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Wie man Messingmünzen tief graviert: Eine Einführung in die 3D-Reliefg

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Wie man Messingmünzen tief graviert: Eine Einführung in die 3D-Reliefgravur

Lernen Sie, wie Sie Messingmünzen mit einem MOPA-Faserlaser tief gravieren. Dieser Anfängerleitfaden behandelt Tiefenkarten, LightBurn-Einstellungen, 3D-Reliefstich und Nachbearbeitung. 

Eine Messingmünze mit erhobenem, modelliertem Design sieht aus, als käme sie aus einer Form. Es handelt sich tatsächlich um Laserarbeit: Ein Faserlaser schneidet unterschiedliche Tiefen in die Oberfläche, und sobald man sie poliert und verdunkelt, wirkt der Höhenunterschied als Erleichterung.

Dieser Leitfaden verwendet offizielle Einstellungen für den em-smart Dual 2 einen 30W MOPA-Glasfaserlaser kombiniert mit einer 20W-Diode. Bevor wir zu den Schritten kommen, hier ein Video von TechNapa, einem Schöpfer, der mehrere Messingstücke für die Dual 2 gemacht hat, sodass du weißt, worauf du abzielst:

Was ist Messingrelief und tiefe Gravur?

Reliefstich arbeitet aus einem Graustufenbild statt einer festen Form. Behandle die Tiefenkarte wie eine Höhenkarte: Schwarz ist der tiefste Punkt, Weiß der höchste, und die Grautöne dazwischen sind der Übergang.

A grayscale depth map rendered as a 3D preview, the same principle used for the brass coin relief in this guide.

Abbildung 1: Eine Graustufen-Tiefenkarte, gerendert als 3D-Vorschau, das gleiche Prinzip wie das Messing-Münzrelief in diesem Leitfaden. 

Der Laser drückt physisch nichts nach oben. Es entfernt einfach weniger Material aus den hellen Bereichen, sodass diese Bereiche höher stehen als die Teile, in die es tiefer eingeschnitten hat. Poliere die Münze, und dieser Höhenunterschied erkennt dein Auge als skulptiertes Relief.

Tiefengravur treibt die Idee weiter voran und strebt einen stärkeren Tiefenunterschied an, statt eines flachen Farbverlaufs. Wie weit du es tatsächlich treiben kannst, hängt von der Kraft ab, vom Messing selbst, deiner Scan-Strategie und der Passzählung zusammen – kein einzelner Regler steuert das. In der Praxis wirkt selbst eine bescheidene Tiefe als überzeugendes 3D, sobald die Oberfläche gereinigt und die Vertiefungen abgedunkelt sind.

Der Mechanismus dahinter ist der 3D-Sliced-Modus von LightBurn, der deine Graustufen-Tiefenkarte vor dem Gravieren in Schnitte schneidet. Der Dual 2 reicht bis zu 256 Schnitte, einen für jeden Farbton in einem Standard-Graustufenbild. Mehr Schnitte bedeuten sanftere Übergänge im Endrelief; Weniger bedeutet ein raueres, gestufteres Aussehen. Pässe sind ein separater Hebel: Sie steuern, wie viel Material auf jedem dieser Tiefenstufen tatsächlich abfällt.

MOPA ist es wert, früh zu wissen, wenn auch nur, weil es in Glasfaserlaser-Gesprächen ständig zur Sprache kommt. Für Tiefengravur oder Reliefgravur ist das keine Voraussetzung, ein Standardfaserlaser kann das ebenfalls leisten. Was MOPA hinzufügt, ist eine unabhängige Steuerung von Pulsbreite, Leistung und Frequenz, was dir mehr Raum gibt, tiefe Gravuren, Feinmarkierungen und Farbmarkierungen zu feinjustieren.

Was du brauchst

• Einen Glasfaserlaser, Standard oder MOPA (dieser Leitfaden verwendet offizielle Einstellungen für das em-smart Dual 2, ein MOPA-Gerät, aber ein Standard-Glasfaserlaser wie der Dual SE kann auch Entlastung und tiefe Gravuren erzielen, mit eigenen Einstellungen)

• Ein massives Messingrohling oder eine Münze

• Eine Graustufen-Tiefenkarte

• LightBurn-Software

• Schieber, um Ihre Münze genau zu messen

• Isopropylalkohol, eine Drahtbürste oder ein Drehwerkzeug, eine Messingverdunkelungslösung und Stahlwolle zur Reinigung und Bearbeitung

