Каждое лазерное устройство с ЧПУ хорошо справляется со своей задачей. Применяя, к примеру, лазерный агрегат, можно забыть о ручной резке. Выполнить такое устройство своими руками несложно — это как собрать конструктор из разных элементов.
Что такое станок для лазерной резки с ЧПУ?
Станок для лазерной резки имеет подъемный стол, предназначенный для крепления и движения заготовки относительно луча. Движение может быть линейное около вертикальной оси координат.
Справка : станок имеет разную мощность грузоподъемности, площадь и может двигаться с помощью механического или электрического приводов.
Что нужно, чтобы собрать станок с ЧПУ для лазерной резки самостоятельно?
Для самостоятельной сборки лазерного станка следует позаботиться о наличии важных инструментов, тандем которых позволит получить от изделия качественную работу.
Основной элемент — лазер пишущего дисковода для ПК, который имеет высокую скорость записи. Также понадобятся:
- фонарик;
- указка лазерная;
- паяльник;
- слесарные принадлежности.
Если необходим более мощный инструмент, то нужны дополнительные части для производства драйвера:
- резисторы 2–5 Ом;
- конденсаторы (100 пФ и 100 мФ);
- фонарик на светодиодах;
- мультиметр.
Большую мощность можно получить, если применить купленный в магазине лазерный диод мощностью 60 Вт.
Изделие для лазерной резки металла, изготовленное самостоятельно, лучше всего установить на раму, для контроля применить ПК, который оснащен программой. Поэтому помимо лазера необходимы:
- корпус;
- электромоторы;
- транзисторы и платы;
- регулятор;
- шкивы и зубчатые ремни;
- листовая сталь для производства кронштейнов;
- гайки, стяжки, шарикоподшипники;
- контроллер и выключатели;
- стержни металлические и доски.
Для резки фанеры
Чтобы сделать станок для резки фанеры , потребуются следующие элементы:
- МДФ, ДСП или фанера;
- направляющие части — стержни из металла размером 12 мм;
- держатели;
- подшипники и втулки скольжения;
- шаговые двигатели;
- ходовые гайки и винты;
- контроллер;
- блок питания контроллера;
- муфта;
- провода и кабели;
- шкивы;
- выключатели;
- компьютер.
Для резки дерева
За основу устройств по дереву необходимо взять твердые породы дерева, сталь, алюминий. Для качественной работы комплекса нужна разработка суппортов. В момент их движения недопустимы движения, так как это вызовет неточное фрезерование. Также для сборки станка для резки дерева потребуются следующие комплектующие:
- направляющие из стали, хорошо отшлифованные;
- суппортный механизм из текстолита;
- шаговые моторы, лучше использовать образцы 24 В и 5 А;
- блок фиксации рабочего органа, конфигурация которого зависит от имеющегося в наличии инструмента.
Как сделать станок лазерной резки с ЧПУ своими руками?
Собранное своими руками устройство с ЧПУ дает повод для гордости мастеру и позволяет подробно разобраться в филигранной обработке материалов.
Первый шаг для изготовления лазерного станка для резки металла — разборка дисковода для извлечения из него лампочки. Она находится в каретке и закреплена. Крепления необходимо распаять паяльником.
Справка : в процессе работы не нужно подвергать лампочку сильным механическим действиям, которые могут повредить ее.
Прежде чем собирать станок, нужно определиться, от чего именно он будет питаться, куда будет смонтирован светодиод и как распределить ток.
Справка : для диода необходим более мощный ток, чем для частей указки.
- Необходимо аккуратно разобрать указку и заменить диод лампочкой, которую вы вытащили из дисковода. Для крепления лучше всего применить клей.
- Мощности указки может не хватить, поэтому ее увеличивают батарейками для фонарика. Для этого нижние элементы фонарика совмещают с той частью указки, в которой находится лампочка. Из фонарика убирают стекло и подсоединяют лампочку.
- При самостоятельном выполнении устройства около лампочки накручивается алюминиевая проволока. Части резистора присоединяют к батарейкам по схеме. Тут нужна точность и соблюдение полярности.
- Корпусом для такого станка служит фонарик из металла. После монтажа корпуса из дерева устанавливают стержни.
- Для установки электромоторов нужны кронштейны из листовой стали, которые согнуты под прямым углом.
- Кронштейны также следует сделать и для закрепления привода, только листы согнуть буквой П. Ремни с основанием соединяют саморезами.
Для резки фанеры
Самостоятельная сборка устройства для резки фанеры происходит в следующем порядке:
- Раскрой и производство основания. Лучше всего для него использовать фанеру толщиной двенадцать миллиметров.
- Крепление на данном основании неподвижных стенок и просверливание отверстий для установки направляющих стержней.
- Установка направляющих по оси Y. На них заранее нанизывают опоры скольжения для боковых элементов каркаса.
- Выполнение боковых подвижных стенок. В них нужно просверлить отверстия для направляющих по оси Х и установить их на стенках.
- Крепление стенок на опорах.
- Сборка рабочей головки устройства.
