Настройка лазерного станка для резки фанеры

Лазер не прорезает фанеру. Фокусное расстояние или неисправность?

#1 OFFLINE Lorgenom

Пользователи

2 сообщений

Пол: Мужчина
Из:DC

Добрый день, форумчане!

Обращаюсь к вам со следующим вопросом:

Некоторое время назад мною с рук был куплен лазерный СО2 станок мощностью 40 ватт с задачей резки деталей из 4 мм фанеры.

В момент покупки станок достаточно неплохо осуществлял гравировку на буковой дощечке глубиной не менее 5 мм.

Какое-то время я осваивал «корелл», учился рисовать чертежи, делать гравировку и т.д., но это частности.

Основная проблема возникла, когда я попытался резать детали.

1. Лазер не берет никакую фанерку даже более тонкую чем 4 мм (всегда немного не дожигает вне зависимости от толщины фанерки);

2. Лазер в тестовом прожиге вполне себе запросто (на малой мощности) прожигает фанерку насквозь;

3. Попытка найти оптимальное расстояние от линзы приводит к противоречивым результатам (поймать если и удается, то — случайно);

4. Регулировка мощности и скорости прожига практически не влияют на результат (если точка фокусировки найдена, то жжет и на малой мощности, если нет – увеличение мощности не помогает).

Из апгрейдов: родной столик на лазере заменил на толстый лист алюминия такого же размера.

Подскажите, как настроить (либо апнуть) лазер, чтобы он гарантированно резал 4 мм фанеру.

Наверх

#2 OFFLINE MikeS

Пользователи

5 сообщений

Пол: Мужчина
Из:AU

Прошу прощение за использование английских терминов. Иногда я просто не знаю русских аналогов или просто не помню их. Надеюсь что они все равно будут понятны.

1) Фанера(уверен что речь идет о plywood) не идеальный материал для лазера по двум причинам

a) grain на слое с деревом и клей между этим слоями. Она режется неплохо только пока не попадает в grain части листа которые намного тверже чем те части которые не содержат grain. Для того что бы прорезать чисто надо использовать нужную комбинацию скорости и мощности что бы прорезать сквозь самую твердую grain на всем листе.

б) клей между слоями обычно начинает гореть/плавиться между листами при резке поэтому получаются стенки где видно дырки в слое клея. Плюс в такой ситации стенки сильно покрыты сажой.

2) Если под «тестовый режим» вы имеете ввиду что вы все время стреляете в одну точку стола потому что головка лазера не перемещается в тестовом режиме, то тут не стоит удивляться. вы за короткий промежуток времени прикладываете к одной точке прожига куда больше мощности чем если бы головка двигалась. Бюсь об заклад что таким способом вы можете прожечь и 20мм фанеру, которую вы никогда не прорежете в нормально режиме на 40 ватной трубе. Так что не стоит это вообще рассматривать как какое док-во что 40 ватная машина может прорезать фанеру какой то толщины.

.3) Если вы знаете какая стоит линза(например у вас 2″ линза) то достаточно просто отмерить от нижней части линзы 50.8мм(2″ X 25.4мм) Это и будет то место где луч будет сфокусирован. Если вы не знаете какая линза или сомневаетесь в ее фокусном расстоянии, то есть простой способ это найти.

Положите небольшой кусок фанеры и поставьте его под углом к столу, подняв правый край на 10-20мм по отношению к левому просто подложив под него что то высотой от 10 до 20мм. Прорежте горизонтальную линию вдоль подъема. Далее не трогая кусок посмотрите в каком месте линия(kerf) самая тонкая и это и будет место где лазер сфокусирован. Если потом подведете головку в это место линии и померяете расстония до низа линзы то точно будете знать какая линза стоит. Или просто померяйте расстояния от этого места до какой то нижней части головки, сделайте шаблон такой же высоты из пластика или дерева и можете его использовать для выставления фокуса.

Тут есть правда одно «но». Когда вы делаете этот тест что бы найти точку фокуса помните о том что линия должна начинаться как толстая, сужаться во что то тонкое по мере подъема на куске и потом опять должна начать расширяться в толстую. Это будет гарантировать что в процессе прорезки по наклону вы начинаете с состояния вне фокуса, двигаетеся к точке фокуса по мере подъема и после прохождения точки фокуса линия опять начинает становиться толще. т.е. луч опять попадает в состояние вне фокуса к концу куска на правой стороне.