Der Arbeitsablauf im Blick

1. Wählen Sie einen massiven Messingrohling

2. Erstellen oder herunterladen Sie eine Graustufen-Tiefenkarte

3. Bereite die Münzkunst in LightBurn vor

4. Richte die 3D-Sliced-Bildparameter ein

5. Führe einen kleinen Test durch, bevor du dich auf die volle Aufgabe einlässt.

6. Laufe den tiefen Gravurpass

7. Einen optionalen Aufräumpass durchführen, falls nötig.

8. Die Münze reinigen und polieren

9. Dunkle die zurückgesetzten Bereiche für den Kontrast

Schritt 1: Wählen Sie das richtige Messing

Wenn du diesen Teil falsch machst, wird keine spätere Anpassung der Parameter retten. Einige billige Münzrohlinge bestehen überhaupt nicht aus massivem Messing, sondern aus Grundmetall mit einer dünnen, messingfarbenen Beschichtung, und diese Beschichtung graviert und verdunkelt sich ganz anders als das Original. Günstigere Chargen variieren außerdem meist von Stück zu Stück in Dicke und Oberflächenqualität.

Da tiefe Gravur viel Material auffrisst, kaufe Fond, der etwas dicker ist, als du denkst, dass du sie brauchst, damit sie nicht verzieht oder durchbrennt. Spezialisierte Metalllieferanten, lokale Metall- oder Eisenwarenläden sowie Massenfertigungsplattformen sind allesamt sinnvolle Orte, um Massivmessingrohlinge zu beschaffen.

Schritt 2: Erstellen oder herunterladen Sie eine Tiefenkarte

Ein normales Foto funktioniert hier nicht, du brauchst ein Graustufenbild, bei dem die Helligkeit die Tiefe steuert. Als Anfänger gibt es zwei Möglichkeiten, die dich schnell dorthin bringen. Laserpix hat eine Messing-Münz-Kategorie mit fertigen Tiefenkarten, einige kostenlos, andere kostenpflichtig. Oder konvertiere dein eigenes Bild mit einer Seite wie Imagemap, die automatisch eine Tiefenkarte generiert und dir eine begrenzte Anzahl kostenloser Credits zum Einstieg gibt.

Was eine gute Tiefenkarte von einer schlechten unterscheidet: eine klare Trennung zwischen Motiv und Hintergrund, fließende Graustufenübergänge statt scharfer, blockiger Kanten und genug Kontrast, um tatsächlich Tiefe zu zeigen. Überspringe das detaillierte Porträt bei deinem ersten Versuch. Das meiste, was beim ersten Versuch schiefgeht, führt auf die Tiefenkarte zurück, nicht auf die Lasereinstellungen.

Wenn du bereits ein 3D-Modell hast, kann CAD- oder 3D-Software es rendern und das Ergebnis als Graustufenbild exportieren, was genauso funktioniert wie jede andere Tiefenkarte. Im obigen Beispiel wird ein Jesus-Kopf-STL-Modell gerendert und als PNG-Tiefenkarte exportiert, bereit zur Übertragung in LightBurn. 

Abbildung 2: Ein 3D-Modell (STL), gerendert und exportiert als Graustufen-Tiefenkarte (PNG), eine Alternative zur Generierung eines solchen aus einem flachen Foto. 

Sobald deine Tiefenkarte fertig ist, ist der nächste Schritt der Schnitteinstellungs-Editor von LightBurn, wo der Bildmodus auf 3D-Sliced eingestellt wird. Dies ist die Einstellung, die der Software sagt, dein Graustufenbild als Tiefeninformation und nicht als flaches Bild zu lesen.

Abbildung 3: Auswahl von 3D-Sliced im Bildmodus im Schnitteinstellungseditor von LightBurn. 

Schritt 3: Bereite die Münze in LightBurn vor

1. Importiere deine Tiefenkarte in LightBurn und verschiebe sie auf die zweite Ebene. Wenn die Münzumrand auf einer eigenen Ebene bleibt, kannst du sie zur Positionierung verwenden, ohne versehentlich die Umriss selbst zu gravieren.

Abbildung 4: Importiere die Tiefenkarte in LightBurn

2. Messen Sie Ihre Münze mit Sätteln, um einen genauen Durchmesser zu erhalten, üblicherweise 40 mm, und stellen Sie Ihr importiertes Bild in Breite und Höhe ein.

