فيلم ليزر ثلاثي الأبعاد: تقنية قولبة عالية الدقة

1. جوهر عملية إنتاج فيلم الليزر المجسم: آلة التشكيل المجسم
في عملية الإنتاج فيلم ليزر ثلاثي الأبعاد ، لا شك أن آلة التشكيل المجسم تلعب دورًا حيويًا. هذا جهاز عالي الدقة، وتصميمه وتصنيعه هما بلورة لحكمة العلم والتكنولوجيا الحديثة. تتمثل الوظيفة الرئيسية لآلة التشكيل المجسم في نقل المعلومات الموجودة على لوحة النيكل التي تحمل النموذج المجسم إلى مادة الفيلم بدقة.

أثناء عملية النقش، تتسبب آلة التشكيل المجسم في إخضاع مادة الفيلم لتشوه طفيف على المستوى المجهري من خلال تطبيق الضغط ودرجة الحرارة المتحكم فيهما بدقة. هذا التشوه دقيق للغاية ويمكن التحكم فيه، مما يضمن إمكانية نسخ النمط المجسم الموجود على لوحة النيكل بالكامل إلى الفيلم. تشكل هذه التشوهات الصغيرة حواف تداخلية تتوافق مع تلك الموجودة على لوحة النيكل، والتي تشكل أساس النمط المجسم على فيلم الليزر المجسم.

يعد تشكيل هامش التداخل خطوة أساسية في التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد. أنها تحتوي على معلومات موجة الضوء للكائن، بما في ذلك السعة والمرحلة والتردد. عندما يتم إضاءة أطراف التداخل هذه بالليزر، يتم إعادة إنتاج معلومات موجة الضوء من خلال ظواهر التداخل والحيود، وبالتالي تقديم صورة مجسمة ثلاثية الأبعاد للكائن الأصلي. لا تتمتع هذه الصورة بإحساس عالٍ بالواقع وثلاثية الأبعاد فحسب، بل يمكنها أيضًا تقديم تأثيرات بصرية مختلفة مع تغير زاوية المشاهدة، مما يوفر تجربة بصرية غير مسبوقة للجمهور.

تتطلب عملية تشغيل آلة التشكيل المجسم دقة وثباتًا عاليين للغاية. قبل النقش، يجب تنظيف ومعالجة كل من لوحة النيكل ومادة الغشاء بشكل صارم لضمان استواء ونظافة السطح. أي شوائب أو عيوب صغيرة قد يكون لها تأثير سلبي على النمط المجسم النهائي. بالإضافة إلى ذلك، يجب التحكم بدقة في المعلمات مثل درجة الحرارة والضغط والوقت أثناء عملية التشكيل لضمان وضوح واستقرار النموذج المجسم.

2. شرح تفصيلي للمبدأ الفني وعملية إنتاج فيلم الليزر المجسم
يعتمد المبدأ الفني لفيلم الليزر المجسم على التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد، وهي تقنية تستخدم مبادئ التداخل والحيود للضوء لتسجيل وإعادة إنتاج الصورة الحقيقية ثلاثية الأبعاد لجسم ما. ما يميز التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد هو أنها تستطيع تسجيل جميع معلومات الموجات الضوئية لجسم ما، وليس فقط شكل أو لون الجسم. وهذا يجعل الصورة المجسمة واقعية للغاية وثلاثية الأبعاد، ويمكن أن تقدم الشكل الكامل للكائن في مساحة ثلاثية الأبعاد.

