一門刀畫藝術(shù)。它是用各種刀具在木頭上用雕刻、切割、鏟削和劃痕來表現(xiàn)形象的藝術(shù)繪畫，它是中國藝術(shù)的一個(gè)重要門類。傳統(tǒng)木雕在加工速度和精度上取決于廠家的技術(shù)水平，難以批量生產(chǎn)。隨著先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)代工藝與傳統(tǒng)工藝的融合，激光雕刻技術(shù)在木雕加工中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代工藝的有機(jī)融合。本文以“禪房寺磚塔”為研究對(duì)象，將激光雕刻技術(shù)應(yīng)用于景觀木料雕刻加工生產(chǎn)，提供一些創(chuàng)新技術(shù)。為未來風(fēng)景木材雕刻的規(guī)?；途?xì)化生產(chǎn)提供思路和參考。

一、激光雕刻技術(shù)與風(fēng)景木雕

1激光雕刻技術(shù)的發(fā)展歷程

激光被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)確的測(cè)量尺”、“最亮在奇異的光”。自1960年激光成功推廣以來，得到了飛速發(fā)展，越來越多的激光加工產(chǎn)品進(jìn)入了人們的日常生活。激光雕刻技術(shù)使用高密度激光聚焦材料表面或內(nèi)部，使其蒸發(fā)或發(fā)生其他生理變化，利用激光加工控制所需材料的激光能量、大小、軌跡和速度，創(chuàng)建所需的圖案。非接觸式加工技術(shù)，不會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生機(jī)械壓力，也不會(huì)使材料發(fā)生變形;激光雕刻技術(shù)使用聚焦的地方進(jìn)行加工，不消耗刀具，不切屑;激光雕刻技術(shù)還安全可靠，可實(shí)現(xiàn)精密、準(zhǔn)確、環(huán)保、速度快、效果穩(wěn)定、成本低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，工作能耗低，生產(chǎn)綠色環(huán)保。

1.2 激光雕刻技術(shù)在風(fēng)景木雕中應(yīng)用價(jià)值

激光雕刻技術(shù)廣泛應(yīng)用于木制工藝品的制作，利用激光雕刻進(jìn)行風(fēng)景木雕加工就是其中之一。激光雕刻后的景觀雕刻和優(yōu)質(zhì)的木質(zhì)品加工，深受眾多木藝愛好者的青睞。激光切割涉及螺紋、沖孔雕刻和凹雕三種，風(fēng)景雕刻制作是一種凹雕技術(shù)，是一種用于雕刻和造型的雕刻方法。這樣，根據(jù)對(duì)比度和陰影分布模式，雕刻和裁剪深度（暗）的圖像顏色顏色區(qū)域更多，雕刻和裁剪顏色區(qū)域（亮）的光線較少甚至沒有雕刻和切割，滿足木雕的要求。使用激光雕刻技術(shù)對(duì)風(fēng)景木雕進(jìn)行加工，降低木雕加工的標(biāo)準(zhǔn)，解決純手工加工難度大、效率低、不可可量化的問題，對(duì)景觀雕刻產(chǎn)品的推廣具有重要意義。

二、激光雕刻風(fēng)景圖像處理

必須在處理木材雕刻之前處理所選圖像。處理過程如下：

1.打開圖片：運(yùn)行Adobe Photoshop軟件打開需要雕刻的圖片：

2.圖片處理：點(diǎn)擊灰度模式，將彩色照片轉(zhuǎn)為黑白，然后復(fù)制處理圖層;

3.圖像反轉(zhuǎn)處理：點(diǎn)擊圖像變化曲線，選擇“顏色亮度”按鈕，點(diǎn)擊背景中的灰色區(qū)域，使顏色更亮;

4.圖像體積編輯：點(diǎn)擊左側(cè)工具欄的 ，選擇亮度模式對(duì)圖像體積的暗區(qū)進(jìn)行稀釋和修改;

5.修改輸出分辨率：點(diǎn)擊Image-Mode-bitmap，修改輸出分辨率為300。方法是用擴(kuò)散法確定抖動(dòng);

6.保存照片并將文件另存為.BMP格式。

三、激光雕刻風(fēng)景木雕加工技術(shù)流程

1.必要設(shè)備和材料的軟件

（1） 設(shè)備

東旭DX-S960激光雕刻機(jī)（山東東旭激光設(shè)備有限公司）; 數(shù)顯光油卡尺0～150mm（哈爾濱量具集團(tuán)有限公司）;計(jì)算機(jī)。

（2） 材料

有450毫米×450毫米×3毫米的扁平石灰木板，10英寸木制相框和手磨棒。

（3） 軟件

RDWorksV8（銳達(dá)科技有限公司）。

2.加工方法及工藝

（1） 激光雕刻機(jī)的調(diào)試與定位

打開激光電源按鈕，打開油箱，等待機(jī)器自動(dòng)重啟。先調(diào)整雕刻機(jī)，在激光頭上粘三到五層雙面膠，然后將其移到雕刻機(jī)的四個(gè)角上，然后按下測(cè)試按鈕，如果四個(gè)激光點(diǎn)重疊，可以繼續(xù)步驟;如果不穩(wěn)定，請(qǐng)調(diào)整光路。具體做法是剪開雙面膠，覆蓋3-5層，輕輕粘住第一個(gè)鏡片的上部2兩邊，設(shè)置最大功率到30%后按“點(diǎn)射”鍵。并將激光調(diào)整到里面的鏡頭范圍;然后將雙面膠粘在第二面鏡3上，將 y 軸移動(dòng)到機(jī)器的內(nèi)部和外部，然后按“點(diǎn)射”，調(diào)整到兩點(diǎn)完全吻合; X軸向中心移動(dòng)，雙面膠貼在鏡前照明孔的4/3處。左右移動(dòng) X 軸機(jī)器上的激光頭以調(diào)整到相同的光點(diǎn)。最后，將雙層膠條放在激光口的頭部并擰緊。釋放輪廓軌跡，然后按“點(diǎn)射”鍵。光點(diǎn)與軌跡中心完全重合，完成雕刻機(jī)光路校正。