- Установка электрической части. В нее входит подведение электропитания, монтаж выключателей, кнопок пуска и аварийная остановка.
- Установка электроники и подключение контроллера.
- После проверки всех частей можно начинать работу на самодельном станке.
Для резки дерева
Последовательность действий для изготовления аппарата для резки дерева следующая:
- Монтаж осей суппортного элемента и их фиксация по краям машины.
- Притирание суппортов. Нужно двигать их по направляющим до тех пор, пока движение не станет плавным.
- Затяжка винтов для фиксации суппортного станка.
- Крепление элементов на основу рабочего механизма.
- Монтаж муфт и ходовых винтов.
- Установка моторов. Они крепятся к болтам муфт.
Электронные элементы находятся в автономном шкафу для обеспечения минимума сбоев при работе устройства. Плоскость для монтажа рабочей машины должна быть без перепадов, так как в конструкции не предусмотрены винты регулировки уровней. После завершения всего вышеперечисленного можно смело переходить к работе станка.
Чертежи лазерных плоттеров с ЧПУ своими руками
Для функционирования плоттера с ЧПУ при создании графиков необходимы три оси: X, Y и Z. Первые две оси находятся под углом 90 градусов друг к другу так, что любая точка на поверхности определяется значением X и Y. Ось Z применяют для подъема и опускания пера на бумагу.
Чтобы грамотно выполнить чертеж для лазерной резки металла, есть программы, которые работают с векторными графическими файлами. В них сохраняются чертежи для лазерной резки.
При конвертации чертежа иногда могут появляться некоторые искажения или случайно добавленные элементы. Вы должны следить за этим, чтобы их вовремя исправить.
Чертежи должны поддерживать форматы программных пакетов «Автокад» или «Корел Дро».
Для лазерной резки металла допустимо применять схематичный чертеж детали в компьютерной форме. Для этого используются форматы CDR или DWG-файлы. Эскиз детали должен быть схематическим объектом с замкнутым контуром. В нем могут быть прорези и отверстия.
Для резки фанеры
При создании чертежа для лазерной резки фанеры должны учитываться прокладки и подключения электрооборудования. Это поможет уменьшить количество ошибок при проектировании станка.
Можно сделать чертеж вручную, но лучше использовать такие программы, как «Компас», «Автокад» или «Визио». В них возможно исправить чертеж, а в «Визио» есть готовые шаблоны по электрооборудованию.
Для резки дерева
Прежде сделать станок для резки дерева, потребуются чертежи и трехмерная модель с расчетом всех осей перемещения. Лучше всего выполнять моделирование в программе «Автокад». Перед началом проектирования нужно приобрести элементы, которые нельзя сделать самостоятельно: узлы скольжения, шаговые двигатели, приводные ремни.
Сердце данного станка — программируемый блок управления. Он состоит из трех частей: модуль ввода, процессорный блок, модуль управления.
Самая доступная технология — станок на процессоре «Ардуино». Его можно сделать своими руками. Один модуль следит за положением инструмента, второй дает команды блоку управления, третий управляет режущей головкой.
При выполнении чертежа вы задаете не только глубину обработки заготовки и трафарет, но и путь перемещения головки для каждой точки сверления и начала разреза. Программа подскажет оптимальные формы раскроя, чтобы минимизировать потери материала.
В заключении необходимо сказать, что если вам хочется самостоятельно собрать станок с ЧПУ для лазерной резки, то не нужно экономить на каждой детали и делать направляющие ровнее заводских или менять ШВП на шпильку. Такой станок работать будет, но качество его работы вас расстроит и заставит пожалеть о потраченных на него времени и финансах.
Основы лазерной резки металла. Режущие газы
Лазерная резка – это специальная технология обработки или резки материалов с использованием лазерного луча высокой мощности.
Использование лазерной установки для раскроя листовых металлов в последние два десятилетия получило большое распространение. Этот процесс развивается до сих пор. И, возможно, в скором времени мы получим очередную технологическую ступень в развитии этого интереснейшего направления.
В этой статье мы рассмотрим процесс лазерной резки листового металла на уровне простых объяснений. Не вдаваясь в подробности физики лазерного луча, химических процессов и т.п.
На рисунке ниже изображена упрощённая схема лазерной резки листового металла.
1. Предварительно сфокусированный Лазерный луч выходит из Лазерной головки через Сопло и попадает на поверхность Металла.
2. За счет высокой концентрации энергии в области луча металл начинает активно плавиться.
3. Для удаления расплавленного металла, в зону резки под давлением подаётся Режущий газ, который «выдувает» расплавленный металл вниз, за пределы листа. Газ выходит из того же Сопла, что и Лазерный луч. Но из другого, «кольцевого» канала.
4. Подача Лазерного луча и Режущего газа происходит одновременно.
5. Также одновременно с описанными выше процессами, Лазерная головка перемещается вдоль определённой траектории. Формируется контур будущей детали.
Свойства режущих газов в процессе резки весьма важны. Поэтому остановимся на вопросе их применения немного подробнее.