Если же на тесте вы видите что линия сужается, но до конца фанеры так и не начинает расширяться или наоборот линия с самого начала куска только становится толще и никогда не начинает сужаться то диапазон расстояний между нижней части куска и поднятой часть не включаетс точку фокуса. Она где то еще выше или еще ниже в зваисимости от того как ведет себя толщина линии от левого(низкого) края куска до правого(высокого) края. В этом случае надо приподнять/опустить стол еще немного и продолжать искать то место где линия сойдется во что то тонкое от левого края и опять начнет расходится после этой точки становиться толще к правому поднятому краю.

4) Все может быть проще и скорей так и есть. У вашей трубы нет достаточной мощности прорезать 4мм фанеру. Вернувшись к пункту 1 повторюсь что фанера не самый лучшей материал для лазеров. По-крайней мере та что не сделана специально для резки лазером. Я на своей 280W машине прекрасно резал 18мм MDF на скорости 480мм/м Но когда дело доходило до обычной сосновной фанеры я мучился со всем что было толще 6мм. Причем даже на 6мм качество сторон было ужасное, про 9мм и толще я вобще молчу. И это выглядело странно даже для меня потому что туже сосновую доску в 20mm мой лазер прорезает с великолепным качеством на скорости с которой я могу порезать 12мм MDF. Так что проблема не только в grain но и в клее.

Я почти уверен пункт 4 это ваш случай, но все равно начните с поиска фокусной точки. Вы теряете или потеряете кучу времени на заказах потому что несфокусированный луч имеет другую плотность энергии на каждый мм. Вам придется сбрасывать скорость и/или повыщать энергию что бы прорезать тоже самое что проежется быстрее если бы луч был сфокусирован. Толщина прорезки(kerf) тоже будет выше чем могла бы быть.

Далее когда надете фокус попробуйте еще раз прорезать фанеру, а лучше например тот же MDF 6мм толщины. Если 6мм можете прорезать, то есть шанс что сможете и 4мм фанеру. Просто в MDF нет grain, панель везде одинаковая поэтому результат на панели будет везде одинаковый.. С учетом конечно что у вас идеальная настройка(beam alignment) пути луча и стол паралелен осям движения головки.

И последнее выше важно так же как все остальное. Убедитесь что рабочей стол паралелен всем осям движениия головки. Если он кривой, то даже выставив правильно фокусное расстояние в одном месте оно будет постоянной меняться для панели лежащей на кривом столе по мере предвижения головки..

Сообщение отредактировал MikeS: 03 Июль 2017 — 09:49

Лазерный станок с ЧПУ для резки фанеры

Фанера – один из наиболее практичных композиционных материалов на основе древесины. Ее широко применяют в строительстве, производстве мебели, рекламных носителей и даже в авиастроении. Среди всех механизированных способов раскроя фанеры особой популярностью пользуется лазерная резка. Технология позволяет выполнить точный раскрой по заданной траектории, получить крупные и мелкие детали высокой сложности, не требующие финишной обработки торца.

Оборудование для лазерной резки фанеры – это портальные станки с ЧПУ, рассчитанные на серийное и массовое производство. Они различаются мощностью, размерами рабочего поля, максимальной толщиной обрабатываемой заготовки и другими техническими параметрами. В данной статье мы расскажем об особенностях технологии лазерного раскроя фанеры и станках, которые справляются с такой задачей.

Как работает станок для лазерной резки?

Механический способ обработки предполагает съем материала при помощи режущего инструмента. Так «работают» точение, сверление, фрезеровка. Станок для лазерной резки фанеры оказывает термическое воздействие на обрабатываемую деталь. Поток излучения с высокой концентрацией энергии прогревает заготовку до температур, при которых происходит испарение материала. Благодаря высокой скорости резания тело детали не успевает прогреться до температур, при которых фанера теряет свои прочностные и декоративные свойства.

Одно из основных преимуществ лазерного станка с ЧПУ состоит в его универсальности. Оборудование позволяет резать не только фанеру, но и другие материалы:

дерево;
кожу;
листовые полимерные материалы;
композиты, в том числе с металлизацией.

Читать еще: Лазерная резка и гравировка древесины

Однако, чтобы раскроить лист стали толщиной хотя бы 2 мм, мощности лазерного резака для фанеры будет недостаточно. Проблема здесь не только в высоких температурах горения и испарения, но и в высокой теплопроводности металлов. Большое количество энергии успевает рассеяться в окружающую среду.

