Лазерная резка по дереву в домашних условиях: особенности выбора и использования установок

Лазерная резка по дереву в домашних условиях: особенности выбора и использования установок. Особенности рабочего процесса

Оборудование для лазерной резки дерева встречается нечасто, но с каждым годом его популярность становится все больше. Дело в том, что раньше такие станки стоили очень дорого, но с развитием технологий их цена значительно снизилась, и они стали доступны широкому кругу пользователей.

Важно подобрать качественный вариант, чтобы он позволял выполнять нужные вам процессы, но и правильная эксплуатация не менее важна, именно этим вопросам и будет посвящен данный обзор.

На фото: резка дерева лазером может производиться как на заготовках, так и на готовых конструкциях небольшого размера

Принцип действия

Основным рабочим инструментом станка для резки лазером фанеры является световой пучок большой мощности, под воздействием которого обрабатываемый участок подвергается термическому нагреву. Вследствие этого часть волокон дерева выгорает и образует рез, разделывающий заготовку на фрагменты заданной конфигурации.

Обратите внимание! Этот способ обработки относится к бесконтактным приёмам, поскольку непосредственного соприкосновения рабочего элемента с нарезаемым материалом в этом случае не происходит.

У разных моделей станков мощность светового лазера может существенно различаться, что сказывается не только на их возможностях, но и на сферах применения. В любом случае срез получается ровным, отсутствует стружка, лазерные станки позволяют выполнить работы быстро и максимально точно, изготавливать оригинальные игрушки, детали для мебели, сувениры и многое другое.

Устройство станка

Вся конструкция станка с числовым программным управлением состоит из следующих элементов: станины, горизонтального рабочего стола или столешницы, мобильного портала с инструментами, который находится над рабочей поверхностью (оснащена лазером), лазерного узла, который включает в себя лазерную трубку, головку излучателя, линзы и зеркала.

Также конструкция включает в себе электромотор, который осуществляет движение лазера. Данным элементом управляет специальная компьютерная программа.

Схема работы станка следующая:

  1. Поступление смеси с азотом, диоксидом углерода и гелием в трубку.
  2. Подача напряжения для формировки лазерного луча, которая происходит за счет трансформатора.
  3. Фокус луча с помощью линз и зеркала.
  4. Обработка заготовки головкой лазера.
  5. Постоянное охлаждение трубки водой, как способ защиты от перегрева.

Принцип работы

Для работы понадобится источник энергии, активная среда, и оптический резонатор.

Все происходит примерно так: с помощью источника в активную среду попадают кристаллы, которые несут некий заряд. Далее они (те самые кристаллы) притягивают к себе подобные себе частички. Кристаллы начинают двигаться живее за счет усилителя, часто сталкиваются с атомами и выбивают новые кристаллы. Через резонатор они идут наружу узким лучом, который мы собственно говоря и видим.

Лазерный луч, который сфокусирован в какой-нибудь точке, имеет высокое содержание энергии. Данная энергия и позволяет ему проникать в любые материалы.

Типы древесины

Лазеры могут обрабатывать различные виды древесины для разного рода деятельности, что позволяет производить новые продукты для самых разных отраслей промышленности. Давайте рассмотрим их детальней.

Типы древесины, которые подходят для лазерной обработки:

  • МДФ;
  • ХДФ;
  • фанера;
  • ДСП;
  • натуральное дерево;
  • драгоценные породы дерева;
  • массивная древесина;
  • шпон и прочее.

Изделия

Лазерная гравировка дерева создает дополнительную ценность благодаря персонализации и точности. Имеется также возможность сделать каждую деталь неповторимой, выгравировав логотипы, имена или изображения в своих продуктах.

Точная лазерная резка позволяет создавать детали с точностью до десятых долей миллиметра даже для тонких форм.

Лазерные машины могут вырезать и гравировать множество изделий из дерева, таких как игрушки, предметы искусства и ремесла, сувениры, ювелирные изделия, подарки, архитектурные модели, торговое оборудование, и многое другое.

Преимущества лазерной обработки дерева

Достоинств у лазерной обработки древесины со станком ЧПУ достаточно много, но можно выделить наиболее основные:

  1. Простота производства.
  2. Механизация процесса.
  3. Точность инструментов.
  4. Наименьший износ инструмента.
  5. Отсутствие стружки.
  6. Характерные и продуктивные гравюры.
  7. Бесконтактная обработка (минимальное воздействие на материал).

