Khắc laser trang sức: Dấu ấn trường tồn hay vết sẹo vĩnh viễn?

Ngành công nghiệp trang sức đã đạt được những tiêu chuẩn cao nhất nhờ công nghệ laser tiên tiến. Vậy khắc laser trang sức là gì? Cùng tìm hiểu ngay…

MỤC LỤC › Khắc laser trang sức là gì? › 5 công nghệ khắc laser trang sức phổ biến hiện nay 1. Khắc Laser Fiber 2. Khắc Laser CO2 3. Khắc Laser Diode 4. Khắc Laser YAG 5. Khắc Laser UV › Đánh giá ưu nhược điểm của công nghệ khắc laser trang sức 1. Ưu điểm 2. Nhược điểm › Giải đáp các câu hỏi phổ biến về khắc laser trang sức 1. Vết khắc laser trên trang sức có bị mờ theo thời gian không? 2. Có thể xóa vết khắc sau khi khắc laser không? 3. Khắc laser có thể tạo ra những màu nào trên bề mặt trang sức? 4. Khắc laser trên trang sức có nhanh không? 5. Kỹ thuật khắc laser trên trang sức xuất hiện từ bao giờ?

Khắc laser trang sức là gì?

Khắc laser trang sức là tên gọi một phương pháp gia công kim hoàn hiện đại bằng cách chiếu một chùm tia laser có năng lượng cao được tập trung chính xác vào bề mặt trang sức.

Hầu hết bề mặt của mọi loại trang sức đều có thể khắc laser với độ chính xác cao, bao gồm vàng, bạc (bạc nguyên chất, bạc 925), bạch kim, thép không gỉ và titan.

Dưới tác động của nhiệt lượng và năng lượng tập trung, tia laser làm thay đổi cấu trúc bề mặt của vật liệu, từ đó tạo ra các họa tiết, chữ viết, hoặc hoa văn theo ý muốn trong thời gian ngắn

5 công nghệ khắc laser trang sức phổ biến hiện nay

1. Khắc Laser Fiber

Laser Fiber hay còn gọi là laser sợi quang nổi tiếng về hiệu quả và độ chính xác, đặc biệt là khi làm việc với kim loại. Chúng hoạt động ở bước sóng khoảng 1.064 nanomet (nm), được kim loại hấp thụ mạnh khiến chúng trở nên lý tưởng để khắc trên bề mặt mọi loại trang sức làm từ kim loại, bao gồm cả kim loại quý như vàng và bạc. 

Laser sợi quang cung cấp khả năng khắc tốc độ cao với mức bảo trì tối thiểu, tạo ra các dấu ấn sâu, vĩnh viễn mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của đồ trang sức.

Laser Fiber là một trong những công nghệ được sử dụng phổ biến nhất trong ngành chế tác trang sức

Ứng dụng:

• Khắc tên, ngày tháng và các họa tiết phức tạp trên nhẫn, mặt dây chuyền và vòng tay.
• Khắc seri, logo, tên thương hiệu, hoặc các ký hiệu đặc trưng của nhà sản xuất lên bề mặt trang sức.

Tuy nhiên, loại hình công nghệ khắc này không phù hợp với các vật liệu trang sức không phải kim loại như gỗ hoặc acrylic và có chi phí khắc cao.

2. Khắc Laser CO₂

Laser CO₂ phát ra bước sóng khoảng 10.600 nm, có khả năng khắc nhiều loại vật liệu phi kim loại như gỗ, acrylic, thủy tinh pha lê và một số loại nhựa.

Trong chế tác đồ trang sức, chúng đặc biệt hữu ích để khắc vật liệu hữu cơ và tạo ra các thiết kế phức tạp trên các thành phần phi kim loại.

Máy khắc laser CO₂ thích hợp khắc trang sức thủ công để lưu giữ khoảng khắc đáng nhớ

Ứng dụng:

• Khắc trang sức làm quà tặng thủ công.
• Khắc bao bì, hộp đựng đồ trang sức.

Tuy nhiên, laser CO₂ thường không phù hợp để khắc kim loại nếu không áp dụng lớp phủ hoặc phương pháp xử lý chuyên dụng. Xét về độ chính xác, laser CO₂ kém chính xác hơn so với laser sợi quang.