Конструкция станка для лазерной резки

Станок для лазерной резки фанеры состоит из следующих основных узлов:

Лазер. Источник лазерного излучения состоит из активной среды (смеси газов), источника энергии (системы накачки) и оптического резонатора.
Оптическая система. Чтобы поток излучения достиг обрабатываемой поверхности, его направление изменяется системой зеркал (неподвижных и подвижных). После этого выполняется фокусировка потока в узкий пучок при помощи линзы.
Портальная координатная установка. Она отвечает за перемещение режущей головки и подвижных зеркал. Механика станка представляет собой винтовые пары с сервоприводами или шаговыми двигателями, которые отличаются высокой точностью работы.
Стойка ЧПУ. Микроконтроллер управляет всеми перемещениями рабочих органов станка. Задание на перемещения прописано в управляющей программе.

Важную роль в создании оптимальных условий для работы станка играет периферийное оборудование:

Система охлаждения лазера. Чтобы справиться с большим количеством выделяющейся тепловой энергии в лазерной ее снабжают системой жидкостного охлаждения на базе чиллера – парокомпресионной установки.
Турбинная вытяжка. Лазерный раскрой фанеры на станке сопровождается выделением большого количества газообразных веществ и копоти. Для их удаления из зоны резания применяют системы дымоудаления. Турбинная вытяжка выполняет еще одну важную функцию: создает постоянный приток воздуха, за счет чего лазерная резка фанеры на станке проходит значительно быстрее.

Важным преимуществом лазерного станка считается отсутствие контакта между рабочим органом станка и заготовкой. На лазерных резаках можно обрабатывать не только фанеру, но и другие материалы, склонные к деформированию, в то числе пленочные.

Фанера для лазерной резки

Помимо выбора параметров станка важно найти заготовку, которая будет хорошо поддаваться лазерной резке. По структуре фанера представляет собой композит, состоящий из нескольких склеенных между собой слоев шпона. Волокна соседних слоев имеют взаимно перпендикулярное направление.

При выборе фанеры важно обратить внимание на следующие параметры:

Сортность. Сорт указывается дробным числом, обозначающим качество каждой из сторон фанеры. Для лазерной резки лучше всего подходят сорта 1/1 и 1/2. Такая фанера практически не содержит сучков, трещин, других поверхностных дефектов, а также не имеет расслоений. Сорта 3/4 и 4/4 используются крайне редко.
Древесина. Фанеру изготавливают из хвойных и лиственных пород древесины. Сосновая фанера режется с наименьшими энергозатратами, при этом удается избежать обугливания контура детали. При этом она выглядит темнее лиственных композитов. Для раскроя березовой фанеры требуется увеличение мощности лазера, а края деталей чаще всего обугливаются. Такая фанера используется, если необходимо получить деталь, контуры которой будут выглядеть контрастно.
Клей. Для лазерной резки лучше всего подходит фанера марки ФК, склеенная карбамидной смолой. Такой клей разлагается при относительно низких температурах и не выделяет токсичных веществ. Марки ФСФ и ФБ, водостойкие марки изготавливаются с использованием термостойкого клея. Для их обработки лучше использовать фрезерно-гравировальный станок.

Лазерный резак для раскроя фанеры должен иметь мощную систему принудительной подачи воздуха в зону обработки, способную подавать струю под давлением 1,5 – 2 атмосферы. На качество реза влияет конструкция рабочего стола. Фанера должна равномерно опираться, а отраженные от него лучи не должны попадать на внутреннюю поверхность заготовки. Оптимальным считается рабочий стол пирамидальной формы.

Фанера не всегда имеет идеально ровную поверхность. Из-за коробления расстояние от нее до линзы может изменяться на несколько миллиметров, что приводит к нарушению фокусировки луча. Чтобы избежать такого явления, используют механические или магнитные зажимы. Меньше проблем с фокусировкой наблюдается на станках с длиннофокусными линзами.

Преимущества лазерных станков MULTICUT для резки фанеры

Компания MULTICUT является одним из ведущих российских производителей портальных станков с ЧПУ. С 2009 года мы выпускаем фрезерно-гравировальные станки различной мощности с широким спектром опций. В 2020 году мы представили новую серию лазерных станков с ЧПУ, предназначенных для раскроя и гравировки на листовых и рулонных материалах. Наше оборудование прекрасно справляется со сквозной резкой фанеры.