3. Zeichne einen neuen Kreis mit dem gleichen Durchmesser wie deine Münze. Das ist ein Positionierungs- und Maskierungswerkzeug, es wird nicht graviert. Halte Shift beim Zeichnen gedrückt, um es rund zu halten, und gib ihm eine andere Farbe als das Bild, damit du sie auseinanderhalten kannst.

Abbildung 5: Zeichne einen neuen Kreis mit dem gleichen Durchmesser wie deine Münze

4. Wähle das Bild und die Kreisumrisse gemeinsam aus, klicke mit der rechten Maustaste und wähle Maske auf Bild anwenden. Dadurch wird die quadratische Tiefenkarte zu einem sauberen Kreis zugeschnitten. Bestätige die Zuschneide-Vorschau, sobald sie richtig aussieht.

Abbildung 6: Maske auf Bild auftragen

5. Schalten Sie die Ebene aus, auf der die Kreisumrisse liegt, sodass nur das neu zugeschnittene kreisförmige Bild sichtbar bleibt.

Abbildung 7: Schalten Sie die Ebene aus, auf der sich die Kreisumrisse befindet

6. Doppelklicke auf das Bild im rechten Ebenenpanel, um die Einstellungen zu öffnen, und wende dann die Parameter aus der untenstehenden Tabelle an.

Abbildung 8: Doppelklicke auf die Bildebene in LightBurn, um die Schnitteinstellungen zu öffnen und die Parameter aus der untenstehenden Tabelle anzuwenden. 

7. Vor dem Gravieren blenden Sie die Bildebene aus und schalten Sie die Umrissebene wieder ein, klicken Sie auf Vorschau und überprüfen Sie die Position Ihrer physischen Münze unter dem Laser. Sobald alles übereinstimmt, flippe es zurück, Bildebene an, Umrissebene entfernt, und du bist startklar.

Abbildung 9: Bild zur Vorschau

Ein Hinweis zur Reinigung: Die offiziellen Leitlinien von em-smart für Entlastungsarbeiten lassen den Reinigungsdurchgang im Allgemeinen außen vor, da die unten stehenden 3D-Sliced-Parameter bereits für ein sauberes Ergebnis abgestimmt sind. Wenn dein Material danach noch Rückstände zeigt, richte eine separate Reinigungsschicht mit einem leichteren, schnelleren Durchgang ein und teste es zuerst am Schrott.

Schritt 4: Richten Sie die Tiefengravurparameter ein

Dies sind die offiziellen Dual-2-Einstellungen für diesen Prozess, nicht universelle Einstellungen für jeden Faserlaser oder Messingrohling. Wenn Sie an einem Standardfaserlaser wie dem Dual SE arbeiten, werden diese genauen Werte nicht übertragen, da die MOPA-Pulsbreite auf diesem Gerät nicht einstellbar ist, obwohl dieselbe Logik (3D-Sliced-Modus, bidirektionales Scannen, Drehung des Scanwinkels) weiterhin mit Einstellungen für Ihre Maschine gilt.

Parameter

Wert

Warum es wichtig ist

Geschwindigkeit

1500 mm/s

Kontrolliert, wie schnell sich der Laser über das Messing bewegt

Maximale Leistung

100%

Das verleiht den dunkelsten, tiefsten Bereichen der Tiefenkarte mehr Energie

Min-Leistung

20%

Verhindert, dass die hellsten Graustufenbereiche die volle Leistung erhalten

Frequenz

37,00 kHz

MOPA-Pulswiederholrate

Pulsbreite

200 n

Eine längere Pulsbreite erhöht in der Regel den Wärmeeinsatz und kann höhere Materialentfernungsraten beim Tiefengravur unterstützen

Bidirektionales Scannen

On

Scans in beide Richtungen für schnellere Abdeckung

Negativbild

Off

Schalte das nur ein, wenn dein Relief umgekehrt herauskommt

Linienintervall

0,0635 mm (400 DPI)

Höhere DPI bedeutet feinere Details und längere Bearbeitungszeit

Scanwinkel

45 Grad

Reduziert sichtbare horizontale oder vertikale Bänder

Bildmodus

3D Sliced

Speziell für Graustufen-Relief und tiefengravierte Arbeiten gebaut

Winkelsteigerung

45 Grad

Dreht die Scanrichtung bei jedem Durchgang, um das Banding weiter zu reduzieren

Anzahl der Pässe

1000

Eine hohe Passzahl baut die Tiefe allmählich auf, wobei die tatsächliche Tiefe auch von Leistung, Geschwindigkeit, Frequenz, Pulsbreite und dem Messing selbst abhängt