Газ, который подаётся в зону лазерной резки выполняет в основном «транспортную» функцию — удаление расплавленного металла за пределы листа. Но свойства газа, который работает в условиях высоких температур, оказывает влияние на несколько параметров резки. Поэтому на практике газы используются разные:
1. Воздух
Специальный воздушный компрессор подаёт в лазерную магистраль этот незатейливый газ. Газ сам по себе недорогой, поскольку мы в нём живём и его вокруг нас много).
Воздушный компрессор
Воздушные фильтры
Однако не всё так просто. Воздух должен быть предварительно сжат и очищен. Для создания запаса воздуха высокого давления требуется весьма дорогостоящее оборудование, к тому же нуждающееся в постоянном обслуживании.
При этом, в смысле качества лазерной резки, воздух не имеет преимуществ перед другими газами.
Наиболее разумным с точки зрения экономической целесообразности является резка воздухом металлов небольшой толщины. Обычно для металлов это 1-1,5 мм.
Для такой резки достаточно компрессора с производительностью до 10 атмосфер. Такие компрессоры относительно недороги. Также не забываем про небольшой отряд фильтров, которые предотвращают попадание в наш воздух конденсата и паров масла.
Воздухом можно резать черный металл, нержавейку, алюминий и т.д.
Следует иметь ввиду, что резка кислородом окисляет кромку режущего металла и весьма сильно перегревает металл в зоне резки.
2. Кислород
Наиболее часто используемый газ. Покупается в основном в баллонах по 40 или 70 литров.
Разумно покупать кислород в виде моноблоков по 12 – 16 баллонов. Давление в баллоне около 15 атмосфер. Этого достаточно, чтобы резать весь спектр толщин металлов, которые на сегодняшний день лазеры способны резать вообще.
Если опустить некоторые нюансы, использование кислорода в баллонах можно считать вполне удобным и экономически наиболее разумным.
Однако у кислорода есть очень серьёзный недостаток. Им можно резать только черный металл. Для того чтобы правильно резать цветной металл – переходим в п.3.
На рисунке — Кислородный моноблок из 12 баллонов
С использованием этого газа обычно режут все цветные металлы в любом диапазоне толщин.
Для качественной резки газ должен быть высокой степени очистки. Поэтому этот газ весьма дорог.
Азот не окисляет кромку в зоне резки, как это делает кислород или воздух.
По этой причине черные металлы тоже иногда режут азотом. Это дорого, но в результате даёт очень чистый срез, без окислов. Это имеет смысл если, мы понимаем, что срез нам действительно нужен чистый. Например, вырезанная деталь дальше будет привариваться этой кромкой к другой детали. Или к детали предъявляются высокие требования для дальнейшей покраски порошковым способом.
Среди положительных качеств азота является также его способность охлаждать режущую кромку. Это в свою очередь уменьшает нежелательные термические воздействия на зону резки и препятствует деформации металла от воздействия высоких температур.
Азот так же как и кислород можно использовать в виде моноблоков, но разумнее применять большие сосуды – бочки объёмом до 500 л и внутренним давлением 15-16 атм. Азот в таких бочках находится в жидком виде.
Азотный моноблок
Азотная бочка 500 л
Специфический газ, который используют для резки титана. Именно резка этим газом не изменяет свойства титана.
На этом мы заканчиваем краткую экскурсию по основным понятиям технологии лазерной резки металлов. В следующих статьях мы познакомим вас с режимами резки, устройством оборудования и прочими интересными штучками) Оставайтесь с нами.
✅ ЛАЗЕРНЫЙ станок для резки фанеры с ЧПУ. ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ инструкция к прочтению перед покупкой
Почему для резки и гравировки фанеры выбирают лазерный станок с СО2 излучателем? Отвечая на этот вопрос, среди множества преимуществ данного оборудования с ЧПУ его владельцы особо выделяют следующие:
- чистота производства (по сравнению с той же фрезерной обработкой)
- отсутствие особых требований к организации рабочего пространства мастерской
- простота эксплуатации и обслуживания лазерного станка
- широкий спектр выпускаемой продукции
- высокая скорость производства и низкая цена конечного изделия
И если вы решили разобраться в вопросах лазерной резки фанеры, чтобы купить лазер и открыть собственную мастерскую, то эта статья для вас.
В ней мы подробно на конкретных примерах разберем, какими бывают лазерные станки для резки фанеры, на что обращать внимание при выборе этого оборудования в части комплектации и производственных возможностей, как все это влияет на цену, какой должна быть мастерская, а также рассмотрим способы и режимы лазерной резки и гравировки фанеры.
- Как выбрать лазерный станок для резки фанеры
- Технические характеристики производительного лазерного станка для фанеры
- Фанера для лазерного станка
- Хранение фанеры для лазерной резки и как ее выпрямить
- Как гравировать и резать фанеру на лазерном станке + быстрый рез
- Мастерская лазерной резки фанеры
- Какой и где купить лазерный станок для резки фанеры
Лазерные станки для резки фанеры различаются в первую очередь размером рабочего поля, которые по устоявшимся стандартам бывают так называемыми малоформатными (300х200 мм, 400х400 мм, 600х400 мм, 600х900 мм), среднеформатными (1000х800 мм, 1200х900 мм, 1300х900 мм, 1400х900 мм), а также широкоформатными (1600х1000 мм и больше). Для понимания различий предлагаем вам посмотреть подробные видеообзоры малоформатного Zoldo 6040 RD и широкоформатного Zoldo 1610.