Станки MULTICUT комплектуются лазерами мощностью 60, 80 и 150 Вт, короткофокусными и длиннофокусными линзами, а программное обеспечение включает в себя библиотеку материалов с настройками параметров станка. Для раскроя фанеры большой толщины мы рекомендуем применять длиннофокусные линзы, а короткофокусные выбирать для тонких листов или для гравировки. При выборе станка мы рекомендуем обратить внимание на габаритные размеры рабочего стола. Мы выпускаем станки для лазерной резки с рабочим полем 1530 × 2050 и 2030 × 3050.

В наших станках применены наиболее передовые технические решения, которые позволили сделать их надежным производственным оборудованием:

Принудительная подача воздуха в рабочую зону. Контролируемое и настраиваемое поступление атмосферного кислорода позволяет добиться высоких скоростей обработки и избежать обугливания краев заготовки.
Оптимизация мощности лазера при резком изменении направления реза, при разгоне и торможении позволяет избежать получения заготовкой избыточного количества тепла.
Конструкция стола выполнена таким образом, что при прохождении лазерного луча сквозь фанеру и отражении от опорной поверхности он пойдет горизонтально, а не в направлении внутренней поверхности листа.
Остановка при возгорании. Во время резки фанеры выделяется большое количество горючих газов, которые способны воспламеняться. В этом случае система ЧПУ станка останавливает выполнение программы. Работа автоматически возобновляется после прекращения процесса горения.

Получить профессиональные консультации по технологиям резания фанеры и других композитов на основе древесины вы можете у сотрудников компании MULTICUT по контактному телефону. Чтобы подобрать и заказать лазерный станок, отправьте электронную заявку с официального сайта компании.

Материалы для лазерной обработки

Акрил (оргстекло). «Классический» материал для лазерной резки. Режется очень хорошо до толщины 10 мм. Хорошо наносится и любой вид лазерной гравировки. Пожалуй, лучше всех остальных материалов отвечает требованиям лазерной обработки. Связано это в основном с тем, что при лазерном воздействии практически отсутствует плавление материала, в основном идет испарение и удаление паров сжатым воздухом, который подается в зону обработки. Заметное оплавление поверхности реза происходит только при небольшой скорости резки и минимальной подаче воздуха — лишь бы не допустить возгорания материала. Тогда мы имеем то, что называют «зеркальной кромкой» реза. При работе с молочным и цветным акрилом этот эффект выражен слабее.

На кромке реза обычно наблюдается тонкая полосатая структура, которая практически до конца неустранима и вызвана физическим процессами, протекающими в зоне реза. Но не надо путать эту тонкую структуру с зубцами большей амплитуды, которые есть следствие недостатков в оборудовании.

При резке акрила толщиной более 5-8мм надо учитывать термические напряжения, которые могут возникать в материале, особенно в режиме «зеркального реза», и взаимодействовать с собственными внутренними напряжениями.

Полистирол режется медленнее и хуже, чем акриловое стекло. Резка полистирола идет через расплав материала. Поэтому на кромках реза неизбежно появление облоя. При небольшой подаче сжатого воздуха кромка реза почти прозрачна, но облой значителен. При увеличении подачи воздуха облой уменьшается, но кромки реза становятся шершавыми, а решетка технологического стола и вентиляция забиваются тонкими нитями, выдуваемыми из зоны реза. После резки практически каждого листа заготовки необходимо чистить стол и вентиляционную решетку. Резка полистирола возможна, но очень трудоемка.

Полиэфирное стекло (ПЭТ, ПЭТФ, ПЭТГ). Полиэфирное стекло хорошо режется лазером, но хуже акрила. Небольшой облой практически неизбежен. Поверхность реза также может быть близкой к зеркальной, но периодическая неровность поверхности реза всегда присутствует и несколько сильней выражена, чем у акрила.

Стиролакронитрил (САН)- сравнительно новый полимерный материал, используемый в рекламных технологиях, хорошо режется лазером. Качество реза примерно среднее между акрилом и полистиролом.

Зеркальные и фольгированные пластики режутся в общем также как и основной материал, но есть и определенные проблемы, связанные с возможностью повреждения зеркального слоя. Многое зависит от типа и марки металлизированного пластика, способа нанесения металлизированного слоя и (или) защитного слоя краски. Во всех случаях для уменьшения вероятности возгорания и повреждения зеркала требуется более интенсивных поддув воздуха. Кроме того, во избежание повреждения зеркального слоя часто целесообразно вести резку таких пластиков вверх зеркальным слоем. Поэтому желательно для каждого типа материала провести пробные резы.

