Керамикой называются изделия, производимые из глин с добавлением минеральных присадок и неорганических соединений. Их перечень весьма разнообразен и включает стройматериалы, различные детали, предметы интерьера, посуду, сувениры и много других товаров широкого потребления. Гравировка по керамике позволяет значительно разнообразить ассортимент, нанести на продукцию нестираемую информацию, предложить потребителю дополнительные услуги. Из-за особого состава материала гравировальные работы по керамическим поверхностям имеют ряд своих особенностей.

Способы гравировки керамики

Выгравировать изображение на керамическом изделии можно ручным, механическим или лазерным способом. Гравирование вручную выполняется с использованием бора или фрезы и является очень трудоемким. Поэтому наибольшей популярностью пользуются автоматизированные технологии.

Механическая

Гравировка в данном случае выполняется на специальных гравировальных станках и в зависимости от основного режущего элемента может быть:

• фрезеровальной – если используется специальная фреза;
• алмазной – если применяется алмазная игла.

Техника гравирования в обоих вариантах очень похожа, но результат получается разным.

Фрезеровальный метод подходит только для обработки ровной поверхности, зато позволяет создавать объемные изображения. Выраженность рельефа определяется глубиной борозды, наличием разных клише (что должно соответствовать параметрам фрезы) и особенностью дизайна.

К преимуществам этой техники относятся:

• высокая точность нанесения;
• долговечность изображений, которые не меняются со временем;
• их выраженная рельефность.

Из минусов отмечаются:

• невозможность нанесения на готовые керамические изделия объемной (не плоской) формы;
• высокая стоимость дополнительного оборудования;
• относительно низкая скорость выполнения по сравнению с более передовыми технологиями.

Алмазная гравировка (фотогравировка) как разновидность механической техники нанесения изображений пользуется большей популярностью в декоративной отделке керамических изделий. Она выполняется на станке, управляемом через компьютер, и предполагает предварительную разработку эскиза с возможностью внесения изменений по желанию заказчика.

Гравирование при этом осуществляется посредством ударных движений иглы, в результате которых на поверхности образуется орнамент из микроскопических точек. Именно такая структура придает ему красивый переливающийся блеск. Применение гравировальных игл обеспечивает выполнение работы практически любой сложности, но тоже только на плоской поверхности.

Кроме того, в процессе эксплуатации иглы затупляются и требуют периодической заточки. Причем их состояние нужно постоянно контролировать, иначе гравировка получится некачественной.

Лазерная

Применение лазера для обработки керамики предполагает совершенно иной тип воздействия на поверхность. Лазерный луч выжигает тонкий слой материала, в результате чего получаемой изображение становится частью материала изготовления, поэтому не стирается, не изнашивается, не меняет своего внешнего вида и служит столько же, сколько само изделие.

К другим преимуществам лазерной гравировки относятся:

• возможность нанесения на керамические заготовки любой формы, в том числе на труднодоступные участки;
• практичность, низкая себестоимость;
• обработка неограниченного количества единиц продукции;
• максимально быстрое, четкое и качественно выполнение;
• отсутствие необходимости в опоре или основании;
• непродолжительные пуско-наладочные работы.

Из минусов можно назвать только дорогостоящее оборудование.

Несмотря на это, данный вид гравировки считается наиболее выгодным и практичным для массового выпуска керамики или оказания услуг. Он обладает высокой скоростью и точностью нанесения, позволяет существенно снизить стоимость продукции без потери качества. Более того, гравировать с помощью лазера можно не только на внешней, но и на внутренней поверхности готовых керамических изделий.

Благодаря возможности регулировки мощности лазерного луча, можно получать разные оттенки, менять рельефность и структуру поверхности. Чтобы резьба была максимально четкой (почти фотографической), применяется растровое гравирование, при котором лазер формирует изображение из отдельных точек. При этом у каждого пикселя имеется свой цвет, яркость и размер. Такая техника напоминает печать на струйном принтере.

Цветная лазерная гравировка керамики – новое направление, позволяющее создавать уникальные изделия, особенно это касается керамической плитки и керамогранита. За счет воздействия переменных температур на обрабатываемой поверхности образуются разные по окраске оксидные слои, при этом катализатором такой реакции является луч лазера. Выполняется такое гравирование маркираторами волоконного типа, которые обеспечивают стабильный перенос рисунка на поверхность.

В результате получается максимально качественная продукция с четкими насыщенными изображениями, устойчивыми к воздействию воды, ультрафиолета, химических веществ и механическим повреждениям. Поверхности при этом приобретают перламутровый блеск, который нельзя создать никакими другими способами отделки.