Помимо этого среди множества других отличий этого оборудования друг от друга основными считаются мощность и ресурс лазерной трубки, контроллер, а также система перемещения. Об этих и других технических особенностях чуть ниже, а сначала объясним, на что влияет размер рабочего поля и ответим на вопрос «Какой же в итоге станок выбрать?»
Все зависит от производственных задач, которые вы ставите перед станком для лазерной резки с ЧПУ. К примеру, давайте отталкиваться от типовых размеров листов фанеры, а также размеров изделий, которые будут вырезаться из этой фанеры на лазерном станке, и их количества, выпускаемых в рабочую смену.
Наиболее распространенный размер листа фанеры для лазерной резки, который вы можете купить — 1525х1525 мм. Такой не поместится ни на одно из вышеперечисленных рабочих полей, как говорится, тютелька в тютельку, только если это не широкоформатный аппарат, либо станок с протяжкой материала. Поэтому такие листы фанеры в любом случае придется кроить, к примеру, циркулярной пилой.
И чем меньше времени вы будете тратить на эту процедуру, тем ниже будет себестоимость готовой продукции. Поэтому если вам от лазерного станка для резки фанеры требуется большая производительность, то выбирайте средне или широкоформатный. Если вы рассматриваете лазер для хобби или мелкой серии, где время производства не так уж и важно, то вам подойдет малоформатный аппарат.
Помимо размера рабочего поля на выбор лазерного станка для фанеры влияет его комплектация и конструкция.
У дешевого оборудования в большей степени предназначенного для хобби она не будет обеспечивать, к примеру, высокую скорость обработки, такой станок не сможет отличаться надежностью, с ним придется дольше возиться в части обслуживания и чаще заниматься той же юстировкой.
Помимо этого дешевые лазерные станки по фанере не могут похвастаться мощностью и ресурсом СО2 излучателя (лазерной трубки), влияющими на то, какую максимальную толщину фанеры и с какой скоростью вы сможете резать, а также как долго прослужит лазерная трубка.
Промышленные или даже уже средне- и широкоформатные полупрофессиональные станки, специально созданные для производства (микро- или малого бизнеса), отличаются не только производительностью, стабильной точностью и скоростью обработки, но и удобством обслуживания и эксплуатации, что в конечном итоге позволит вам снизить себестоимость лазерной резки и гравировки фанеры как услуги или выпуск готовых изделий из фанеры.
В данном чек-листе представлены основные комплектующие, которые должны быть установлены на лазерном станке по фанере, если вам требуется от него хорошая производительность:
- Многозадачный контроллер RuiDa 6445
- Лазерная трубка RECI W2 мощностью 90-100 Вт или более старшая модель
- Блок розжига СО2 излучателя (БВН) LaserPWR серии Z, серии ES или серии ESA
- Трехфазные шаговые двигатели 57-й серии по осям X и Y от Leadshine
- Драйвера по осям X и Y от Leadshine
- Редукция 1:2 или 1:3
- Полиуретановые зубчатые ремни 3М с металлическим кордом шириной 15 мм по осям X и Y
- Шкивы системы перемещения минимум на 24 зуба
- Рельсовые линейные направляющие шириной не менее 15 мм по осям X и Y
- Концевые датчики — бесконтактные индуктивного типа
- Оптика: линза (обязательно мениск) диаметром 20 мм, зеркала диаметром 25 мм
- Система автоматического включения/выключения вытяжки и компрессора
- Система управления давлением воздуха, подаваемого в зону реза с компрессора
- Купольная система вытяжки с контейнером для сбора мелких деталей и отходов
Помимо этого для удобства обслуживания, диагностики и эксплуатации на СО2 лазере для фанеры необходимо наличие специальных технологических отверстий, которые для быстрого доступа ко всем узлам и механизмам не должны закрываться на ключ. Для удобной и быстрой работы в рабочей зоне станка требуется много свободного пространства.
Чтобы дым (продукты горения) от лазерной резки и гравировки фанеры эффективно удалялся из рабочей зоны, на станке должны быть реализованы две точки подключения вытяжной вентиляции. А для обработки длинных листов фанеры — сквозная подача материала.
Толщина металла корпуса и внутренних перегородок нормального аппарата лазерной резки фанеры — 2 мм, толщина металла базы (станины), на которой размещена система перемещения — 2,8 мм, толщина металла остальных элементов, таких как крышки рабочей зоны и технологических отверстий — 1-1,5 мм.
Именно такая комбинация толщин металла дает жесткость конструкции станка и как следствие вы не будете спустя какое-то время мучиться с постоянными донастройками системы перемещения или юстировкой.
На лазерных станках по фанере, у которых толщина металла составляет всего 1 мм в процессе продолжительной эксплуатации начинают возникать проблемы с точностью из-за того, что металл начинает деформироваться.