Разновидности оборудования

Выделяют следующие виды лазерных станков по функциональным особенностям:

  1. Гравировальный станок. Этот аппарат излучает слабый световой пучок. Он применяется для нанесения гравировок и выжигания тонких фанерных листов. Если увеличить длину волны, то с помощью этой установки можно полностью разрезать деревянную заготовку.
  2. Фрезерно-лазерный станок. Данное устройство способно излучать пучок света высокой мощности, что позволяет создавать в фанере дополнительные отверстия. При помощи фрезерно-лазерного аппарата с ЧПУ можно нанести на заготовку гравировку. Для этого нужно правильно настроить параметры лазера.

По типу управления различают следующие разновидности устройств для лазерной нарезки:

  1. Станки с ручным управлением. Эти приборы отличаются низкой стоимостью и легкостью эксплуатации. С их помощью можно выпиливать уникальные модели и трафареты. Недостатком данных устройств является низкая точность рисунков и форм.
  2. Автоматические станки. Эти разновидности приборов с ЧПУ обеспечивают высокое качество изготовления изделий. Для функционирования автоматических станков требуется указать алгоритм работы. На основе указанной программы аппараты будут самостоятельно создавать необходимые узоры. В процессе работы человек может контролировать состояние станка с ЧПУ.

Существуют следующие разновидности устройств для лазерной резки по мощности и размеру:

  1. Настольные гравировальные станки. Мощность этих приспособлений составляет 80 Вт. Они отличаются своей компактностью. Настольные аппараты можно поместить в небольших помещениях. Они используются при изготовлении сувениров и нарезки тонких фанерных листов.
  2. Профессиональные лазерные станки. Их мощность составляет не более 195 Вт. Эти аппараты имеют большие габариты и устанавливаются на крупных деревообрабатывающих предприятиях. Они также применяются на мебельных фабриках для изготовления серийной продукции и вырезания точных узоров.
  3. Промышленные станки. Мощность этих приспособлений составляет 380 Вт. Они устанавливаются на крупных заводах, специализирующихся на деревообделке.

Выбор устройства для резки лазером зависит от масштабов производства, физических свойств обрабатываемых поверхностей и функции аппарата. На современных предприятиях применяют универсальные лазерные устройства с ЧПУ. Они многофункциональны способны обрабатывать как фанеру, так и конструкции из цветных металлов и поливинилхлорида (ПВХ).

Лазерные станки

TST LASER предлагает лазерные станки для широкого спектра работ по лазерной резке и лазерной гравировки.
Лазерные станки широко применяются в рекламном и сувенирном производстве, в моделировании и конструировании, швейной промышленности и прочих производствах и мастерских.
Диапазон применений станка весьма широк: лазерная резка и гравировка неметаллических материалов (акрил, оргстекло, пластик, дерево, фанера, кожа, ткань и пр.), а также лазерная гравировка стекла, керамики, мрамора, гранита, анодированного алюминия, металлических изделий.

Принцип действия и достоинства

Обработка поверхности на оборудовании лазерной резки и гравировки выполняется с использованием сублимационной методики. Принципиальная схема установок включает внешний энергетический источник, активную среду и прибор оптического усиления. Сформированный устройством лазерный луч обладает высокой энергетической плотностью и осуществляет бесконтактное термическое воздействие на поверхность заготовки. В момент разогрева происходит моментальное испарение материала и устранение мелких остатков из рабочей зоны потоком сжатого воздуха или инертного газа.

В зависимости от цели обработки и настройки параметров станка для лазерной гравировки происходит удаление материала в намеченной точке или изменение цвета и структуры поверхности. Конечный результат воздействия определяют свойства обрабатываемой заготовки. Процесс полностью автоматизирован, не содержит промежуточных этапов и исключает наличие ошибок при выполнении технического задания. Лазерная технология гравировки:

  • не требует использования расходного материала и дополнительного оборудования;
  • позволяет с высокой скоростью производить серийные партии изделий;
  • до минимума сокращает количество отходов.
Читайте также  Стол для кройки и шитья

Перечисленные достоинства являются основой быстрой окупаемости лазерного станка для гравировки и резки. Рабочий ресурс оборудования рассчитан на десятилетие непрерывной работы при интенсивных нагрузках на промышленном производстве. В отличие от большинства технических средств для нанесения на поверхность рельефа или изображения, лазерные приборы обслуживаются минимальным количеством персонала.