Rampenlänge

0

Behält eine harte Kante um das Design herum statt eines weichen Ausblendens

Füllmodus

Fülle alle Formen auf einmal aus

Erforderlich für Relief- und Tiefengravuren, um korrekt zu verarbeiten

 

Schritt 5: Führen Sie vor der vollständigen Gravur einen Test durch

Spring nicht direkt zu 1000 Durchgängen. Dieser Durchlauf dauert Stunden, und wenn deine Tiefenkarte oder dein Fokus nicht stimmt, wirst du es erst herausfinden, wenn er fertig ist. Führe zuerst einen kleineren Test durch, bei Schrott, falls vorhanden, und verwende eine reduzierte Durchlaufanzahl, um Tiefe, Fokus und Materialreaktion zu überprüfen. Das ist unser vorgeschlagener Workflow und kein offizieller Parameter, aber es spart Echtzeit. Vergleichen Sie das Ergebnis mit "Wie sollte Ihr erster Test aussehen?" unten, bevor Sie sich auf die volle Aufgabe festlegen.

Schritt 6: Führen Sie den Deep Engraving Pass durch

Sobald dein Test richtig aussieht, führe die vollständige Gravur mit den oben genannten Parametern durch. Je nach Designgröße und Durchgangszahl kann das ein paar Stunden oder länger dauern. Lass es laufen.

Abbildung 10: Das fertige, polierte und abgedunkelte Relief. 

Schritt 7: Führe bei Bedarf einen optionalen Aufräumdurchgang durch

Überprüfen Sie die Oberfläche, sobald die Hauptgravur fertig ist. Die oben genannten offiziellen Einstellungen sind so eingestellt, dass ein sauberes Ergebnis ohne zusätzlichen Durchlauf bleibt, daher ist dies optional. Wenn auf deinem Material noch Rückstände sichtbar sind, schalte die Bildschicht aus, schalte eine Reinigungsschicht mit einem leichteren, schnelleren Durchgang ein und führe sie ohne Bewegung der Münze durch.

Schritt 8: Polieren und verdunkeln Sie die Blechbläser

Das ist der Schritt, der ein Relief tatsächlich fertig wirken lässt, statt nur graviert.

1. Reinigen Sie die Münze mit Isopropylalkohol, um Rückstände zu entfernen.

2. Poliert leicht mit einer Drahtbürste oder einem Drehwerkzeug mit einer weichen Scheibe.

3. Tragen Sie eine Messing-Abdunkelungslösung auf, oft als Messingschwarz bezeichnet, mit einem Wattestäbchen. Lass es ein paar Sekunden einwirken und spüle es dann ab.

4. Reiben Sie die Oberfläche nach dem Trocknen mit Stahlwolle ein.

Beim Abdunkeln wird die Tiefe tatsächlich sichtbar. Die Vertiefungen halten mehr von der dunklen Oberfläche, und das Polieren hebt sie wieder von den erhöhten Bereichen ab. Dieser Kontrast, dunkel an den tiefen Stellen und hell an den oberen, ist die Erleichterung.

Sicherheitshinweis: tiefe Gravur entfernt viel Metall, also stellen Sie sicher, dass Ihre Belüftung und Dampfabzug mithalten können. Befolgen Sie die Sicherheitsanweisungen Ihres Laserherstellers, tragen Sie Handschuhe mit der Abdunkelungslösung und vermeiden Sie unbekannte Legierungen oder beschichtete Materialien.

Wie sollte dein erster Test aussehen?

Überspringe das Verfolgen einer bestimmten Tiefenzahl. Überprüfen Sie stattdessen Ihr Teststück auf:

• Sind die dunkelsten Bereiche sichtbar tiefer als die hellsten?

• Sehen die Graustufenübergänge flüssig aus, ohne harte Schritte?

• Ist der Rand des Designs sauber, ohne einzelne Brandspuren?

• Gibt es sichtbare Scanlinien auf der Oberfläche?

• Gibt es übermäßige Verfärbungen oder Brandungen?

• Kannst du nach dem Polieren noch feine Details erkennen?

Wenn das meiste davon in Ordnung ist, dann mach den gesamten Auftrag.

Wie man häufige Probleme mit tiefen Gravuren behebt

• Das Relief wirkt umgekehrt, angehoben, wo es eigentlich versenkt sein sollte. Schalte Negative Image ein und starte erneut.