تعتبر عملية إنتاج فيلم الليزر المجسم عملية معقدة ودقيقة، وتتضمن الخطوات الرئيسية التالية:

إنتاج ألواح النيكل
مرحلة التصميم: أولاً، يجب إنشاء التصميم الأصلي للنمط المجسم وفقًا لاحتياجات العملاء أو مفاهيم التصميم. يمكن أن يكون هذا التصميم نمطًا مجردًا، أو صورة كائن معينة، أو نصًا أو شعارًا له معنى محدد.
التعرض لليزر: بعد ذلك، يتم استخدام جهاز ليزر عالي الدقة لتعريض نمط التصميم لركيزة مغلفة بمقاوم الضوء. تعد دقة الليزر وكثافة طاقته أمرًا أساسيًا لضمان وضوح النموذج.
النقش الكيميائي: يتم حفر الركيزة المكشوفة كيميائيًا، وإزالة مقاوم الضوء غير المكشوف، مما يترك نمطًا مقعرًا ومحدبًا يتوافق مع التصميم الأصلي. هذا النمط المقعر والمحدب هو الأساس لإنتاج ألواح النيكل.
التشكيل الكهربائي: وأخيراً، يتم ترسيب طبقة من معدن النيكل على الركيزة بنمط مقعر ومحدب من خلال عملية التشكيل الكهربائي لتشكيل صفيحة نيكل تحمل نمطاً ثلاثي الأبعاد. تتميز لوحة النيكل بدرجة عالية من الصلابة ومقاومة التآكل، مما يضمن ثبات ومتانة النموذج أثناء عملية التشكيل.
تحضير مواد الفيلم
اختيار المواد: يعد اختيار مواد الفيلم أمرًا بالغ الأهمية لجودة فيلم الليزر المجسم. عادةً، يتم اختيار مواد الأفلام ذات الخصائص البصرية والميكانيكية الجيدة، والتي يمكنها تحمل تغيرات الضغط ودرجة الحرارة أثناء عملية التشكيل مع الحفاظ على استقرار خصائصها البصرية.
معالجة المواد: بعد اختيار مادة الفيلم، يلزم سلسلة من المعالجة، بما في ذلك التنظيف، والتجفيف، والطلاء، وما إلى ذلك. التنظيف هو إزالة الشوائب وبقع الزيت على سطح المادة؛ التجفيف هو التأكد من أن المادة لن تنتج فقاعات أو تشوه بسبب تبخر الماء أثناء عملية التشكيل؛ الطلاء هو تشكيل طبقة من الراتنج الحساس أو الغراء الحساس للضوء على سطح المادة وذلك لتشكيل هامش التداخل أثناء عملية التشكيل.
عملية صب
المحاذاة والنقش: ضع مادة الفيلم المعالجة في آلة التشكيل المجسم وقم بمحاذاتها بدقة مع لوحة النيكل. تحت عمل آلة التشكيل، فإن النموذج المجسم الموجود على لوحة النيكل يتم نقشه بدقة على مادة الفيلم. في هذه العملية، يجب التحكم في المعلمات مثل الضغط ودرجة الحرارة والوقت لضمان وضوح واستقرار هامش التداخل.
التبريد والقولبة: بعد الانتهاء من النقش، يجب تبريد مادة الفيلم في آلة التشكيل لفترة من الوقت حتى يمكن للراتنج الحساس للضوء أو الغراء الحساس أن يصلب. بعد ذلك، يتم إخراج مادة الفيلم من آلة التشكيل لإكمال عملية القولبة.
علاج تشفي
التشعيع فوق البنفسجي أو المعالجة الحرارية: من أجل تثبيت أهداب التداخل المنقوشة بشكل أكبر، يجب معالجة مادة الفيلم. يتم تحقيق ذلك عادة عن طريق الأشعة فوق البنفسجية أو التدفئة. يمكن أن يسبب التشعيع فوق البنفسجي تفاعلًا كيميائيًا في الراتنج الحساس للضوء أو المادة اللاصقة الحساسة للضوء لتشكيل هامش تداخل ثابت؛ المعالجة الحرارية يمكن أن تجعل السلاسل الجزيئية في المادة مرتبة بشكل أوثق، مما يعزز الخواص الميكانيكية ومتانة المادة.
فحص الجودة: بعد معالجة المعالجة، يحتاج فيلم الليزر المجسم أيضًا إلى فحص الجودة. يتضمن ذلك فحص المظهر، واختبار وضوح الصورة، واختبار مقاومة التآكل، وما إلى ذلك. يمكن فقط طرح أفلام الليزر الثلاثية الأبعاد التي تجتاز فحص الجودة في السوق.