Dejiny gravírovania – od staroveku po súčasnosť

Prvý vygravírovaný obraz

Najstaršia známa rytina na svete pochádza spred takmer pol milióna rokov pred našim letopočtom a zmenila predstavy o našich najstarších známych predkoch. Vďaka datovaniu pomocou uhlíka sa ukázalo, že mušľa s touto prvou rytinou je stará viac ako 430 000 rokov. Na tejto mušli je zobrazený jednoduchý zúbkovaný vzor.  Aj keď sa môže takýto vzor zdať ako niečo bezvýznamné, prezrádza nám veľa podstatných informácií o histórii ľudstva. Ukazuje nám, že vývoj mozgu a manuálna zručnosť človeka boli už vtedy, pred takmer polmiliónom rokov, dostatočne vyvinuté na to, aby si vedel vyrobiť základné nástroje na gravírovanie tohto vzoru do mušličky.

V tom čase ľudia zrejme ľudia zvykli vyrábať základné kamenné nástroje, medzi ktoré patrili sekery a malé čepele. Predpokladá sa, že na gravírovanie vzoru na mušli nájdenej v Indonézii sa použila malá čepeľ a že ľudia v Indonézii boli v tej dobe dokonca schopní konštruovať plte na cestovanie po okolitých moriach.

Gravírovanie v starovekom Egypte

V južnom Egypte archeológovia objavili viac ako 160 jaskynných rytín spred približne 15 000 rokov. Starovekí Egypťania boli preslávení svojím umením a sochárstvom, takže nie je vôbec prekvapením, že došlo aj k objavu jaskynného umenia. Najväčšia z týchto jaskynných rytín meria na šírku takmer 6 metrov a predstavuje sebou jednoduché stvárnenie býka.

Najznámejšími starovekými rytinami z Egypta sú však hieroglyfy. Tie sa nachádzajú vo všetkých významných chrámoch, pyramídach a na pieskovcových tabuľkách. Zobrazovali jazyk vtedajších ľudí.  Súbor viac ako 1 000 rôznych symbolov nám pomohol pochopiť tento zložitý jazyk a tak nám umožnil odhaliť veľkú časť egyptskej minulosti.

Rimania

Rimania boli v ich dobe dominantnou ríšou na našej planéte a prenasledovali každého, kto sa proti ich moci postavil, no okrem toho vytvorili aj mnoho nádherných a obdivuhodných rytín. Rimania ako prví začali používať viaceré veci, ktoré dnes berieme ako samozrejmosť, ako podlahové vykurovanie, cement alebo aj moderný kalendár, ktorý sa používa dodnes.

Tiež používali aj bronzové a železné formy na odlievanie mincí, do ktorých vyryli potrebný tvar. Toto gravírovanie bolo samo o sebe umením a umožňovalo nalievanie roztaveného striebra a zlata do raznice na výrobu mincí. Samotné mince síce neboli gravírované, ale svoj tvar a vzhľad získavali práve vďaka týmto formám na odlievanie.

Obdobie renesancie

Čiarové gravírovanie bolo vynájdené koncom 15. storočia v Nemecku a Taliansku a vyvinulo sa z gréckych a rímskych dekoratívnych ryteckých postupov. V priebehu šestnásteho storočia sa táto metóda z Talianska rozšírila aj na sever Európy, pričom Hieronymus Cock po svojej návšteve Ríma v roku 1546 založil antverpskú školu. Mnohí rytci sa vzdelávali v Antverpách a neskôr sa presadili v celej Európe.

Gravírovanie ako originálnu umeleckú formu rozvíjali v 15. a 16. storočí nemecký maliar Albrecht Dürer, holandský umelec Lucas van Leyden a Talian Andrea Mantegna. V sedemnástom storočí sa vyvinuli dve významné tradície: reprodukčná tlač podľa obrazov popredných umelcov a portrétna tlač, ktorej priekopníkom bol Robert Nanteuil. Dopyt po reprodukčných rytinách populárnych malieb sa v 18. storočí zvýšil, pričom bol najmä po vysokokvalitných, menších prácach. To sa zmenilo v 19. storočí, keď bol záujem o väčšie platne populárnych obrazov, ktoré sa vyrábali zmesou rôznych techník (prevažne mezzotintou).

Priemyselná revolúcia

V 18. storočí nastala priemyselná revolúcia. Tá so sebou priniesla prudký nárast používania rytiny v tlačiarenskom priemysle. Bolo to obdobie, ktoré navždy zmenilo proces tlače. To, čo sa kedysi robilo len ručne, sa teraz mohlo robiť pomocou stroja. V roku 1700 sa prešlo od ručného k mechanickému razeniu. Po ňom rýchlo nasledovali tlačiarenské stroje poháňané parou.