Поликарбонат плохо режется лазером и только небольших толщин, до 1-2мм. Край реза зеркально-коричневый, с выраженным облоем и заметной периодической структурой. Возможна резка сотового поликарбоната толщиной 4-6мм, но с весьма низким качеством реза.

Слоистые пластики — текстолит, гетинакс и т.п. Режутся лазером очень плохо и только малой толщины. Во многом это связано со слоистой структурой материала и характеристиками используемой полимерной связки.

Читать еще: Использование торцовочной пилы для резки металла

Полипропилен, капролон и др. литые полимерные материалы, в т.ч. термореактивные можно вполне прилично резать до толщин 5-10мм. Но очень многое зависит от конкретной марки материала и его производителя. Поэтому обязательно проведение пробных резов.

Фторопласт можно резать лазером, но только при очень хорошей вытяжке. Объемный характер поглощения лазерного излучения во фторопласте определяет весьма специфический, взрывной, характер процесса резки.

Облицовочные пластики и термопласты. Большинство режется только при небольшой толщине (до 1-2мм). Качество реза может быть вполне приличным, но трудоемкость резки велика. Обязательно проведение пробных резов на каждой партии материала.

Пенопласты и поролоны режутся без проблем. Возможна резка, как с оплавлением поверхности кромок, так и практически без ее оплавления. Но при большой толщине материала (более 20-25мм) проявляется значительная «бочкообразность» лазерного реза, т.е. края реза перестают быть перпендикулярными поверхности. При резке поролона есть трудности с внутренними напряжениями в материале в результате которых может исказиться контур резки.

Дерево и шпон хорошо режутся до толщины 10-15 мм, в зависимости от типа древесины. Требуется интенсивный поддув для удаления продуктов горения. Хорошо режутся сосна, ель, осина, тополь. Значительно хуже береза, тем более бук или дуб. Чем тверже и плотнее древесина, тем трудней она режется. лазером. Характер резки вдоль и поперек волокон различен. Общая проблема сучки, при наличии которых отличного качества реза добиться очень трудно. Край реза от светло-коричневого до почти черного, слегка обугленный. Чем толще и тверже древесина, тем темнее кромки реза.

Фанера. Хорошо режется до толщины 8-10мм. Резка фанеры сильно зависит от сорта древесины, вида клея и способа обработки. Лучше всего режется обессмоленная фанера из древесины хвойных пород. Березовая фанера режется хуже. Еще хуже фанера с формальдегидными смолами. Поверхность реза всегда темная. Режим и качество резки конкретного сорта фанеры определяются экспериментальным путем.

Картон, пенокартон, бумага, ткани прекрасно режутся лазером. Край реза слегка желтоватый или коричневый. Для тонкий материалов проблемой является их ровная укладка и удержание на плоскости. Резка в несколько слоев практически не используется, т.к. в этом случае крайне трудно избежать внедрения продуктов распада между слоями и их загрязнения.

Кожа хорошо режется лазером до толщины 3-4мм. Требуется интенсивный поддув. Цвет и степень обугленности краев реза очень сильно зависит от типа кожи. Обязательно проведение пробных резов. Еще проблема — ровная укладка на поверхности стола раскроя.

МДФ и ПСБ хорошо режутся лазером до толщины 8-10мм. Но характеристики материала (тип связки, плотность прессовки) очень сильно варьируются в зависимости от его марки и конкретного производителя. Поэтому обязательно проведение пробных резов. Край реза ровный, от светло- до темно коричневого, слегка обугленный. Обязателен интенсивный поддув сжатого воздуха.

Ламинированная ДВП хорошо режется лазером до толщины 10-12мм. Торцевая поверхность реза от светло- до темно-коричневого цвета, в зависимости от толщины. Требуется интенсивный поддув воздуха.

ДСП режется лазером отвратительно из-за своей рыхлой структуры и особенностей используемой полимерной связки (эпоксидные или формальдегидные смолы). В принципе можно резать ДСП толщиной 6мм. Край реза неровный, темно-коричневый, местами черный.

Резина и линолеум хорошо режутся лазером. Но при этом в тонком (порядка 0,1мм) слое вокруг кромок реза теряется вулканизация. Для некоторых сортов резины возможно обугливание по торцевой поверхности реза. Остается специфический запах, выветривающийся со временем.

Поранит, гипсокарто н, слюду можно, и довольно успешно, резать лазером. Лазерная резка прокладок из паротита практикуется очень часто. Скорость резки определяется толщиной материала. Вообще высокотемпературные и композитные материалы резать лазером можно, если только эти материалы не боятся термических напряжений.