Корпус оборудования для резки фанеры может быть как цельносварным, так и разборным. В первом случае оборудование более функционально. Во втором с отсутствием каких-то дополнительных производственных возможностей, к примеру, опусканием рабочего поля на большую глубину, придется смириться, но зато такой лазерный станок можно легко проносить в узкие дверные проемы.
Как было отмечено ранее самый распространенный размер листов фанеры — 1525х1525 мм.
Марка фанеры, используемой для лазерной резки и гравировки на станке с СО2 излучателем — ФК из березы, обычной водостойкости.
Фанера ФСФ, отличающаяся повышенным долговременным сопротивлением разрушающему действию влаги, вам не подойдет просто потому, что резать ее лазером достаточно тяжело и качество обработки будет не очень.
Также фанеру разделяют по сорту или качеству. При том разное качество может быть у каждой из сторон (поверхности), которые у фанеры называются лицевой и тыльной. Наиболее популярный сорт фанеры для лазерной резки — 2/2.
Он удовлетворяет отсутствием большого количества сучков, неровностей, гнили, полостей (каверн) и каких-то других внутренних и внешних дефектов. Если сорт обозначен меньшим числом, то качество фанеры еще лучше, если большим — хуже.
Также фанера бывает шлифованной и не шлифованной.
Какую выбрать? Все также от задачи. Если, к примеру, вы собираетесь изготовить многослойную картину, где качественной должна быть только лицевая сторона, то можно выбрать фанеру, к примеру, 2/4. Если ваши изделия кукольные домики, бизиборды или бизидома, то лучше 2/2.
Как известно, ровной фанеры не бывает от слова «СОВСЕМ». Поэтому перед тем, как ее отправить на лазерный станок под резку или гравировку вам лучшее ее хоть немного выровнять, чтобы обработка была более качественной.
Для этого можно использовать стеллаж, на который предварительно раскроенные под формат вашего рабочего поля листы фанеры укладываются либо друг на друга в стопку, при этом каждый предварительно равномерно опрыскивается водой или протирается влажной тряпкой. Далее стопку сверху надо равномерно (по всей поверхности) придавить каким-то грузом.
Через некоторое время после высыхания фанера приобретен более прямую форму, но сразу обратите внимание, что без какой-либо гарантии того, что спустя время фанеру опять не поведет. Такова ее природа.
Возьмите еще на заметку, что листы фанеры для лазерной резки, которые находятся в середине или внизу вашей стопки будут выравниваться лучше. Верхние — хуже, так как на них будет давить небольшой вес.
Также учтите тот факт, что подсушенная фанера легче режется на лазерном станке, поэтому храните и выравнивайте ее в сухом помещении вашей мастерской.
Существует несколько способов обработки фанеры на лазерном станке:
- сквозная резка лазером
- лазерная гравировка
- быстрый рез
Рассмотрим каждый из них подробно.
Сквозная резка фанеры лазером
Оптимально и экономически целесообразно на лазерных станках с ЧПУ с СО2 излучателем резать фанеру максимальной толщиной до 20 мм. Зачастую подобная используется для изготовления мебели.
Для того, чтобы прорезать такую в параметрах обработки станка необходимо настраивать большую мощность лазера и медленную скорость.
Минусом такого режима резки является черный торец вырезаемых из фанеры деталей.
Для резки фанеры меньшей толщины устанавливается меньшая мощность и большая скорость.
Как подобрать соответствующие параметры для лазерной резки? К сожалению, в подавляющем большинстве случаев все индивидуально, так как зависит от качества каждого конкретного листа фанеры.
Однако опытным путем мы установили примерные скорости резки фанеры, которые вы можете брать за отправную точку при настройке параметров резки фанеры на вашем лазерном станке.