3. Khắc Laser Diode

Diode laser là công nghệ khắc laser nhẹ và tiết kiệm chi phí, sử dụng diode bán dẫn làm nguồn laser. 

Chúng phù hợp hơn cho các ứng dụng khắc ánh sáng. Bước sóng của chúng rơi vào khoảng 445-450 nm hoặc 808 nm.

Chúng nhỏ gọn và tiết kiệm chi phí, khiến chúng trở nên phổ biến đối với những người đam mê và các ứng dụng quy mô nhỏ.

Tuy nhiên, chúng có công suất hạn chế để khắc sâu khiến không phù hợp với kim loại cứng hoặc đá quý. Thay vào đó, phù hợp hơn để khắc các vật liệu mềm hơn như gỗ, da và một số loại nhựa. Quá trình khắc laser diode diễn ra chậm hơn so với các loại khắc laser khác trên trang sức.

4. Khắc Laser YAG

Laser YAG (Yttrium Aluminum Garnet), hoạt động ở bước sóng 1064 nanomet, tương tự như laser sợi quang. Chúng có hiệu quả trong việc khắc kim loại và vật liệu phản quang và có thể khắc sâu hơn vào vật liệu so với các loại công nghệ khắc laser khác.

Ứng dụng: 

• Khắc sâu trên kim loại quý (ví dụ: bạch kim, bạc nguyên chất, bạc 925…)
• Khắc dấu tạo thương hiệu.

Tuy nhiên, chúng phần lớn đã bị thay thế bởi laser sợi quang vì laser fiber mang lại hiệu quả cao hơn, tuổi thọ hoạt động dài hơn và yêu cầu bảo trì thấp hơn.

5. Khắc Laser UV

Tia laser UV hoạt động ở bước sóng rất ngắn chỉ với 355 nm, tạo ra chùm tia laser “lạnh” giúp giảm thiểu thiệt hại do nhiệt. Điều này làm cho chúng lý tưởng cho các vật liệu mỏng manh và dễ vỡ như thủy tinh, đá quý, gốm sứ và kim loại mềm. Tuy nhiên, chúng có chi phí khắc cao và tốc độ khắc chậm hơn so với laser sợi quang.

Ứng dụng:

• Khắc các chi tiết phức tạp trên các vật liệu tinh thể, đá quý, thủy tinh.
• Khắc vi mô có kích thước chỉ vài μm cho đồ trang sức sang trọng, cao cấp như các hoa văn tinh xảo, chữ ký, hoặc mã số siêu nhỏ trên bề mặt kim loại, đá quý và các vật liệu khác nhằm tăng tính thẩm mỹ, giá trị và độ độc đáo của sản phẩm.

Do điểm hội tụ cực nhỏ và vùng ảnh hưởng nhiệt xử lý nhỏ, tia laser UV có thể thực hiện đánh dấu và khắc cực mịn trên các vật liệu đặc biệt, đặc biệt là đối với khắc, cắt pha lê và thủy tinh

Đánh giá ưu nhược điểm của công nghệ khắc laser trang sức

1. Ưu điểm

Khắc laser giảm thiểu lãng phí vật liệu, phù hợp với các vật liệu có giá trị như vàng hoặc bạc. Bạn sẽ không phải lo lắng về vật liệu bị hao hụt trong quá trình khắc.

Khắc trang sức bằng tia laser đảm bảo chi tiết chính xác của bất kỳ thiết kế nào. Ngay cả thợ kim hoàn mới bắt đầu cũng có thể dễ dàng tạo ra các thiết kế phức tạp vì quá trình khắc được tự động hóa.

Khắc laser cho phép đạt được kết quả lâu dài, các vật thể được đánh dấu không bị ăn mòn hoặc hư hỏng, do đó, hình khắc của chúng luôn rõ ràng và dễ nhìn thấy.

2. Nhược điểm

Phương pháp khắc laser có thể gặp khó khăn khi áp dụng trên các sản phẩm trang sức nhỏ, mỏng hoặc có chi tiết phức tạp, chẳng hạn như khóa giữ bông tai. Dẫn đến chất lượng và độ chính xác của quá trình khắc bị ảnh hưởng.

