औद्योगिक गुरुत्वाकर्षण छपाई प्लेटों के उत्पादन में, एक विस्तृत सतह क्षेत्र को एक उच्च स्थानिक संकल्प की आवश्यकता होती है। मुद्रण रोलर्स के तेजी से वर्कफ़्लो चक्र को कम समय में माइक्रोन-स्तर सटीकता के साथ कई वर्ग मीटर के एक क्षेत्र के प्रभावी उत्कीर्णन की आवश्यकता होती है। इस क्षेत्र में लेजर के अनुप्रयोग में निम्नलिखित विशेषताएं हैं: उच्च प्रसंस्करण दर, सटीक ध्यान केंद्रित करना, और डिजिटल मॉडुलन के फायदे। बढ़ी हुई सटीकता, पुनरावृत्ति, लचीलापन और उत्पादकता के कारण, प्रत्यक्ष लेजर माइक्रोस्ट्रक्चरिंग पारंपरिक ग्रेव्यू प्लेटमेकिंग तकनीकों (जैसे कि डायमंड पेन या रासायनिक नक़्क़ाशी के साथ यांत्रिक उत्कीर्णन) की जगह ले रही है।
रोटरी ग्रैव्योर प्रिंटिंग प्लेटों में समान रूप से प्लेटेड कॉपर या जस्ती स्टील रोलर होता है। छवि जानकारी को सब्सट्रेट में स्याही को स्थानांतरित करने के लिए तांबे या जस्ती परतों में छोटे गुहाओं में उकेरा जाता है (चित्र 1 देखें)। क्रोम की एक पतली परत गंभीर पीसने की स्थिति के तहत प्रिंटर की लंबी सेवा जीवन सुनिश्चित करती है। डॉक्टर ब्लेड का उपयोग करके, यह सुनिश्चित करना संभव है कि सेल आकार द्वारा निर्धारित केवल स्याही राशि वितरित की जाए।
ग्रैव्योर प्रिंटिंग सिलेंडर की लंबाई 0.3-4.4 मीटर है, परिधि 0.3-2.2 मीटर है, और सतह क्षेत्र लगभग 200 वर्ग मीटर तक पहुंच सकता है। जब स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन 60-400 लाइन / सेमी होता है, तो ड्रम पर कोशिकाओं की संख्या आमतौर पर 108 से 1010 होती है। सबसे किफायती समय में इमेज प्रोसेसिंग करने के लिए, लेजर को उच्च नाड़ी पुनरावृत्ति दर और उच्च औसत शक्ति की आवश्यकता होती है ।
थर्मो-ऑप्टिकल एब्लेशन द्वारा बड़े पैमाने पर सूक्ष्म उत्कीर्णन के लिए, सबसे प्रभावी तरीका एक स्पंदित लेजर बीम का उपयोग करना है, जिसका एकल लेजर पल्स एक पूर्ण जाल बनाता है। एक क्यू-स्विच्ड एनडी: 500 वाट की औसत फोकस शक्ति और 70 kHz की पुनरावृत्ति दर (चित्रा 3 देखें) के साथ YAG लेजर प्रणाली 1 सेमी / मिनट की जस्ता की एक बड़ा एबलेशन दर और 0.1 M के एक क्षेत्र झुकाव दर प्राप्त कर सकते हैं। / मिनट। कोशिकाओं का आकार लेजर बीम की तीव्रता तरंग द्वारा निर्धारित किया जाता है।
अर्ध-आत्मकेंद्रित कोशिकाएं (गहराई और व्यास दोनों ग्रेस्केल में परिवर्तनशील हैं) एक गाऊसी बीम तरंग के साथ एक लेजर द्वारा उत्पन्न की जा सकती हैं, जबकि पारंपरिक कोशिकाओं (प्रत्येक ग्रे मूल्य में निरंतर गहराई से बदलते व्यास के साथ) फ्लैट-तल वाले वेवफॉर्म ( आंकड़ा 2 देखें)। मेष गुहा का आकार पल्स ऊर्जा पर निर्भर करता है और इसे एकॉवेटो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर का उपयोग करके डिजिटल छवि डेटा द्वारा नियंत्रित किया जाता है। व्यास 25 मीटर से 150 मीटर तक है, जो छवि के स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन को परिभाषित कर सकता है; गहराई 1 मीटर से 40 मीटर तक होती है, जो मुद्रित डॉट्स के ग्रे मूल्य को परिभाषित कर सकती है।
पिघल की गर्मी हस्तांतरण और संवहन को कम से कम किया जाना चाहिए। इसलिए, डेविलेर ने कार्बनिक योजक के साथ एक विशेष इलेक्ट्रो-जस्ती सामग्री विकसित की है, जिसमें साधारण जस्ता संरचनाओं की तुलना में कम तापीय चालकता है। इस विशेष जस्ता को वाष्पीकृत और पृथक करके, पिघलने वाले क्षेत्र और गड़गड़ाहट को तलछट की एक पतली परत (सेल के चारों ओर 2-3 मीटर के भीतर) तक कम किया जा सकता है।
ड्रम की पूरी सतह को बारी-बारी से एक सतत सर्पिल मेष ट्रैक द्वारा उकेरा जाता है। जब ड्रम की गति 20 आरपीएम तक पहुंच जाती है, तो प्रोसेसिंग हेड ड्रम की धुरी (स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन पर निर्भर करता है) के समानांतर 15-150 माइक्रोन / क्रांति के पीछे की ओर जाता है। कोशिकाओं के बीच मेष दीवार की मोटाई अधिकतम टोन मूल्य पर केवल 4-6 माइक्रोन है। इसके लिए आवश्यक है कि किरण विकिरण रोलर की लक्ष्यीकरण सटीकता लगभग 1 माइक्रोन हो।
एक अन्य विधि एक पल्स-मॉड्यूलेटेड हाई-पावर फाइबर लेजर (औसत पावर 500 वाट) का उपयोग करना है, जिसकी पल्स पुनरावृत्ति आवृत्ति को 30-100 kHz की सीमा में संशोधित किया जा सकता है। जब आवृत्ति 35 किलोहर्ट्ज़ होती है, तो प्रत्येक नाड़ी पर अधिक ऊर्जा होती है, ताकि एक ही शॉट एक बड़े छेद को ड्रिल कर सके (जैसे कि 140 माइक्रोन का व्यास जब स्क्रीन 70 लाइनों / सेमी है)। जब आवृत्ति 100 किलोहर्ट्ज़ होती है, तो प्रत्येक नाड़ी पर ऊर्जा कम हो जाती है, इसलिए एक छोटी जाली को उकेरा जाता है (उदाहरण के लिए, 25 माइक्रोन के व्यास वाली एक स्क्रीन 400 लाइनों / सेमी)।
लेजर बीम का संचालन गैर-संपर्क है, जो हीरे की कलम का उपयोग करते हुए विद्युत यांत्रिक उत्कीर्णन की तुलना में एक महत्वपूर्ण लाभ है। जब तक मुद्रण प्रक्रिया अनुमानित और दोहराई जाती है, तब तक उत्कीर्णन एकरूपता सिलेंडर की पूरी चौड़ाई पर गारंटी दी जा सकती है। उच्च पुनरावृत्ति के कारण, एकल-शॉट सिंगल-होल लेजर प्रक्रिया विद्युतचुंबकीय उत्कीर्णन की तुलना में लगभग 10 गुना तेज है।