Скорость резки фанеры СО2 лазером
Лазерная трубка 40 Вт
- 3 мм — 12 мм/с
- 4 мм — 10 мм/с
- 6 мм — 5 мм/с
- 8 мм — 2 мм/с
- 10 мм — в два прохода
- 12 мм — в два прохода
Лазерная трубка 50 Вт
- 3 мм — 16 мм/с
- 4 мм — 14 мм/с
- 6 мм — 7 мм/с
- 8 мм — 2 мм/с
- 10 мм — в два прохода
- 12 мм — в два прохода
Лазерная трубка RECI W1 80 Вт
- 3 мм — 20 мм/с
- 4 мм — 18 мм/с
- 6 мм — 14 мм/с
- 8 мм — 7 мм/с
- 10 мм — 4 мм/с
- 12 мм — 3 мм/с
Лазерная трубка Lasea F2 80 — 95 Вт
- 3 мм — 22 мм/с
- 4 мм — 20 мм/с
- 6 мм — 15 мм/с
- 8 мм — 10 мм/с
- 10 мм — 5 мм/с
- 12 мм — 3 мм/с
Лазерная трубка RECI W2 90 — 100 Вт
- 3 мм — 25 мм/с
- 4 мм — 22 мм/с
- 6 мм — 19 мм/с
- 8 мм — 10 мм/с
- 10 мм — 6 мм/с
- 12 мм — 5 мм/с
Лазерная трубка Lasea F4 100 — 120 Вт
- 3 мм — 27 мм/с
- 4 мм — 23 мм/с
- 6 мм — 20 мм/с
- 8 мм — 12 мм/с
- 10 мм — 7 мм/с
- 12 мм — 6 мм/с
Лазерная трубка RECI W4 100 — 130 Вт
- 3 мм — 35 мм/с
- 4 мм — 30 мм/с
- 6 мм — 25 мм/с
- 8 мм — 18 мм/с
- 10 мм — 15 мм/с
- 12 мм — 10 мм/с
| 40 Вт | 12 мм/с | 10 мм/с | 5 мм/с | — | — | — |
| 50 Вт | 16 мм/с | 14 мм/с | 7 мм/с | 2 мм/с | — | — |
| RECI W1 80 Вт | 20 мм/с | 18 мм/с | 14 мм/с | 7 мм/с | 4 мм/с | 3 мм/с |
| Lasea F2 80 — 95 Вт | 22 мм/с | 20 мм/с | 15 мм/с | 10 мм/с | 5 мм/с | 3 мм/с |
| RECI W2 90 — 100 Вт | 25 мм/с | 22 мм/с | 19 мм/с | 10 мм/с | 6 мм/с | 5 мм/с |
| Lasea F4 100 — 120 Вт | 27 мм/с | 23 мм/с | 20 мм/с | 12 мм/с | 7 мм/с | 6 мм/с |
| RECI W4 100 — 130 Вт | 35 мм/с | 30 мм/с | 25 мм/с | 18 мм/с | 15 мм/с | 10 мм/с |
Помимо параметров скорости и мощности, задаваемых в настройках контроллера или управляющей программы станка, на качество лазерной резки фанеры также влияют следующие основные факторы:
- давление воздуха, подаваемого в зону реза с компрессора для лазерного станка. Должно быть 1,5-2 атмосферы (1,5-2 бар)
- температура в системе охлаждения. Мы рекомендуем 15-17 °C при температуре окружающего воздуха 15-25 °C
Понятное дело, что есть и другие факторы, среди которых и идеальная юстировка, и чистота оптики, и отсутствие дыма (продуктов горения) в рабочей зоне, что обеспечивается чистой и исправной системой вытяжной вентиляции. Подробнее об этом, а также настройках параметров лазерной резки фанеры, подготовке макетов мы рассказали в этом видео.
Данный способ обработки позволяет создавать на фанере различные изображения и рисунки. Также используется для фотогравировки. В отличие от резки лазерная гравировка происходит на большей скорости по оси X.
По оси Y в настройках управляющей программы задается шаг перемещения портала после каждого прохода лазерной головы по оси X, который в свою очередь может быть двунаправленным и однонаправленным.
Оптимальный подбор этих параметров, а также мощности лазера позволяет создавать изображения или рисунки различного качества, к примеру, темные, когда вы задаете на гравировку большую мощность и меньшую скорость, или светлые, когда лазерная гравировка происходит на больших скоростях и малой мощности. Помимо этого лазерная гравировка может быть глубокой, поверхностной и рельефной.
Отдельно в данном режиме обработки следует выделить так называемую светлую гравировку фанеры. Данный способ применяется для гравировки окрашенных поверхностей, когда лазером на большой скорости и малой мощности снимается только слой краски либо морилки.
Давление воздуха, подаваемого с компрессора при лазерной гравировке фанеры должно быть минимальное, чтобы создаваемые лазером продукты горения сильно не разлетались по обрабатываемому материалу, чтобы потом не мучиться с его удалением с помощью шлифмашинки.
Быстрый рез
Благодаря этому способу лазерной обработки вы можете создавать на фанере любые контурные изображения. Происходит это в режиме резки с малой мощностью СО2 излучателя и большой скоростью. Как и в случае с лазерной гравировкой на качество обработки влияет индивидуальный подбор этих параметров.
Обычно быстрый рез на лазерном станке по фанере происходит на стандартном фокусном расстоянии. Но если необходимы изображения с более толстыми линиями, то фокусное расстояние увеличивают, получая тем самым быстрый рез в расфокусе. Как это выглядит на практике и какой для подобной обработки нужен лазерный станок смотрите в этом видеообзоре.
Что еще помимо лазерного станка должно быть в мастерской лазерной резки фанеры? Все зависит от производственных задач, которые вы перед ней ставите.
Из этого видеообзора вы можете узнать, как выглядит небольшая мастерская «Фанеркин» (г.
Петрозаводск), владелец которой Алексей Потапов подробно рассказал про свое дело, а также поделился советами, опытом и лайфхаками, которые помогут начинающим владельцам лазерных станков организовать свою мастерскую любого масштаба.
- Если вас интересует цена станка для лазерной резки фанеры, то она зависит от комплектации, размера рабочего поля и производственных возможностей.
- WinLaser предлагает вам широкий спектр различного оборудования для раскроя и гравировки фанеры, как для дома, хобби, образовательных учреждений, так и крупносерийного производства.
