¶ 1. 激光雕刻玻璃的原理
在紫外激光精准聚焦后，它穿透玻璃表面，在预定的内部位置形成高能量密度光点。当能量达到玻璃内部刻蚀的临界阈值时，它会引发局部微爆炸或微裂纹，通过大量有序排列的微观结构，形成内雕图案。
¶ 方形玻璃和球形玻璃雕刻方法的区别：
矩形方形玻璃和球形玻璃内部雕刻的核心区别在于入射界面的性质：
前者采用平坦表面作为入射界面，这使得激光折射路径可预测，并实现精确的焦点定位。它无需额外支撑材料，固定简便，且可在整个区域应用统一参数。
相比之下，后者采用曲面，导致激光入射和折射角度在表面上不规则变化。焦点易发生三维偏移，因此需要使用内雕油匹配折射率。此外，必须采用专用夹具固定，并在不同区域调整参数，以避免边缘效应衰减，从而使整体设置更为复杂。
¶ 水晶球雕刻所需的雕刻工具组合：
- 容器（直径和高度应大于水晶球）
- 底座（用于容器内部固定水晶球）
- 水晶球（必须是规则的球形，内部无杂质）
- 内雕油（清洁透明的液体）
¶ 2.水晶球组装放置场景
¶ 第1步：取出水晶球并清洁其表面
注意：请记得佩戴手套，避免在水晶球表面留下指纹或其他痕迹，因为这可能会影响内部雕刻质量。
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¶ 第2步：测量水晶球的直径
注意：水晶球的大小决定了所需容器的尺寸。如果直径过大，将超出 xTool F2 Ultra UV 的内部雕刻工作区域，超出内部雕刻工作区域的部分都无法通过激光进行加工。
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¶ 步骤 3：选择合适的容器
测量容器的直径和高度，确保容器可以容纳水晶球及底座。
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形状：规则的圆柱体或矩形棱柱最适合放置水晶球。
形状良好的容器还可以确保在后续步骤中更准确地测量容器的位置。容器的底部必须是平坦的；避免选择底部不平坦或有纹理的容器。不平坦的底部可能会影响水晶球在容器中的稳定性，可能导致在内部雕刻过程中发生位移。
功能：用于容纳内雕油、水晶球及其底座，同时有助于确定水晶球在加工区域内的位置。
尺寸：容器的直径必须大于水晶球的直径，高度必须大于水晶球及其底座的总高度。能够确保在倒入内部雕刻油时，能完全淹没水晶球而不会溢出容器。
¶ 步骤 4：准备一个合适的底座以固定水晶球
注意：材料制作完成的底座将浸入内部雕刻油中。切割后，请彻底清洁底座再使用。所选材料应为不褪色的。
材料选择
- 使用 UV 激光设备切割底座所需的材料：
您可以使用 5-6 毫米厚的椴木胶合板作为固定水晶球的底座材料。或者，其他符合厚度要求并且可以被 UV 激光切割的材料也可以用于制作底座。
- 使用 CO2 激光设备切割底座所需的材料：
你可以使用 5-6 毫米厚的亚克力作为固定水晶球的底座材料。
在文件中调整底座尺寸
底座的功能：
底座用于固定水晶球在容器内，防止在雕刻过程中移动，从而影响内部雕刻结果。
基础结构:
将水晶球放置于底座：
底座外轮廓尺寸应根据容器大小调整，理想状态下应紧密贴合容器底部。核心目的是确保雕刻稳定性和光路准确：底座需牢固固定水晶球，防止雕刻过程中滚动或移位，从而避免焦点偏移或图案失真。同时，底座应使水晶球自然居中，确保激光从各角度对称进入，减少曲面折射干扰。此外，最小化底座与容器间隙可减少气泡、防止液体晃动摇晃底座，并合理控制液体体积，平衡光学稳定与操作便利。在激光切割底座时，外轮廓尺寸应略小于容器尺寸。
底座中心的圆形轮廓尺寸调整：
底座中心圆形轮廓应与水晶球大小成比例变化。该设计确保空心轮廓紧密贴合水晶球表面，防止轮廓过大导致球体移动或摇晃，从而避免焦点偏移和图案失真。同时，它能让水晶球在雕刻过程中保持牢固固定。反之，若轮廓过小，水晶球可能无法正确固定，甚至触碰容器底部，导致雕刻过程中移位。
关系调整:
对于直径为80mm的水晶球，将底部中心圆形轮廓的直径调整为40mm。
对于直径为60mm的水晶球，将底部中心圆形轮廓的直径调整为30mm。
¶ 注意：
您可以在用于固定水晶球的底座上添加自定义设计特征。例如，可以在底座的边缘添加多个孔，以便连接金属手柄或穿过绳子。这些额外的结构使得在雕刻后更容易快速将水晶球从容器中取出。
¶ 步骤 5：将内雕刻油倒入容器中
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注意：水晶球必须牢固固定在容器内。请在底部使用固定底座辅助稳定。如需额外固定，可用物品按压水晶球侧面，确保其完全固定。请避免放置任何阻挡水晶球顶部的物体，以防干扰激光路径和雕刻过程。
水晶球内雕刻的液体选择：
液体的目的：
水晶球内雕需借助液体辅助，因为其曲面会导致激光折射不规则。液体（内雕油）可匹配水晶球折射率，减少反射和散射，稳定光路与焦点，确保能量均匀施加至内部位置。同时，它能缓解热应力，防止裂纹或表面损伤，从而保障雕刻精度和产品质量。