Vývoj pokračoval rýchlo aj vo viktoriánskej ére. Oceľ nahradila meď ako obľúbené gravírovacie médium. Keďže bola oveľa tvrdším kovom, lepšie sa hodila na tlačiarenské aplikácie, napríklad na výrobu bankoviek.

A keď sa 19. storočie prehuplo do dvadsiateho, čoraz populárnejším sa stávalo gravírovanie športových pohárov, trofejí a štítov. A to nielen pre národné športové úspechy, ale už aj pre menšie, osobnejšie víťazstvá. V podstate nezáležalo na tom, o akú udalosť alebo úspech išlo, ak stáli za oslavu, mohli sa pripomenúť vygravírovaným nápisom, či už to bolo na striebre, cíne, skle, dreve alebo kameni.

V 20. storočí, rovnako ako mnohé ďalšie odvetvia, aj gravírovanie napredovalo rýchlym tempom. Zatiaľ čo v minulosti boli rytci kvalifikovaní remeselníci, postupom času a zavedením laserovej technológie sa tvár gravírovania rýchlo zmenila. To, čo kedysi trvalo niekoľko hodín, sa už dalo vďaka pokroku technológií urobiť za niekoľko sekúnd.

Vynález lasera

Skôr než svet počul o laseri, Charles Townes a jeho partner Arthur Schawlow vynašli „maser“ (čo je anglická skratka pre zosilňovanie mikrovĺn prostredníctvom stimulovanej emisie žiarenia). Je to prístroj, ktorého technológia bola veľmi blízka laseru, ale nie úplne rovnaká. “Maser” využíval plynný amoniak a mikrovlnné žiarenie namiesto viditeľného svetla. O štyri roky neskôr, v roku 1958, táto dvojica začala zatiaľ len v teoretickej uvažovať o viditeľnom „laseri“ (zosilňovanie svetla stimulovanou emisiou žiarenia). Ich navrhovaný laser mal využívať infračervené a / alebo viditeľné spektrum svetla. Townes a Schawlow uverejnili prelomový článok, ktorý opisoval fungovanie laseru v časopise Americkej fyzikálnej spoločnosti. Ich článok odštartoval novú vedeckú oblasť a pripravil pôdu pre nový, mnohomiliardový priemysel.

O tom, kto vlastne vynašiel prvý laser, sa vedú spory. V roku 1960 však vynašiel Theodore Maiman prvý rubínový laser, ktorý sa všeobecne považuje za prvý životaschopný optický laser. Gordon Gould je napokon považovaný za prvého človeka, ktorý použil slovo „laser“, a niektorí sa domnievajú, že práve on vynašiel prvý svetelný laser.

Gould totiž navrhol svoj vynález v roku 1958, ale žiadosť o patent podal až v roku 1959. V dôsledku toho bola jeho patentová prihláška zamietnutá a mnohé ďalšie spoločnosti sa vrhli na využívanie tejto technológie, no Gould svoju patentovú vojnu nakoniec vyhral v roku 1977.

V každom prípade sa v rokoch 1959 až 1960 zrodil optický laser a spolu s ním aj nový priemyselný odbor.

Ale čo presne je laser? Základný princíp jeho fungovania sa od vynálezu tejto technológie pred takmer 50 rokmi veľmi nezmenil. Laser je v podstate trubica so zrkadlami na oboch koncoch, naplnená zmesou plynov – najčastejšie dusíka, hélia a oxidu uhličitého. Keď sa do trubice naplnenej plynom privedie elektrická energia, rozruší molekuly plynu, ktoré vyžarujú svetlo. To svetlo je odrážané tam a naspäť medzi oboma zrkadlami. Na to, aby sa táto energia využila, časť svetla musí mať možnosť uniknúť z jedného koncu trubice vďaka použitiu polopriepustného zrkadla, ktoré odráža väčšinu svetla smerom k druhému zrkadlu, pričom druhá časť svetlá uniká. A práve táto malá zložka svetla potom prechádza cez šošovku, kde sa zužuje a sústreďuje na intenzívny svetelný bod o veľkosti špendlíka.

Najbežnejšou formou lasera, ktorú dnes používajú gravírovacie stroje, je CO2 laser, ktorý využíva zmes oxidu uhličitého a iných plynov na výrobu dlhovlnného infračerveného svetla. CO2 lasery majú veľkú výhodu a to takú, že dobre fungujú aj pri gravírovaní a rezaní materiálov, ktoré sú slabými vodičmi tepla a / alebo elektriny (drevo, sklo, plast, keramika atď.).

