Лазерная резка и гравировка

Устройство и принцип работы

Лазерный станок предназначен для гравировки и порезки металлических изделий. Конструктивно состоит из следующих узлов:

систем излучения, преобразования,
излучателя с резонаторами,
управляющей системы,
органов управления,
узла, перемещающего лазер над рабочей поверхностью.

Конструкция зависит от типов оборудования:

газовые — оснащаются системой накачки инертных газов (неон, гелий), стеклянной колбой с излучающей трубкой,
твердотельные, устанавливаются лампы накачки, импульсные лампы, рабочее тело (рубин) система зеркал (отражающие, полупрозрачные),
газодинамические — предусмотрено сопло для ускорения газов, системы охлаждения,

Плотность пучка составляет 100 МВт/см2. При облучении поверхности заготовки происходит её быстрый разогрев, плавление. За счёт теплопроводности луч способен проникать вглубь металла. В зоне нагрева при достижении температуры кипения происходит его испарение.

Что представляет собой лазерная гравировка?

Принцип такой технологии заключается в воздействии на поверхность предмета лазерным излучением, которое либо меняет цвет нужных участков, либо полностью удаляет поверхностный слой материала в требуемых местах. В последнем случае получается изображение, кажущееся объемным.

По типу лазерного воздействия гравировка бывает:

векторной – рисунок образован тонкими линиями;
растровой – изображение напоминает фотографию и образовано сочетанием точек, окрашенных в полутона.

Лазером можно наносить рисунки и надписи на целый спектр материалов: почти все виды пластика, дерево, металл, ткань, искусственную и натуральную кожу, бумагу любой толщины. Основа при этом может быть многослойной или окрашенной.

Среди преимуществ лазерной гравировки можно выделить:

бесконтактный способ нанесения;
высокую автоматизацию процесса и отсутствие ручных операций;
хорошую четкость рисунка;
оперативность нанесения (весь процесс занимает не более 1 часа);
возможность повторять изображения, даже самые сложные;
стойкость и долговечность изображений;
отсутствие необходимости дополнительно обрабатывать изделие.

Кроме того, такое декорирование придает изделию крайне привлекательный внешний вид.

Кислородная резка с лазерным стартом (технология LASOX)

Логическое развитие предыдущей технологии, один из новых трендов в лазерной резке металлов. Если в лазерно‑кислородной резке основной режущей силой является все‑таки лазер, а кислород, несмотря на огромную тепловую мощь окисления, выступает все‑таки «на подпевках», то здесь основную работу делает именно сверхзвуковая струя кислорода.

Лазерный луч служит стартером — он раскаляет металл примерно до тысячи градусов Цельсия, чтобы подготовить его к запуску бешеной окислительной реакции. Потом в поверхность ударяет струя газа — и начинается собственно резка.

Ключевое положительное отличие технологии — в том, что так можно прорезать более толстый металл — до 50 миллиметров против 30 у большинства установок лазерно‑кислородной резки.
Ключевое отрицательное отличие — процесс идет значительно медленнее. Скорость около 0,2 метра в минуту — в то время как у лазерно‑кислородной резки не меньше полуметра в минуту, а обычно еще быстрее. Поэтому если толщина металла позволяет использовать лазер‑кислород — выгоднее использовать именно его.
Дополнительное отрицательное отличие — увеличенный диаметр отверстий. Редко меньше 3 миллиметров, в то время как обычная лазерно‑кислородная резка выдает и 1 миллиметр, и даже 0,1 миллиметр, если используются специальные станки.

Благодаря этому кислородная резка с лазерной поддержкой используется, например, в судостроении — и не используется в сферах с более тонким металлом.