- В нашем каталоге с понятными и прозрачными ценами, подробными характеристиками и описанием вы можете выбрать и купить лазерный станок для резки фанеры под любую задачу.
Лазерная резка металла
05Дек
Содержание статьи
Сталь имеет высокую прочность, поэтому ее трудно разделить на несколько частей. Один из эффективных промышленных методов – лазерная резка листа металла, о том, что это такое, поговорим в этой статье.
Сущность операции
Международное название – LBC (Laser Beam Cutting). Во время процедуры определенный участок подвергается высокоскоростному локализованному нагреву лазером с последующим разрушением структуры материала на молекулярном уровне. Связи нарушаются, происходит разрыв. В результате образуется ровный срез.
Луч генерируется специальной установкой, при этом узкая горловина позволяет направить его с высокой точностью. Образуется световой поток высокой плотности. Под воздействием энергии любое полотно претерпевает разрушение посредством плавления, испарения, сгорания.
Свойства и мощность лазера для металла
Характерные черты луча:
- постоянство длины и интенсивности волны, это дает возможность управлять потоком;
- низкий угол расходимости – нет большой зоны поражения;
- когерентность волновых процессов, все они сонаправлены и увеличивают действие друг друга.
Скорость процесса зависит от теплопроводности материала, чем она выше, тем эффективнее процедура, в среднем это 0,15-12,5 м/с. Мощностная характеристика лазерного излучения определяется плотностью потока и достигает 10 в 8 степени Ватт на 1 квадратный сантиметр. Мощность определяется в зависимости от толщины заготовки и в среднем достигает 0,5 – 1,5 кВт.
Технологический процесс лазерной резки металла
Луч образует на образце точку. Точечное воздействие позволяет добиться максимально быстрого нагревания выше температуры плавления и кипения. Вещество начинает испаряться.
Если плотность материала высокая или большая ширина, то испарение затруднительно, поэтому присутствует газовый баллон – инертный газ (кислород, азот, обычный воздух) направлен на эту зону и выдувает расплавившиеся элементы.
Виды операции
Классификация основана на выборе рабочего элемента, то есть прибора, образующего лазерный поток. Различают три типа установок по мощности:
- Не более 6 киловатт – работа с твердыми телами. В основе лежит рубин или специальное прочное стекло. Они позволяют генерировать высокий импульс с постоянным потоком.
- До 20 кВт – с помощью газа. Газовая смесь из азота, кислорода, гелия прогревается и разгоняется с помощью электроэнергии.
- До 100 кВт – наиболее мощные станки, газодинамические. В их основе углекислый газ, который направлен узким потоком на локализованную область.
Режимы резки металла лазером
Любая установка имеет множество параметров. Их выбор зависит от конкретных характеристик разрезаемого материала и желаемого результата. Например, мощность прямо пропорционально увеличивается в зависимости от толщины листа.
Также имеет значение химический состав. Углеродистые стали имеют преимущества перед низкоуглеродными по прочности, но они же на 25-35% медленнее нагреваются и разрушаются из-за добавления углерода. Аналогично влияют и прочие легирующие добавки.
Также влияет выбранный газ. Чистый кислород в два раза эффективнее, чем обычный воздух. Качество разреза (шероховатость, образование сколов, дефектов) зависит от скорости процесса и толщины заготовки.
И, конечно, важна точность. Самый лучший показатель у станков с ЧПУ. Они заранее программируются, вводятся все показатели, выбор программы осуществляется автоматически.
Приведем таблицу, которая поможет определить режим:
| Ширина листа, мм | Скорость разреза, м/с | Толщина лазерной резки металла, мм |
| 1 | 10 | 0,1 |
| 3 | 6 | 0,3 |
| 5 | 3 | 0,4 |
| 10 | 1 | 0,6 |
Конструкция лазера
Второе название – квантовый генератор. Он отличается от обычного луча (например, в игрушке или прицеле) только увеличенной в сотни раз мощностью. Но конструктивно технология ничем не отличается. Есть три основных узла:
- внешний источник накачки – направляет энергию к оптическому квантовому генератору;
- активная лазерная среда, которая состоит из кристаллического тела, смеси газа или стекловолокна (выше приведена разница этих трех типов);
- оптический резонатор – здесь уже находится не чистая энергия, а излучение.
Луч проходит через головку всей конструкции, где расположено полупрозрачное зеркало.
Разновидность оборудования для лазерной обработки металла с твердым телом
Коротко мы уже описали, что классификация проходит по мощности и используемому способу. Остановимся немного подробнее.
Твердотельные станки имеют две зоны – накачки энергии и сам рубин, который является оптической средой и преобразует энергетический поток в луч.
Самородок используется по причине своей твердости, он не разрушается и длительное время может служить распределителем ресурса.