Pozrime sa na niektoré kľúčové udalosti vo vývoji lasera:

• Charles Townes a Arthur Schawlow vynašli v roku 1954 „maser“. Tento prelomový objav ich viedol k tomu, že v roku 1958 navrhli vytvorenie pokročilejšej formy technológie, ktorú nazvali laser. Dvojica potom napísala vedeckú prácu, v ktorej opísala jej teoretické fungovanie, čím pomohla inšpirovať mnohých vedcov.
• V roku 1960 vynašiel Theodore Maiman prvý rubínový laser, ktorý sa dnes považuje za prvý existujúci životaschopný optický laser.
• V roku 1965 vyvinula spoločnosť Western Electric prvý laser, ktorý bol určený na použitie vo výrobe.

Všetky tieto pokroky sa zapísali do histórie laserového gravírovania a nakoniec vydláždili cestu pre vývoj laserových systémov na značenie a gravírovanie a ich začlenenie do širokého spektra priemyselných odvetví.

Preskúmajme niekoľko kľúčových bodov týkajúcich sa serializácie, pretože je kľúčom k úplnému pochopeniu histórie laserového gravírovania a značenia.

• Pred zavedením čiarových kódov nemali obchody žiadny spoľahlivý spôsob, ako sledovať svoje výrobky, aby vedeli, aké množstvo sa predáva alebo ako často je potrebné robiť nové objednávky tovaru. To malo vplyv najmä na potravinársky priemysel, pretože čas od získania výrobku po jeho predaj môže byť často oveľa kratší ako v mnohých iných oblastiach.
• V roku 1948 sa študent Bernie Silver dozvedel o probléme sledovania potravín a oznámil ho svojmu profesorovi Normanovi Woodlandovi. Ten nasledujúce dva roky experimentoval s rôznymi technikami zberu údajov a nakoniec sa rozhodol pre modifikovanú Morseovu abecedu na vytvorenie prvých základných čiarových kódov.
• V 50. a 60. rokoch 20. storočia vyvinul David Collins zo železničného priemyslu podobné kódové systémy na sledovanie železničných vozňov a tieto systémy využívali farebné svetlá a senzory na čítanie informácií.
• Collins v 60. rokoch 20. storočia zmenil svoju prácu tak, aby zahŕňala laserové lúče, čím vznikli prvé moderné snímače čiarových kódov a vydláždila sa cesta pre technológiu, ktorú poznáme dnes.
• Trvalo niekoľko rokov testovania a zdokonaľovania, ale v roku 1974 boli čiarové kódy konečne pripravené pre komerčný trh a prvýkrát ich použil obchod s potravinami na skenovanie 10 balení žuvačiek Wrigley’s.
• V roku 1984 už 33 % obchodov s potravinami používalo čiarové kódy. Do konca storočia sa táto technológia stala v podstate všadeprítomnou v obchodoch s potravinami a maloobchodných predajniach.

Vzostup laserového gravírovania a laserového značenia

S rozšírením čiarových kódov sa lasery začali využívať nielen na čítanie informácií o produktoch, ale aj na ich vytváranie. S novým technologickým pokrokom začali byť lasery schopné označovať alebo gravírovať materiály na vytváranie čiarových kódov, sériových čísel, 2D kódov, kódov UDI, dizajnov a ďalších.

Prebehneme na záver kľúčové body vo vývoji laserového gravírovania a značenia, aby sme zistili, ako sme sa dostali do dnešnej doby.

• V 70. rokoch 20. storočia Bill Lawson zo spoločnosti LMI v snahe zlepšiť vtedy populárne počítačové gravírovacie stroje začal experimentovať so životaschopnosťou a možnosťami laserového gravírovania.
• Pred Lawsonom vyvinula spoločnosť Laser Craft niekoľko primitívnych technológií laserového gravírovania, ale ich systémy si vyžadovali použitie šablón a v podstate „pieskovali“ materiál laserovým lúčom. Tieto šablóny sa tiež ťažko ovládali.
• Systém, s ktorým Lawson prišiel, však skenoval čiernobiele umelecké diela, informácie alebo návrhy a gravíroval buď bielu, alebo čiernu časť v závislosti od želania operátora, čo výrazne zlepšilo konečný výsledok.
• V 70. rokoch 20. storočia sa spoločnosť Electrox stala prvou laserovou spoločnosťou, ktorá vyvinula a vyrobila komerčný rýchly axiálny CO2 laser, čím pomohla napredovať v tejto oblasti a etablovať spoločnosť Electrox ako kľúčový zdroj laserových značkovacích systémov.
• V 80. a 90. rokoch 20. storočia sa výrazne rozvinula technológia, konkrétne počítačové systémy, čo viedlo k priamej integrácii počítačov do laserových gravírovacích systémov.
• Tento pokrok potom viedol k zvýšenej dostupnosti laserových systémov pre menšie firmy. Hoci mnohé spoločnosti už predtým videli v tejto technológii hodnotu, cena bola problémom, ale moderné systémy sú pre väčšie prevádzky praktickejšou investíciou. Tie menšie však majú možnosť využiť služby firiem, ktoré sa na laserové gravírovanie špecializujú.