Классификация

Стандартов в рассматриваемой области станкостроения нет, и производители создают модели, которые могут иметь разное назначение, размеры и многое другое. Прецизионная обработка, функциональная часть и все возможности модели отображаются на видео

Однако если обратить внимание, некоторые станки используют для обработки стали, другие фанеры, третьи дерева. Таким образом, можно сделать вывод, что основной классификацией является вид обрабатываемого материала. Лазерная резка пластика или лазерная резка меди проводятся с использованием различных установок

Лазерная резка пластика или лазерная резка меди проводятся с использованием различных установок.

По виду обрабатываемого материала, когда прецизионная гравировка проходит с помощью сфокусированной энергии, станки можно разделить на следующие категории:

Лазерная резка труб из стали или листов из этого металла проводится, если его толщина находится в пределах 20 миллиметров. Стоит помнить, что лазерная резка труб проводится с нагревом металла. Если нагрев будет продолжительным, произойдет изменение структуры стали.
Нержавеющая сталь может иметь толщину до 50 миллиметров.
Лазерная резка алюминия – наиболее распространенное явление, так как этот металл обладает высокой степенью обрабатываемости. Лазерная резка алюминия возможна при толщине металла до 20 миллиметров. Стоит отметить, что лазерная резка алюминия встречается при производстве элементов бытовых приборов.
Часто можно встретить ситуацию, когда проводится лазерная резка латуни. Условием, при котором может выполняться лазерная резка латуни – толщина листа не превышает 12 миллиметров.
Медь может обрабатываться при толщине 15 миллиметров.
Лазерная резка пластика или лазерная резка полистирола проводится в закрытых камерах по причине образования вредных газообразных веществ. На видео, где отображена работа станка, можно отметить высокую скорость резания. Также на видео отображают высокую точность получаемых деталей даже при условии того, что обрабатываемый пластик восприимчив к воздействию высоких температур.
Также возможна фигурная обработка дерева. Существует огромное количество видео, где фигурная обработка позволяет получить уникальные по форме детали. Из-за отсутствия непосредственного контакта исполнительный орган станка не имеет ограничения в движении по траектории.

Также можно выделить модели станков, которые отличаются по количеству плоскостей, по которым проводится, к примеру, гравировка. Если лазерная резка труб выполняется зачастую в одной плоскости, то фигурная – сразу в нескольких. Существуют модели, которые способны работать с объемными деталями. При этом деталь базируется только один раз, а исполнительный орган станка изменяет свое положение сразу в нескольких плоскостях.

Особенности устройства и принцип работы

Такой аппарат чаще всего используется на крупных производствах, так как имеет высокую стоимость.

Станок LTT-5040 лазерно-гравировальный с ЧПУ

Кроме того, в индивидуальном порядке самостоятельно с ним работать не рекомендуется, несмотря на то что операторы, обслуживающие аппарат, могут настроить его максимально точно. Лазерная резка или гравировка позволяет уменьшить деформацию материала, получить идеально ровный и гладкий шов.

Принцип работы устройства прост:

лазерный луч касается металлической поверхности, вследствие чего ее температура значительно повышается;
верхние слои материала расплавляются, становясь жидкими;
луч проникает все глубже, он имеет высокую мощность, а частицы металла испаряются.

Любой станок, работающий на основе лазерной технологии, оснащен специальными компьютерными программами, они полностью исключают человеческое участие в производственном процессе.

Использовать аппарат следует для резки не только металлических изделий, но и деревянных. В последнем случае понадобится оборудование невысокой мощности. При помощи лазерного станка легко осуществлять такие виды работ:

вырезать трафареты из фанеры или металла;
наносить гравировки;
выполнять фрезерование различной степени сложности;
вырезать 3D изделия (самые продвинутые модели аппаратов).

Лазерный станок с сканером вырезает 3D изделия

В зависимости от того, сколько функций будет выполнять аппарат, зависит и его стоимость. Она колеблется в пределах 40–150 тыс. рублей.

Все станки (даже маломощные) обязаны быть оснащены чиллером – устройством, охлаждающим трубку лазера. А также желательно оснастить гравировальный аппарат механизмом обдува резака и гравера.