將準(zhǔn)備好的 3 毫米椴木板放在桌子上，按下“點(diǎn)射”鍵，調(diào)整紅外燈與孔相匹配;然后調(diào)整手柄以改變 z 軸高度，使激光頭和板只需穿過一英尺的距離。

（2） 設(shè)置導(dǎo)入和處理圖像數(shù)據(jù)的參數(shù)

電腦接口和激光雕刻機(jī)連接，將軟件將“禪房寺磚塔”圖片導(dǎo)入電腦;選中圖片，設(shè)置好其大小，并在圖片的右上角設(shè)置參考點(diǎn);激光調(diào)整掃描層，掃描速度360mm/s，功率8%，雕刻0.08mm;外層圖形加工方法，速度20mm/s，功率50%，應(yīng)用于激光切割[1]。 X軸和Y軸按鈕在激光雕刻機(jī)的控制面板上，將激光頭移動(dòng)到雕刻點(diǎn)。加工前，在第一次檢查數(shù)據(jù)加工位置模擬前，按下“行走”鍵，檢查是否與軌跡相符，并確保該區(qū)域的材料平整光滑。

（3）木雕與組裝

預(yù)覽模擬加工后，檢查機(jī)器，確保雕刻機(jī)運(yùn)行正常，冷卻和排氣系統(tǒng)狀況良好，關(guān)閉激光切割機(jī)蓋，按軟件中的“開始”按鈕，或按控制面板上有字母的“開始”按鈕開始加工。這樣做時(shí)，激光頭首先從雕刻的目標(biāo)開始掃描，然后在雕刻后從上到下、從右到左的順序掃描。完成后，關(guān)閉激光雕刻、水箱和風(fēng)扇。打開螺紋蓋，取出木雕，用拋光棒手動(dòng)打磨碳化邊角，然后將其放在準(zhǔn)備好的10英寸木制相框上完成“禪房寺磚塔”木刻畫雕刻 。

四、注意事項(xiàng)

1、加工參數(shù)的選擇

要獲得理想的雕刻切割效果，需要根據(jù)所選木材和大量實(shí)驗(yàn)所需的雕刻效果，合理設(shè)置軟件中的所有參數(shù)，并不斷調(diào)整到最佳。激光切割要求大功率、低切割速度、高激光掃描（雕刻）速度和低功率。參數(shù)選擇錯(cuò)誤會(huì)造成切割、碳化、雕刻過深或過淺，達(dá)不到預(yù)期的效果。

2.風(fēng)景圖片的選擇

首先是原始圖像的像素要求。當(dāng)?shù)拖袼貓D像被放大時(shí)，圖片會(huì)變得模糊，黑點(diǎn)較多，雕刻效果不佳。圖像像素至少 1 兆像素;像素過高或過低，都會(huì)導(dǎo)致程序完成率低，一般200萬到300萬像素比較好，畫面清晰，軟件處理速度就快。其次，如果要選擇主題確定的結(jié)構(gòu)簡單的風(fēng)景圖，則就不需要選擇更詳細(xì)的內(nèi)容、構(gòu)圖復(fù)雜的風(fēng)景圖。最后，景觀木雕應(yīng)選擇中密度纖維板，因?yàn)橹忻芏壤w維板更容易碳化。

3、激光雕刻機(jī)的安全操作

由于激光加工是能源密集型和高溫加工，消防工作尤為重要。工作人員必須實(shí)時(shí)監(jiān)控本機(jī)，嚴(yán)禁工作時(shí)間離開;電器工作時(shí)，不要打開行李箱，不要用濕手使用開關(guān)，以防觸電;冷卻水應(yīng)繼續(xù)順暢地流動(dòng)。當(dāng)水管破裂或掉落時(shí)，必須及時(shí)修理，以免損壞設(shè)備。加工完成后，及時(shí)關(guān)閉“激光關(guān)閉”按鈕，避免激光故障造成人身傷害;操作時(shí)不要將頭或身體放在車內(nèi)，更不要用眼睛看光路。如果汽車出現(xiàn)故障，按下急停并立即關(guān)閉鑰匙。

結(jié)語：

風(fēng)景木刻畫加工生產(chǎn)的市場(chǎng)需求快速增長，而高精度木材加工生產(chǎn)的生產(chǎn)離不開先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。激光雕刻技術(shù)在木雕加工的批量生產(chǎn)中非常有用，可以帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)景木雕的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和技術(shù)日趨成熟，精確的激光雕刻可以加速和改善產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，我國園林木制品加工生產(chǎn)企業(yè)不斷加大產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)力度，木工園林工程產(chǎn)品出口增長較快，出口大幅增長。隨著激光雕刻技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，其在木雕景觀中的應(yīng)用將會(huì)逐步擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)

[1]喬曉龍， 王忠楠， 楊子山，等.激光雕刻技術(shù)在風(fēng)景木刻畫加工制作中的應(yīng)用[J].遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021， 23（3）：4.