Способ можно считать дорогим, но в современных аппаратах давно не применяется натуральный самородок, он заменяется искусственно созданным. Посмотрим на схему конструкции:
Применение газовых аппаратов для обработки металла лазером
Они подходят для более прочных или толстых заготовок. Поэтому конструктивно они более сложные. Подаваемый инертный газ должен пройти через электрическое поле. Заряжаясь, он становится монохромным потоком света, то есть с постоянной длиной и частотой волны. Поступление газового материала обеспечивается одним из способов:
- продольно;
- поперечно;
- через щель.
Последняя разновидность пользуется популярностью, благодаря наибольшей мощности и компактности установки. Ниже представим подробную схему компонентов конструкции:
!!!
Подача газа может осуществляться одним из видов:
!!!
Из чего состоит оборудование для работы газодинамического станка
Это наиболее дорогой прибор, зато он может производить раскрой наиболее плотных материалов большой толщины. Газовый обдув как раз необходим для выдувания остатков веществ со шва. Применение такой лазерной резки металла осуществляется только на больших производствах.
Здесь газ перед подачей сперва нагревается до двух-трех тысяч градусов. Затем он разгоняется и на высокой скорости продувается через прочное и узкое сопло, чтобы поток сузился и при этом уплотнился. Только после этого температура нормализуется, а само вещество используется для разрезания металлических листов. Посмотрим на общую схему:
Работа с тонким металлом
Обычно на предприятиях таким способом обрабатывают именно тонколистовую сталь. Металлопрокат подвергается быстрой распиловке, а также процедура помогает экономить на затраченной энергии. Чем тоньше лист, тем лучше следующие показатели:
- максимальная точность подачи луча, отсутствие искажений в самой толще материала;
- отсутствие загрязнений (оплава) на поверхности;
- отсутствие вторичных дефектов – вмятин, прочих механических повреждений;
- молекулярное строение остается прежним, не возникает сильных внутренних напряжений, как при других способах термообработки;
- высокая скорость распила.
Сферы использования процесса лазерной резки металла
В основном это заводское применение, в домашних условиях это нецелесообразно – не окупится стоимость оборудования и затраты на энергию. С помощью лазера создают:
- детали для машиностроения;
- полки, стеллажи, иные металлические конструкции;
- части котлов, дымоходов и других агрегатов для отопительной системы;
- элементы дверей, ограждений.
В целом этот способ используют в любых случаях, когда нужно быстро и эффективно, с минимальными затратами и высокой точностью, разделить стальной лист на две и более частей, вырезать отверстие в чугуне, нержавейке, инструментальных сплавах, алюминии.
Лазерная обработка металла от ржавчины
Это еще распространенная сфера применения. Она основана на том, что световое излучение в первую очередь воздействует на окисленные элементы, то есть на коррозию, а только после этого, более продолжительное действие, станет разрушительным. Таким способом убирают не только очаги ржавления, но и другие загрязнения.
Технология очистки
Поверхность поглощает излучение, происходит один из процессов:
- Образовавшаяся окись подвергается тепловому лучу, отшелушивается. Затем потребуется шлифовка.
- Нагрев приводит к расплавлению коррозии.
- Загрязненные элементы испаряются с поверхности.
Исход процедуры зависит от материала. Сперва следует определить химический состав ржавчины и ее температуру плавления. Обычно она выше, чем у стали, и составляет около 1580 – 1650 градусов.
Устройство для удаления ржавых дефектов
Аппарат должен иметь мощность не менее 10 в 6 степени Вт/см2. Необходимый диаметр потока фотонов – от 100 мм. Нельзя применять такой же прибор, как и для резки. Здесь нужно дорогостоящее оборудование, цена на одну единицу – около 10 тысяч рублей. Это небольшой станок, отличающийся своей мобильностью.
Преимущества и недостатки, особенности лазерной резки металла
К плюсам можно отнести:
- Большой спектр ширины листов – от 0,2 мм до 50 мм, в зависимости от материала.
- Отсутствие любого механического контакта с заготовкой, поэтому она в результате не имеет дефектов, следов от нажима.
- Если работа происходит на станке с ЧПУ, то можно заложить в программу очень сложный, замысловатый чертеж, который будет произведен также просто и быстро, как и обычный распил.
- Максимальная скорость.
- Штамповка подходит для больших партий, так как к каждой серии нужно изготовить матрицу. А лазер отлично справляется с мелкосерийным производством.
- Минимальное количество отходов – вещество испаряется или выдувается.
- Чистый срез без шлифовки.
К недостаткам можно отнести:
- Высокое потребление энергии.
- Наличие ограничения по толщине. Если для нержавейки это 5 см, то для обычной стали – только 2.
Как работает оборудование для лазерной резки металла
Процесс не является технологически трудным, потому что все автоматизировано. Оператор только загружает в пульт управления программу и закрепляет заготовку, следит за процедурой. А она может показаться многим завораживающей, посмотрим видео:
Своими руками
Сделать самостоятельно станок своими руками очень непросто. Но если умелец знает основы физики и имеет навыки, то можно сделать даже такую сложную установку. Один из таких мастеров снял ролик о своем оборудовании собственного производства:
В статье мы рассказали о том, как лазер режет металл и какие приспособления бывают. Покупайте качественные приборы для металлообработки от «Роста».
Загрузка...