Резка на фрезерных станках с чпу:

Фрезерные станки выполняют работу при помощи фрезы (режущего инструмента). Программное управление направляет инструмент и обеспечивает глубину воздействия на материал. Тем самым создается рельефная поверхность, либо узор.

Резка на фрезерных станках — выполняется предельно быстро, точно, аккуратно, не оставляет обуглившихся краев, позволяет делать фаску, предоставляет широкеи возможности при обработке материала.

Еще больше преимуществ перечислены в статье: Фигурная резка.

Также станок с режущей фрезой позволяет выполнять предельно точный раскрой фанеры.

Поэтому для серьезной работы по фанере, например, украшения ажурными элементами из фанеры какого-то здания, созданя крупных рекламных элементов и т.д., лучше обращаться в специальную мастерскую к опытным специалистам, впыолняющим фрезеровку материала на станках с числовым программным управлением. Стоит отметить, что услуги данного рода не отличаются высокой стоимостью и вполне по карману каждому. Поэтому украшение беседки, веранды и т. п. Обойдется совсем не дорого. Цена фрезерной резки зависит от вида материала, его плотности, сложности обрабатываемого узора и площади. А готовый результат будет только радовать!

Поэтому, учитывая все вышесказанное, лучше обратиться к компании, серьезно занимающейся данной деятельностью и имеющей немалый опыт. Тогда вам подскажут на каком станке и какие работы лучше выполнять с тем или иным материалом

Вы сможете быть уверены в отличном качественном результате в кратчайшие сроки, что очень немаловажно. Все наши услуги перечислены здесь

Звонок по России — бесплатный.

Художественное выжигание лазером

Как это происходит

Обработка дерева лазером на станке с ЧПУ

По большому счёту, для обработки на лазерных станках с ЧПУ можно обрабатывать любую древесину , но всё-таки инструкция отдаёт предпочтение кедру, буку, ольхе, пробке и любым ценным породам. Кроме того, очень часто практикуется резка лазером по фанере и МДФ.
Процесс резки лазером по своей сути, это тоже выжигание, только более точное и сфокусированное , которое возможно при выборе подходящей оптики – обрабатываемая поверхность просто сгорает и обугливается. Но это по вполне понятным причинам вызывает нагрев соседних участков древесины, поэтому над резаком устанавливается подача сжатого воздуха и участки возле зоны реза подвергаются всего лишь низкому термическому напряжению.
Но если твёрдые сорта древесины ещё можно обрабатывать без подачи сжатого воздуха, так как у них понижена теплопроводность, то для мягких сортов древесины, МДФ или фанеры такое охлаждение является производственной необходимостью .
Обугливание краёв реза при обработке получаются коричневого цвета, поэтому могут использоваться, как элемент декорации и подчёркивание линий орнамента или картины .

Оборудование

Лазерные устройства для резки железа состоят из элементов:

Специализированного излучателя (твердотельный или газовый прибор). Должен обладать нужными энергетическими и оптическими показателями.
Система формирования лучей и газа. Отвечает за подачу луча от цели излучения к детали, которая обрабатывается, и изменение показателей поступающего к точке рабочего газа.
Устройство передвижения (координации) как самого железа, так и воздействующего на него лазерного луча. А также включает в себя электроисполнительный механизм, привод и мотор.
АСУ (автоматизированная система управления). Регулирует лазерный луч и управляет координатным механизмом и системой транспортирования и формирования луча и газа. Снабжена разнообразными датчиками и подсистемами.

Современный прибор резки железа способен исполнять любые трудные задачи, даже художественную резку. Их изготовлением занимаются как российские ), так и иностранные предприятия (немецкая ).