Искусственный камень. Возможность резки зависит прежде всего от типа используемой связки. Почти наверняка будет хорошо резаться искусственный камень толщиной 10-12мм, если он на акриловой основе. Торцевая поверхность реза гладкая, матовая. В остальных случаях необходим пробный рез.

Камень резать лазером в принципе можно, но очень неэффективно. Лучше и не пробовать.

Стекло, керамику резать лазером возможно, но сложно. Хотя некоторые виды настенной керамической плитки режутся вполне удовлетворительно. Но обычный для стекла и керамик механизм термораскалывания, который используется при их резке, дает положительные результаты только при больших партиях совершенно однотипного материала. Кроме того, малые радиусы кривизны контура реза все равно исключаются, а скорость резки весьма невелика.

Вспененные ПВХ пластики. Возможна резка вспененных ПВХ пластиков толщиной до 15 мм. При большей толщине материала край реза начинает обугливаться. Резка идет при интенсивной подаче сжатого воздуха. Облой (заусенец на отливке или штамповке) очень мал или практически отсутствует, т.к. процесс резки в основном идет через сухую возгонку материала.

Торцевая поверхность реза имеет коричневый цвет, светлеющий со временем. Чем больше толщина материала, тем темнее кромка реза. Цвет кромки определяется парами ПВХ, которые образуются в процессе лазерной резки и впитываются в пористую поверхность реза. Коричневый торец сохраняется даже при резке литых, в т.ч. прозрачных, ПВХ пластиков. Удаление цвета механической зачисткой или мойкой возможно только частично, так как пары проникают вглубь материала. Детали после резки имеют специфический запах, исчезающий со временем.

Неприятной особенностью резки ПВХ являются пары хлора, которые также выделяются при резке, пусть и в крайне ограниченном количестве и вызывают коррозию всех стальных деталей станка.

Мощность и скорость обработки на лазерном станке с ЧПУ

Лазерный станок с ЧПУ является очень удобным, высокоуниверсальным оборудованием. С его помощью можно обрабатывать как «традиционные» материалы — дерево, пластик, стекло, камень. Так и тонкие, хрупкие — подобно бумаге, ткани, коже, резине. Некоторые из этих материалов могут быть обработаны только с помощью лазерного станка с ЧПУ. Иного способа быстрой и качественной машинной обработки (да ещё и в автоматическом режиме) просто не существует!

Помимо широкого спектра обрабатываемых материалов, лазерные станки с ЧПУ обеспечивают очень высокое качество реза. При этом тонкость шва составляет всего лишь несколько миллиметров. Подобные характеристики достигаются не только благодаря самому принципу лазерной обработки (как известно, лазерный луч характерен очень малым расхождением пучка — даже на значительном расстоянии), но и за счёт прецизионной механической части. Применение специальных подшипников и шаговых электродвигателей, обеспечивающих движение лазерной головки, позволяет свести к минимуму погрешность позиционирования излучателя над поверхностью заготовки. В результате точность обработки даже «настольного» лазерно-гравировального станка с ЧПУ составляет не менее 0,1 мм.

Однако чтобы добиться таких показателей в конкретных условиях обработки, необходима грамотная настройка оборудования. Плюс к этому, любые характеристики лазерного станка с ЧПУ могут нивелироваться при использовании некачественной управляющей программы. Чтобы оптимальным образом сочетать все факторы, влияющие на качество обработки, необходимо иметь чёткое представление об общем функционировании лазерного станка с ЧПУ.

Принцип обработки лазером

Обработка заготовок лазером заключается в бесконтактном воздействии луча высокой энергии на поверхность заготовки. Под действием лазера поверхность нагревается и материал в «засвеченной» области испаряется. В результате заготовка изменяет свою форму. Головка лазерного излучателя перемещается над заготовкой в соответствии с маршрутом обработки, заданным управляющей программой. В зависимости от настроек (прежде всего, мощности) лазерный станок с ЧПУ может прорезать заготовки насквозь (в том числе осуществляя фигурную резку), или гравировать поверхность заготовки — в этом случае лазер погружается в материал на незначительную глубину.

Последовательно проходя над заготовкой, лазер «строка за строкой» осуществляет нужное воздействие, благодаря чему заготовка превращается в готовое изделие. За точность обработки, а также за размеры готового изделия отвечает система ЧПУ станка. Микроконтроллер ЧПУ считывает коды управляющей программы (построенной на базе компьютерной графической модели готового изделия) и формирует импульсы для исполнительных элементов — шаговых электродвигателей. Шаговые электродвигатели через ременные передачи приводят в движение инструментальный портал с установленной на нём головкой лазерного излучателя. Инструментальный портал имеет несколько степеней свободы, благодаря чему может совершать сложное пространственное движение над заготовкой и вести 3D-обработку.