Giải đáp các câu hỏi phổ biến về khắc laser trang sức

1. Vết khắc laser trên trang sức có bị mờ theo thời gian không?

Câu trả lời là không bởi vì quá trình khắc laser liên quan đến việc tạo ra một lớp oxit trên bề mặt vật liệu. Quá trình này xảy ra khi nhiệt độ vật liệu được nâng lên cao hơn nhiều so với nhiệt độ phòng bằng cách sử dụng cơ chế gia nhiệt laser.

Nhiệt từ tia laser liên kết chất đánh dấu với kim loại, tạo ra vết khắc vĩnh viễn. Những vết này rất bền và chịu được lượng hao mòn đáng kể.

2. Có thể xóa vết khắc sau khi khắc laser không?

Khi khắc laser, vật liệu bị loại bỏ vĩnh viễn khỏi bề mặt trang sức, tạo ra các vết cắt hoặc hoa văn cố định. Điều này có nghĩa là sau khi khắc, không thể thay đổi hình dạng của các vết cắt để tạo ra thiết kế khác.

Mặc dù về mặt lý thuyết, có thể xóa các vết khắc laser, nhưng quá trình xóa, đặc biệt là đối với các vết khắc sâu, thường khó thực hiện và ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chất nền, có thể gây hư hỏng bề mặt hoặc làm không bằng phẳng.

Quá trình khắc laser bao gồm việc sử dụng phần mềm máy tính để điều chỉnh cường độ và tốc độ của chùm tia laser công suất cao. Chùm tia được chiếu qua một loạt gương và được tinh chỉnh thông qua một thấu kính hội tụ để làm nóng và bốc hơi bề mặt của một món đồ trang sức để lại dấu ấn vĩnh viễn

3. Khắc laser có thể tạo ra những màu nào trên bề mặt trang sức?

Khắc laser trên bề mặt trang sức chủ yếu tạo ra các vết khắc có màu sắc như xám hoặc đen. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, việc tạo ra các màu sắc khác trên bề mặt kim loại bằng laser đang được nghiên cứu và ứng dụng.

Tại Việt Nam, thiết bị máy khắc laser tạo màu được chế tạo đang được Trung tâm Công nghệ Laser tiến hành thử nghiệm khắc tạo màu trên các vật liệu kim loại như inox 304, inox 316, titan.

Bằng việc thay đổi các thông số như: công suất laser, tần số lặp lại, độ rộng xung laser, tốc độ khắc, hình dạng, kích thước đường khắc, vị trí hội tụ của chùm tia để tạo ra các màu sắc khắc khác nhau trên bề mặt vật liệu kim loại.

Một số bảng màu khắc laser trên bề mặt vật liệu inox 304, các màu sắc là kết quả thử nghiệm khắc tạo màu bằng hệ laser MOPA (Nguồn: Viện Ứng dụng Công nghệ)

4. Khắc laser trên trang sức có nhanh không?

Khắc laser trên trang sức là một phương pháp nhanh chóng và hiệu quả. Máy khắc laser fiber thường được sử dụng trong ngành kim hoàn có tốc độ khắc lên đến 7.000 mm/giây, cho phép hoàn thành các thiết kế phức tạp chỉ trong vài giây hoặc phút.

Tuy nhiên, tốc độ khắc cụ thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm công suất máy khắc, chất liệu trang sức, độ phức tạp của thiết kế.

5. Kỹ thuật khắc laser trên trang sức xuất hiện từ bao giờ?

Trong ngành trang sức, kỹ thuật khắc laser bắt đầu được áp dụng từ những năm 1970 – 1980, khi các loại laser mới được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong gia công kim loại và phi kim.

Đến những năm 1980, công nghệ khắc laser đã trở nên phổ biến hơn trong ngành trang sức, nhờ vào độ chính xác và hiệu quả của công nghệ. Đây là giai đoạn đặt nền tảng cho các ứng dụng laser tiên tiến trong thiết kế và sản xuất trang sức đương đại.

Khám phá thêm Thuật ngữ trang sức hữu ích tại đây:

• TiCN & Các sự thật về lớp phủ cứng trang sức kế nhiệm TiN
• Mạ Rhodium là gì? Đặc tính và tiết lộ 7 sự thật gây ấn tượng
• Mạ PVD trang sức là gì? Đánh giá ưu & nhược điểm

Khả Vy