Читать также: Проволока вязальная для чего используется

Профессиональные лазерные станки

Wattsan 1610 LT с АВТОФОКУСОМ

Обладая рабочим полем 1600×1000 мм и сквозным столом, широкоформатный лазерный станок предназначен для серийного производства и раскроя неметаллических материалов. Отличительная особенность станка — наличие лазерной головы с АВТОФОКУСОМ в БАЗОВОЙ комплектации. Данная модификация решает проблему резки крупных листов фанеры, имеющих искревления поверхности из-за брака или неправильного хранения. Аппарат характеризуется надежной сборкой, высокоточной обработкой (точность позиционирования до 0,01 мм) и простотой эксплуатации. Такой станок станет мощной основой для малого и среднего производства и прекрасно дополнит крупный лазерный цех. Плюсы:

Размеры поля
Сквозная конструкция для ускоренного процесса подачи материала
Точность
Прочность
Возможность работать непрерывно
Есть официальные представители на территории РФ и СНГ

Минусы:

Высокая цена заводского производства

HCZ 6090

Профессиональный гравер, с помощью которого запускается полноценное производство. Обеспечивает необходимую точность и скорость нанесения изображений, а также подойдет для вырезания деталей из заготовок. Для нормальной работы на протяжении долгого времени в устройстве предусмотрена система охлаждения и защита от влаги.

Плюсы:

Точность
Мощность
Возможность работать непрерывно
Поддержка популярных форматов

Минусы:

Сложно настраивается
Требует периодического обслуживания

HCZ 30w

Топ завершает надежный аппарат, способный наносить гравировку даже на самые твердые поверхности. Без проблем справляется с металлом, керамикой или камнем. Начальная настройка кажестя странной, однако за счет простоты интерфейса перенастроить агрегат не трудно даже при отсутствии соответствующего опыта.

Плюсы:

Наличие русской версии софта
Ресурс
Высокоточный лазер
Защитные очки в комплекте

Минусы:

Сомнительная настройка по умолчанию

Принципы выбора

Оборудование для лазерной резки металла выбирается по следующим критериям:

производительности, скорости обработки, позиционирования луча над рабочей поверхностью;
типу излучателя (металлического или керамического), срока его службы, надёжности, особенностей конструкции;
торговой марки, под которой был изготовлен станок;
гарантийному сроку от производителя;
виду материалов деталей, используемых в устройстве позиционирования лазера, особенно направляющих;
назначению, условиям эксплуатации, на которые рассчитан промышленный станок;
удобству и простоте управления;
возможностям расширения функциональности;
требованиям к помещению, где будет выполнена установка оборудования;
стоимости конкретной модели, комплектующих, расходных материалов.

Дизайн станка

Дизайн и компоновка оборудования для лазерной резки металла обеспечивают удобство в работе, а также производительность. Простота удаления стружки, доступное пространство для перемещения заготовки относительно лазера, эффективность охлаждения — вот основные параметры, зависящие от расположения конструктивных элементов.

Важно обращать внимание на следующие узлы:

подъёмный стол;
лазер;
систему охлаждения;
оптику.

Подъёмный стол

Станок для лазерной резки оснащён подъёмным столом, предназначенным для закрепления и перемещения заготовки относительно луча. Перемещение может быть линейным вдоль вертикальной оси координат. Он обладает различной грузоподъёмностью, площадью, способен перемещаться при помощи механического или электрического подъёмного привода.

Мощность лазера и охлаждение

Лазерный резак по металлу оснащается лазерами различной мощности, позволяющими выполнять различные задачи. Чем выше мощность, тем качественнее обработка, больше допустимая толщина заготовок, но и выше энергопотребление.

Для эффективной работы и установки необходимо обеспечивать качественное охлаждение трубки. От этого будет зависеть ресурс работы лазера. Обычно достаточно водяной системы с датчиком потока, позволяющим контролировать охлаждение.

Лазер для резки металла

Оптика

Устройство для лазерной резки предусматривает установку оптики, назначение которой фокусировать луч. Она может быть следующих видов:

длиннофокусной, применяемой для обработки толстых заготовок;
короткофокусной, используемой для гравировки или резки тонколистового металла.