Сферы использования

Благодаря новейшим технологиям, гравирование способно заменить практически все другие способы нанесения рисунков и/или надписей на всевозможную керамическую продукцию. А поскольку ее ассортимент очень разнообразен, то и сферы применения данной техники весьма многочисленны. Условно их можно разделить на 2 группы:

• массовое производство;
• оказание индивидуальных услуг (под заказ).

В промышленных масштабах чаще всего выпускаются гравированные отделочные материалы – керамическая плитка, керамогранит и другие подобные. При этом рисунки наносятся исключительно лазерной техникой, поэтому не выцветают, не истираются, не портятся от действия влаги, солнца, агрессивных веществ.

Еще одна обширная сфера применения гравировки на керамике – это сувениры и подарки. Соответствующие рисунки и надписи делают каждое изделие уникальным и наделяют его определенным предназначением. К тому те такие изображения настолько же долговечны, как и сам материал.

Гравировальное оборудование

Для механического гравирования используются фрезерно-гравировальные и гравировальные станки с алмазными иглами. Соответственно, лазерная гравировка выполняется на лазерных станках, маркираторах, граверах.

Фрезерно-гравировочные станки

Станки для фрезерной гравировки выпускаются с программным (ЧПУ) и ручным управлением. Первые позволяют выполнять высокоточную обработку, тогда как управляемые вручную не обеспечивают столь точного нанесения. Поэтому на предприятиях, выпускающих гравированную керамическую продукцию, используются фрезерно-гравировочные станки с ЧПУ, которые минимизируют вероятность брака.

К другим достоинствам такого оборудования относят:

• наличие возможностей для отделки широкого перечня заготовок из керамики;
• простота эксплуатации;
• надежность в работе;
• высокая производительность.

Фрезерно-гравировочные станки хорошо подходят для выпуска рекламной продукции, поскольку позволяют наносить самые сложные изображения на заготовки разного размера и формы.

По типу фиксации заготовки они бывают:

• с механическим креплением;
• с пневматическими прижимами;
• с пневматикой и 3-шпиндельной головкой.

В данную группу входит ряд другого оборудования: копировально-гравировочное, барабанное, карусельное, универсальное, а также для 2D- и 3D-моделирования. Фрезы тоже бывают разными и подбираются по параметрам изделия с учетом желаемого результата.

К числу самых популярных моделей данных станков относятся:

• Steepline 600х400ГР;
• LK-1212;
• Suda ST-8070;
• гравер Roland EGX-20;
• мини-гравер Sicono SIC-330P.

Алмазная гравировка выполняется на другом оборудовании. Основной деталью таких станков является алмазная игла. При этом она изнашивается в процессе работы, поэтому относится к расходным материалам. Такие станки оснащены ЧПУ, контролирующем движение иглы и заготовки.

Хорошо зарекомендовала себя в обработке керамики серия гравировальных станков Сауно График-3К. Они работают на ЧПУ, подключаясь к компьютеру. Среди достоинств отмечается стабильность ударной головки, отсутствие необходимости закрепления заготовки, возможность регулировки силы удара, высокая скорость обработки, контроль износа иглы и повреждения инструмента.

Лазерные маркираторы-граверы

Лазерные гравировальные станки и маркираторы-граверы – довольно простое и практичное оборудование, подходящее для малого бизнеса и крупного производства. Для их обслуживания не требуется много рабочих или наличия у них особых знаний (можно легко научиться).

Для обработки керамики используется 2 типа таких станков:

• СО2 (углекислотные) – работают на заполненной газом стеклянной трубке, которая является излучателем;
• волоконные –  излучение передается по оптоволокну.

Лазерный CO2-маркиратор является универсальным гравировочным инструментом для неметаллических материалов. В нем предусмотрено много функций для применения в разных сферах и решения всевозможных дизайнерских задач.

Среди основных преимуществ выделяют такие качества:

• быстрое и высокоточное нанесение изображения;
• безопасность и долговечность;
• высокая мощность, отличное излучение;
• возможность обработки готовых изделий;
• компактные размеры;
• регулировка мощности и силы лазера;
• получение четкого контура;
• малое потребление энергии;
• простота настройки и эксплуатации.

CO2-граверы имеют среднюю длину волны, их излучение аналогично тепловому для керамики и других непроводящих материалов. Гравировка выполняется лазерным лучом, генерируемым в трубке и фокусируемым через систему зеркал.

Одним из наиболее подходящих для керамических изделий считается лазерный газовый CO2-маркиратор Rusmark CLMM-A01, представленный несколькими моделями с разным размером окна. Также хорошо зарекомендовал себя станок Kamach 6090 Hype – простой и удобный, но при этом качественный и высокотехнологичный.

Волоконные маркираторы тоже являются многофункциональными, позволяют быстро и точно гравировать любые изображения или информацию на изделиях из керамики и других материалов. Такое оборудование обеспечивает выпуск продукции и оказание услуг высокого качества по доступным ценам.