Принцип работы и виды приборов

Рабочий элемент устройства — лазерный луч, то есть мощный световой пучок. Когда он контактирует с поверхностью фанеры, то место соприкосновения подвергается сильному нагреву, и волокна древесины попросту выгорают. Так происходит бесконтактная лазерная резьба. Мощность лазера зависит от модели оборудования и его конфигурации. Эта характеристика определяет и сферу использования прибора. В продаже встречается несколько видов приборов:

  1. Настольный. Подходит для маленькой мастерской или дома, так как предназначен для обработки небольших заготовок. Показатели мощности — от 80 Вт, стоимость — от 40000 рублей.
  2. Профессиональный станок для фигурной резки фанеры используется в сегменте малого бизнеса при гравировке и изготовлении дизайнерских элементов. Мощность — от 200 Вт, стоимость от 160 000 рублей.
  3. Промышленный. Мощность лазера для резки фанеры — от 2 кВт. Это полноценные комплексы, имеющие высокую производительность. Такое оборудование применяется на предприятиях для производства больших партий продукции. Стоимость — от 400 000 рублей.

Для малого/среднего бизнеса не требуется покупка полноценного промышленного и профессионального оборудования. Его стоимость достаточно высока, а при работе такого прибора не будут задействованы все имеющиеся в нем функции.

Технология лазерной резки дерева

При резке тонкого шпона до 6 мм, особых проблем не возникает при правильной подготовке лазерного станка. Если же возникает необходимость резки более толстого материала от 6 до 10 мм, то необходимо произвести пробную резку, так как качество реза вдоль и поперек волокон древесины может сильно отличаться, это стоит учитывать при задании скорости реза. Так же при резке шпона необходимо следить за чистотой элементов лазера, так как возможно образование нежелательного налета на зеркалах и линзе, что может привести к снижению качества резки.

Лазерная резка и лазерная гравировка по дереву, все-таки разные технологические процессы и их не стоит путать. При лазерной гравировке с дерева снимается только верхний слой материала, в то время как при резке лазер проходит дерево насквозь.

Лазерная гравировка по дереву — услуга, востребованная крупными мебельными компаниями, с её помощью можно придать индивидуальность любому изделию. Помимо этого, лазерная гравировка по дереву используется для создания стильных и необычных сувениров и презентов.

Наша компания обладает оборудованием, которое способно совершать оба технологических процесса. Цена на лазерную гравировку по дереву носит индивидуальный характер.

Особенности резки фанеры с помощью лазера

Главным недостатком этого типа оборудования является его высокая стоимость. Ряд преимуществ, которые невозможны для механической обработки, делают лазерные центры по дереву весьма популярными. Они применяются для комплектации производства, используются для выполнения небольшого объема работ в домашних условиях.

Определяющим преимуществом лазерной резки является тонкий шов на дереве. Он может быть немного больше диаметра луча. Таким образом, достигается максимальна детализация и точное соответствие результата первоначальному макету.

Эта технология имеет следующие особенности:

  • в области воздействия луча образуется небольшое потемнение. Это является неизбежным, но может быть нивелировано с помощью покраски или нанесения лака;
  • для резки не нужно прилагать механических усилий. В процессе не происходит деформация поверхности, характерная для классических способов обработки;
  • на качество работы влияет состав древесины. Не рекомендуется использовать листы, изготовленные из хвойных пород. Они содержат большое количество смол, которые при испарении влияют на внешний вид.

При больших объемах производства необходимо предусмотреть систему вытяжки испарений. Это осуществляется с помощью локальной вентиляции. Отсутствие стружки значительно смягчает требования к условиям труда при фигурной резке фанеры лазерным станком.

Предварительно поверхность обрабатываемого материала очищается от пыли и грязи. Не допускается наличие лака, краски или аналогичных им декоративно-защитных составов.


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.