Цены

Стоимость оборудования зависит от следующих факторов:

производителя;
функциональности;
типа лазера;
оптической системы;
площади рабочей поверхности;
системы охлаждения.

Испарительная резка лазером

Испарительная или сублимационная резка — один из пиков развития лазерной технологии. При классической лазерной резке разрезаемый материал плавится. А вот здесь, как уже понятно из названия, происходит мгновенное испарение.

Естественно, температура должна быть очень высокой. А для этого нужен очень мощный лазер, в который вкачивается очень много электроэнергии. При этом резка происходит не сплошным лучом, а короткими импульсами. Насколько короткими? Часто меньше 0,000000001 секунды (наносекунды).

При этом коэффициент полезного действия, конечно, чудовищно мал. Эту бы энергию на железо, да под кислород — и можно было бы резать и резать

Но применение сублимационной резки тоже может быть оправдано — конечно, в тонких и инновационных сферах, когда важно и материал разрезать, и материал подложки не задеть

Распространенные модели и их описание

Станок по металлу имеет множество функций, но аппараты разных производителей могут выполнять разные действия.Наиболее популярными считаются такие агрегаты:

Название устройства	Характеристики
HS-M 3015	Для начала работы необходимо подключить аппарат к компьютеру. Он функционирует автономно. Станок способен работать от стандартной электрической сети в 220 B. Используется устройство для резки нержавеющей 0,3–0,6 см, конструкционной до 0,6 см или оцинкованной до 0,3 см стали. Несмотря на низкий расход энергии, установка высокопроизводительна.
LTC 75	Такой станок характеризуется высокой точностью выполнения работ. Толщина материала, который способен раскраивать аппарат, не превышает 0,6 см. Во время работы станок экономит энергию за счет подачи воздуха или инертного газа. Фокус резки поддерживается в автоматическом режиме. Для этого в устройстве присутствует бесконтактный емкостный датчик. Аппарат оснащен специальными поддонами, в которых собираются заготовки.
AFX	Эти станки обладают высокой производительностью, так как оборудованы усиленной механикой портального механизма. Программное обеспечение дает возможность вести учет количества сделанных заготовок, оптимизировать холостой ход.
LTPG 5	Этот аппарат предназначается для гравировки металлов. Для обработки следует использовать нержавеющую сталь, медь, алюминий, а также резину или пластмассу. На заготовки необходимо нанести даже штрих-коды или идентификационные изображения. Программное обеспечение станка дает возможность добиться идеального качества работы.

Несмотря на то что каждый лазерный аппарат оснащен системой безопасности, работа с ним требует повышенного внимания и осторожности. Особенно это касается ручных моделей, где производство не автоматизировано

Устройство лазерного станка по дереву

Также немаловажно уделять внимание мощности лазерной трубки, от которой зависит скорость и качество реза. Если вы обрабатываете габаритные материалы, к примеру, бочонки, ящики или шкатулки, то в вашем лазерном станке по дереву немаловажно наличие опускаемого рабочего стола. Также эта опция будет полезна, если вы, к примеру, гравируете при помощи поворотного устройства округлые предметы, например, бамбуковые заготовки или скалки

Также эта опция будет полезна, если вы, к примеру, гравируете при помощи поворотного устройства округлые предметы, например, бамбуковые заготовки или скалки

Если вы обрабатываете габаритные материалы, к примеру, бочонки, ящики или шкатулки, то в вашем лазерном станке по дереву немаловажно наличие опускаемого рабочего стола. Также эта опция будет полезна, если вы, к примеру, гравируете при помощи поворотного устройства округлые предметы, например, бамбуковые заготовки или скалки

Рабочий стол с возможностью протяжки материала (сквозной) будет полезен при обработке заготовок, длина которых выходит за рамки рабочего стола.