В большинстве представленных на рынке «бюджетных» моделей лазерно-гравировальных станков с ЧПУ источником излучения является газовая среда, запаянная в стеклянную трубку. Активная среда из смеси газов (СО2, азота и гелия) обладает высокой стабильностью излучения при малых энергозатратах. А присущая газовым лазерам склонность к повышенному тепловыделению компенсируется встроенной в лазерную трубку системой принудительного жидкостного охлаждения.

Характеристики лазерных станков с ЧПУ

Производители лазерного оборудования выпускают широкую гамму моделей, отличающихся, прежде всего размерами рабочего отсека и площадью стола для размещения заготовок. А также мощностью лазерной трубки (как в базовой комплектации, так и для опционального увеличения). Для удобства работы все лазерные станки допускают подключение к персональному компьютеру. При этом ПК играет роль не только «командного центра» настройки параметров лазерного станка, но и служит для загрузки управляющих программ в память системы ЧПУ.

Читать еще: Гидроабразивная резка меди

Чтобы обработать заготовку, необходима управляющая программа. Её основой является графический эскиз (или точнее — математическая модель будущего изделия), на базе которого строится маршрут обработки. Здесь же указываются параметры резки или гравировки — мощность излучения и скорость движения лазерной головки. Эти параметры являются основными и в значительной степени влияют на качество обработки.

Скорость работы лазерных станков

Лазерный станок — это не только прецизионное (то есть, максимально точное), но и высокоскоростное оборудование. При выборе подходящей модели параметры скорости перемещения луча стоят на втором месте после мощностных характеристик, что вполне понятно, так как это одна из составляющих эффективного производственного процесса.

Основными направлениями использования лазерных станков являются резка и гравировка материалов. В первом случае луч проходит поверхность насквозь, во втором частично снимает с нее верхний слой на глубину, заданную в программе.

Если сравнить характеристики различных моделей, можно увидеть, что в большинстве своем скорость резки заявлена 500 мм/с, для гравировки указывается 700 мм/с. Небольшой процент малогабаритного оборудования (настольные аппараты) режет и гравирует с максимальными показателями 100 и 120 мм/с, а несколько крупноформатных станков, наоборот, превышают среднюю планку — тут цифры доходят до 1000 мм/с.

Говоря о скорости лазерного станка, следует понимать, что указанные производителем цифры говорят о возможностях оборудования при сочетании идеальных факторов. В реальности же получить такие показатели можно лишь на пленках, пергаментной бумаге, шелке и т. п. и то, только в моменты прохождения луча по прямой.

Правильно подобранное соотношение мощности трубки и скорости перемещения лазерной головки является залогом качественной и продуктивной работы оборудования

Примеры скоростных настроек лазерных станков

Существует несколько факторов, влияющих на скорость перемещения луча. В их число входят: сложность контура, ровная поверхность, тип двигателей и качество линейных направляющих, но основными являются мощность излучателя и толщина материала. Отталкиваясь именно от этих характеристик и подбираются оптимальные скоростные режимы обработки. Следует уточнить, что практически каждый пользователь лазерного оборудования вычисляет удобные ему настройки самостоятельно. В данной статье будут приведены только некоторые комбинации для наиболее популярных материалов (фанера и оргстекло), которые позволят ознакомиться с примерным пониманием пропорций.

Лазерная трубка 40-45 Вт

фанера 3 мм: мощность 70-80%, скорость 8-10 мм/с;
оргстекло 2 мм: 20% и 10 мм/с.

фанера 3 мм: 20% от максимальной мощности и скорость 150 мм/с;
пластик 3 мм: 17-20% и 300 мм/с.

Излучатель на 50 Вт

фанера 3 мм: мощность 25-30%, скорость 7-10 мм/с;
пластик 2 мм: 20% и 10 мм/с.

фанера: мощность 16-20%, скорость 300-350 мм/с;
пластик: 17% и 300 мм/с.

Трубка 60 Вт

фанера 3-5 мм: 73-78% от мощности на скорости 12-16 мм/с;
акрил 3-5 мм: 60-70% и 18-20 мм/с;

фанера 3-5 мм: 14-15% мощность, 150-170 мм/с скорость;
пластик 3-5 мм: 13-15% и 150-170 мм/с.