液体选择标准
要点 1:
折射率匹配（主要标准）：液体的折射率应与水晶球（K9 水晶通常为 1.5–1.6）紧密匹配，差值 ≤0.05，以避免界面折射干扰。
要点 2:
光学纯度：液体必须具有高度透明性，无杂质或气泡，且紫外激光吸收率应≤5%，确保激光能量不发生散射。
要点 3:
化学惰性：液体不应腐蚀水晶球表面或导致化学反应。长期接触后应不留任何残留物或浑浊。
要点 4:
物理稳定性：液体在正常温度下应为非挥发性、非吸收性，并具有适中的粘度（易于浸泡和清洗）。此外，液体的折射率在温度变化时应有最小波动（例如，雕刻时温度升高）。
要点 5:
辅助功能：液体应具有一定程度的热导率，以减轻雕刻过程中的热应力，同时不干扰激光系统的光学组件。
观察液体和水晶球兼容性的方法
方法 1：
视觉光学观察：
将透明容器装满液体，完全浸没水晶球。从侧面观察：
- 若水晶球与液体间无明显反射或可见边界（界面“隐形”），则匹配度高。
- 若界面反射强烈、出现光影分层，或液体浑浊伴气泡/沉淀，则兼容性差。
方法 2：
测试雕刻（核心方法）：
在小模型上进行测试雕刻并观察：
- 确保焦点准确，无图案扭曲或边缘模糊（避免折射偏差）。
- 验证内部无不规则裂纹，微爆均匀分布，表明热传导和折射率兼容良好。
- 雕刻后检查表面无腐蚀或浑浊残留，确保化学兼容性。
方法三：
长期稳定性观察：
将水晶球浸泡在液体中24小时并检查：
- 液体应无变色或分层，水晶球表面应无损伤。
- 再次测试雕刻，并确保结果与初始测试一致，参数兼容性没有下降，表明液体的稳定性。
¶ 3. 测试程序
¶ 3.1 内雕前的准备
¶ 3.2 内雕设置
打开xTool Studio，连接您的xTool F2 Ultra UV，然后选择 内雕加工 作为加工模式。
步骤 1：请将增高台放置并固定在机器上。固定后，请点击“下一步”继续。
第 2 步：选择圆柱形状，输入容器的直径和高度，输入折射率，然后点击“下一步”。
- 在加工水晶球时，需要与内雕油一起使用。因此，盛装水晶球和内雕油的容器决定了材料形状的选择。例如，如果使用圆柱形容器，则只需选择圆柱形状。请注意，容器必须具有规则的形状。
- 材料形状的选择必须与实际使用的容器相匹配。匹配的形状确保容器在设备处理区域内的位置测量准确，并保证软件生成的模型与实际场景对齐。
- 建议材料尺寸与容器尺寸相匹配。材料尺寸最好保持在设备的处理范围内。
- 折射率值的设置会影响水晶球内部的雕刻效果。在这里，只需输入水晶球的折射率值。提供的水晶球折射率为1.5。
步骤 3：输入X轴值和Y轴值，然后点击“导入画布”。
X轴值和Y轴值由容器的大小决定。在本教程中，容器的直径约为100毫米。由于容器放置在立管顶板的中心，输入的X轴值为“-15”（0毫米 - 15毫米），Y轴值为“85”（70毫米 + 15毫米）。
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容器参数测量
¶ 3.3 3D模型处理
步骤1：
将您想要处理的3D模型放入软件的可工作区域，或使用AI Make（全球地区）智能生成所需的3D雕刻模型。
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步骤 2:
在创建 3D 模型后，您可以点击“缩放以适应”来调整其大小。确保 3D 模型在容器模型的边界内，并且适合内雕刻工作区域（70 毫米 x 70 毫米）。
3D 模型的大小可以按比例向上或向下缩放，或者可以单独调整长度、宽度和高度。您可以在页面顶部“大小”后面调整 X 轴值、Y 轴值和 Z 轴值。3D 模型的大小决定了雕刻后水晶球内部图像的大小。
将3D模型移动到您希望雕刻的位置。您可以在页面顶部“位置”后面调整X轴值、Y轴值和Z轴值。
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步骤 3：
选择材料“K9 内雕玻璃”。 (1) 点击“未知材料”。 (2) 点击“其他”。 (3) 点击“玻璃”。 (4) 点击“K9 内雕玻璃”。 (5) 点击“应用”。
设置雕刻参数：建议使用推荐的参数进行处理。如果雕刻效果需要调整，可以通过调整功率和速度来修改激光输出。激光能量输出决定了水晶球内部雕刻效果的清晰度。
点击处理后，拉下保护罩开始雕刻水晶球。
步骤 4：
等待处理完成，处理后按电源按钮关闭 xTool F2 Ultra UV，并取出容器。
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提起支架并取出水晶球，如果金属支架未安装在底座上，您可以稍微倾斜容器，然后用手将水晶球从容器中取出。
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第五步：
使用清洁剂清洁水晶球的表面，然后将水晶球放在固定基座上。
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