• Relief sieht selbst mit aktiviertem 3D Sliced flach aus. Die Tiefenkarte ist wahrscheinlich das Problem. Ein schmaler Graustufenbereich gibt dem Laser weniger Tiefeninformation, also versuche eine Karte mit klarerem Kontrast zwischen hohen und niedrigen Bereichen.

• Sichtbare horizontale oder vertikale Streifen. Überprüfen Sie, ob bidirektionales Scannen aktiviert ist, der Scanwinkel 45 Grad beträgt und die Winkelsteigerung aktiviert ist.

• Gravur wirkt zu oberflächlich. Mehr Passagen hinzufügen oder die Scangeschwindigkeit verlangsamen.

• Brennen, versengen oder Hitzeverformungen. Reduzieren Sie gleichzeitig Pulsbreite und maximale Leistung und erhöhen Sie dann die Geschwindigkeit.

Häufig gestellte Fragen

Wie macht man eine 3D-Reliefgravur auf Messing?

Beginne mit einer Graustufen-Tiefenkarte statt eines normalen Fotos und graviere es dann im 3D-Sliced-Modus in Software wie LightBurn. Der Laser entzieht mehr Material von den dunklen Bereichen und weniger von den hellen, wodurch dabei eine graduierte Oberfläche entsteht. Das Polieren und Abdunkeln danach bringt den Kontrast und die Erleichterung tatsächlich ins Licht.

Was ist die beste Tiefenkarte für das Messingrelief-Gravur?

Klare Trennung zwischen Motiv und Hintergrund, glatte Graustufenübergänge und genug Kontrast, um echte Tiefenunterschiede nach dem Eingravieren zu erzeugen. Für ein erstes Projekt solltest du ein einfaches Bild statt eines sehr detaillierten Bildes wählen.

Kann man Messing mit einem Faserlaser tief gravieren?

Ja. Es entfernt kleine Mengen Material über viele Pässe statt in einem Schuss. Ein MOPA-Faserlaser sorgt für zusätzliche Kontrolle über die Pulseigenschaften, was beim Abstimmen von Tiefe, Kontrast oder Finish hilft.

Welcher Laser eignet sich am besten zum tiefen Gravieren von Messing?

Standard- und MOPA-Glasfaserlaser können das beide. MOPA, wie das im em-smart Dual 2, fügt eine unabhängige Pulsbreitenregelung für mehr Feinabstimmungsraum hinzu, ist aber keine feste Voraussetzung für die Technik selbst.

Wie tief kann ein Faserlaser Messing gravieren?

Es gibt keine einzelne Zahl, sie hängt von Kraft, Passanzahl, Scan-Strategie und der Führung selbst ab. Die Tiefe baut sich über viele Durchgänge allmählich auf, genau deshalb ist das Testen am Schrott zuerst wichtig.

Kann ein 30W MOPA-Laser-Messing gravieren?

Ja, 30W ist ein gängiger Leistungspegel für Messingrelief und tiefe Gravurarbeiten wie die Münze in diesem Leitfaden.

Was bedeutet MOPA auf einem Glasfaserlaser?

Masteroszillator-Leistungsverstärker, ein Design, das es ermöglicht, die Pulsbreite getrennt von Leistung und Frequenz abzustimmen. Mehr darüber, was dadurch freigeschaltet wird, finden Sie in unserem Leitfaden: Was kann ein MOPA-Laser bewirken?

MOPA-Laser vs. Glasfaserlaser: Was ist der Unterschied?

Jeder MOPA-Laser ist technisch gesehen ein Faserlaser. Ein Standardfaserlaser hat eine feste Pulsbreite, daran führt kein Weg vorbei. MOPA gibt dir auch die Kontrolle über diese Pulsbreite, was zum Beispiel Farbmarkierungen auf Edelstahl möglich macht. Speziell für Messingrelief erfüllen beide Typen ihren Zweck, MOPA gibt dir einfach mehr Spielraum für Feinabstimmungen.

Probieren Sie selbst Messingrelief Gravur aus

Solides Messing, eine ordentliche Tiefenkarte, die oben genannten Einstellungen und ein paar Stunden Geduld – das ist wirklich alles, was das hier braucht. Keine vorherige Erfahrung mit Faserlasern erforderlich.

Der em-smart Dual 2 kombiniert einen 30W MOPA-Glasfaserlaser mit einer 20W-Diode in einem Gerät, was diesen gesamten Workflow und die oben genannten Einstellungen überhaupt erst möglich gemacht hat. Sieh dir den em-smart Dual 2 an und fang an, deine erste Messingmünze zu planen.

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