Разберем систему управления. Бывают станки с простой, однозадачной системой управления (плата М2), которая понимает только одну задачу при одном запуске, и многозадачные системы управления, к примеру, Ruida, с помощью которой станок может и резать, и гравировать одновременно в рамках одного запуска.

При лазерной резке древесины позаботьтесь о хорошей вытяжке, которая в совокупности с поддувом воздуха на сопло повышает качество резки материалов и обеспечивает отличное дымоудаление, необходимое для снижения потери мощности луча при передаче и поддержании в чистоте оптических элементов станка.

Обратите особое внимание на систему линейных перемещений вашего лазерного станка по дереву. Все станки, перемещение у которых по осям происходит с применением фторопластовых роликов, не являются профессиональным и точным оборудованием, а считаются больше аппаратами для дома и хобби, так как фторопластовые ролики за полгода интенсивной эксплуатации истираются, в связи с чем нарушается точность перемещения лазерной головы

Все станки, системой перемещения которых являются рельсовые направляющие, от данного дефекта застрахованы, в связи с тем, что по рельсам скользят игольчатые подшипники. При постоянной хорошей смазке они могут служить вечно!

Усиление самодельной установки

Для усиления мощности и плотности луча, который и является главным режущим элементом, следует приготовить:

2 «кондера» на 100 пФ и мФ;
Сопротивление на 2-5 Ом;
3 аккумуляторные батарейки;
Коллиматор.

Ту установку, которую вы уже собрали можно усилить, чтобы в быту получить достаточно мощности для любых работ с металлом. При работе над усилением помните, что включить напрямую в розетку ваш резак будет для него самоубийством, поэтому следует позаботиться о том, чтобы ток сперва попадал на конденсаторы, после чего отдавался батарейкам.

При помощи добавления резисторов вы можете повысить мощность вашей установки. Чтобы еще больше увеличить КПД вашего устройства, используйте коллиматор, который монтируется для скапливания луча. Продается такая модель в любом магазине для электрика, а стоимость колеблется от 200 до 600 рублей, поэтому купить ее не сложно.

Дальше схема сборки выполняется так же, как было рассмотрено выше, только следует вокруг диода накрутить алюминиевую проволоку, чтобы убрать статичность. После этого вам предстоит измерить силу тока, для чего берется мультиметр. Оба конца прибора подключаются на оставшийся диод и измеряются. В зависимости от нужд вы можете урегулировать показатели от 300 мА до 500 мА.

После того, как калибровка тока выполнена, можно переходить к эстетическому декорированию вашего резака. Для корпуса вполне сойдет старый стальной фонарик на светодиодах. Он компактный и умещается в кармане. Чтобы линза не пачкалась, обязательно обзаведитесь чехлом.

Общие условия поставки оборудования >>>

	Отзывы о работе лазерных станков. Фото и видео материалы о работе оборудования на производственных прощадках наших клиентов. Благодарности и рекомендации.
	Популярные системы для маркировки поставляются нами по программе “ЭКСПРЕСС-ПРОДАЖА” оборудования. см. Условия, комплектацию и стоимость оборудования для участников программы >>>
	Приобрести лазерные станки и оборудование в лизинг можно через любую выбранную Вами лизинговую компанию или на условиях наших лизинг-партнеров.

Аренда лазерного оборудования В Санкт-Петербурге и Ленинградской области, предлагаем лазерную маркировку продукции непосредственно на предприятии заказчика в виде аренды оборудования. Наше лазерное оборудование компактно, легко транспортируется и может быть оперативно установлено практически в любых производственных условиях. Высокая производительность и гибкость современного маркирующего оборудования Лазерного Центра позволяет быстро производить операцию лазерной маркировки больших партий изделий, и таким образом, экономить значительные ресурсы на технологических, транспортных и иных затратах.см. лазерная маркировка партии пластиковой тары для переработки рыбы на Рыбообрабатывающем комбинате РОК-1