Трубка 80-90 Вт

фанера 6 мм: мощность 65%, скорость резки 10-12 мм/с;
фанера 5 мм: 65% и 15-20 мм/с;
фанера 3 мм: 65% и 25-35 мм/с;
пластики 6-10 мм: 65% и 10-12 мм/с.

фанера: на мощности 13% скорость 250 мм/с; на мощности 10% скорость 150 мм/с;
пластики: 8-10% и 200-250 мм/с.

Излучатель 100 Вт

фанера 6 мм: мощность 65%, скорость 18-20 мм/с;
фанера 3 мм: 65% и 35-45 мм/с.

фанера: 10-13% мощности на скорости 150-170 мм/с.

Вышеперечисленные режимы подходят для получения качественной и детализированной гравировки или для сквозной резки материалов за один проход. Можно заметить, что увеличение мощности излучения влечет за собой повышение скорости прохождения луча, однако, такой подход не всегда целесообразен, так как может привести к оплавлению поверхности в зоне реза. Поэтому подбирать подходящее соотношение необходимо с осторожностью, постепенно повышая мощность и увеличивая скорость. Чтобы избежать порчи изделий и заготовок, тестирование желательно проводить на пробных участках материала.

Лазерные станки для резки и гравировки

Универсальный лазерный станок для гравировки и резки различных материалов, предлагаемый компанией Миртелс, представляет интерес для широкого спектра производств.

Используя это современное и высокотехнологичное оборудование, можно выполнить точную резку и гравирование следующих материалов:

Фанера;
Древесина;
Пластики различной твердости;
Кожа;
Ткань;
Стекло и оргстекло;
Акрил и другие материалы.

В отдельных случаях эта техника также может применяться для гравировки по заданным параметрам неметаллических заготовок толщиной до 4-5 мм.

Таким образом, использовать предлагаемую нами технику возможно в производстве сувенирной продукции, рекламном деле, деревообработке, производстве кожаных изделий и иных видах малого и среднего бизнеса.

Станок с лазерной резкой: как это работает

Принцип работы оборудования заключается в воздействии на обрабатываемую поверхность по заданному контуру сконцентрированного пучка света высокой интенсивности. На месте соприкосновения с лучом лазера происходит испарение или выгорание материала. Таким образом, автоматически задавая параметры луча и траекторию движения лазерной головки, станок ЧПУ с лазерной резкой выполняет поставленную задачу с высокой эффективностью.

Свяжитесь с нами!

Лазерный режущий станок: преимущества

Все предлагаемые нами модели серии имеют ряд преимуществ в сравнении с другим обрабатывающим оборудованием либо станками конкурентов, представляющих аналогичную технологию обработки материалов. В числе таковых преимуществ:

Высокая надежность и долговечность эксплуатации. Высочайшее качество комплектующих иностранного производства, продуманная конструкция, модульная сборка и колоссальный ресурс лазерной трубки определяют крайне редкую необходимость в сервисном обслуживании либо ремонтных работах;
Отсутствие дефектов при резке ряда материалов лучом. В частности, например, края древесины получаются идеально ровными, без зацепок, трещин, сколов и иных структурных дефектов, вызванных особенностью древесных материалов при механическом воздействии;
Автоматический режим работы. После загрузки схемы раскроя заготовки в управляющий блок станка и его запуска участие и контроль за производственным процессом со стороны персонала не требуется. Выполнение поставленной задачи в автоматическом режиме также исключает возможность брака, вызванного человеческим фактором;
Внушительная скорость резки, определяемая типом материала заготовки и его суммарной толщиной;
Возможность резки сразу нескольких заготовок по общему контуру;
Возможность обработки габаритных заготовок. Это возможно благодаря наличию съемной крышки в задней части стола;
Возможность выбора оптимального варианта из нескольких вариантов техники, различающихся размерами рабочей зоны;
Простота управления и полная совместимость программного обеспечения оборудования с продуктами Windows;
Выгодная цена на станок с лазерной резкой непосредственно от производителя оборудования. В стоимость уже входят затраты на обучение персонала (прилагаются на DVD к любой единице оборудования).

Если Вас заинтересовала возможность купить универсальный лазерный станок для фанеры и других материалов, мы рекомендуем внимательно ознакомиться с характеристиками конкретных моделей из нашего каталога. Изучив их параметры, Вы наверняка сделаете оптимальный выбор оборудования для производственных потребностей Вашего бизнеса.