Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 0

Лазерная резка фанеры: особенности и оборудование

Фанера для лазерной резки: критерии выбора

Следует иметь в виду, что не вся фанера подходит для лазерного раскроя. Качество сырья играет главную роль в том, насколько презентабельно будет выглядеть конечный продукт.  

Чтобы избежать брака и подводных камней, которые могут возникнуть в процессе резки, при выборе фанеры необходимо учитывать несколько факторов:

Клей для склейки листов шпона
В качестве клеящего компонента для получения фанеры могут быть использованы различные смолы и лаки, но для лазерного раскроя предпочтительнее всего фанера марки ФК, то есть, склеенная карбамидной смолой. Благодаря низкой термостойкости, она легко прорезается лазерным лучом, не требуя больших энергозатрат. Еще один существенный плюс такой фанеры – отсутствие вредных испарений при резке.

Материалы марок ФСФ, ФКМ, ФБ используются реже или не используются вообще в силу высокого содержания токсичных веществ в клеящем составе и повышенной водостойкости, которая сильно затрудняет резку.

Сортность фанеры
Данный параметр качества чаще всего указывается через дробь, что означает сорт каждой из сторон. От сорта фанеры напрямую зависит внешний вид изделия и сложность процесса резки. Низкосортный материал содержит многочисленные сучки, которые на обычной мощности лазер прорезать не в состоянии. При увеличении мощности на месте прореза остается обугленный след. В числе прочих недостатков фанеры низкого сорта встречаются: неравномерность толщины листа, его изогнутость, воздушные карманы.

Самыми подходящими сортами для резки декоративных изделий считаются 1-й и 2-й. При раскрое изделий мебельно-бытового назначения может быть использована фанера сортов 2/3, 3/3. Сырье более низкого качества (3/4, 4/4) скрывает вышеперечисленные сюрпризы и почти гарантированно приведет к браку. Существует еще элитный сорт фанеры, но его использование в лазерном раскрое редко бывает экономически оправдано, так как при всех своих идеальных качественных характеристиках стоит такая фанера значительно дороже, чем обычная сортовая.

Виды фанеры по сортам

Толщина материала
Наиболее эффективно с точки зрения скорости реза и качества кромки обрабатывается фанера толщиной от 3 до 6 мм. При работе с более тонкими листами велика вероятность прожига узора, а для резки более толстого материала приходится увеличивать мощность лазера, что существенно замедляется работу, увеличивает энергозатраты и приводит к обугливанию кромки.

Разновидность древесного шпона
Разные породы дерева по-разному ведут себя при резке и по-разному выглядят на боковом срезе. По типу древесины фанера делится на хвойную (ель, лиственница, кедр, сосна) и лиственную (преимущественно, березовую, но бывает и буковая, осиновая, кленовая и т.д.). Реже встречаются комбинированные варианты.

Фанера из хвойных пород дерева имеет приятный золотистый цвет и сложный узор на поверхности. Лиственный шпон очень светлый и имеет много оттенков (беж, розовый, кофе с молоком)

Для лазерного раскроя лучше всего себя зарекомендовала фанера из хвойных пород. Она имеет красивый поверхностный рисунок и слабо обугливается на срезе. Готовое изделие выглядит гармонично и не имеет ярко выраженного цветового различия между поверхностью и торцами.

Фанера из лиственных пород более светлая и более плотная, поэтому режется тяжелее и часто обугливается на торцах. Используется преимущественно для дизайнерских изделий с акцентом на контрасте между светлой поверхностью и насыщенно-темной кромкой.
 

Принцип работы станка

Лазерный станок для резки фанеры состоит из следующих элементов:

  1. Координатный стол. Эта установка обеспечивает точное перемещение рабочих механизмов с ЧПУ по заданной траектории. Передвижение деталей устройства осуществляется при помощи направляющих линий, зубчатых ремней и винтовых пар. Данный процесс регулируется при помощи контроллера.
  2. Летающие оптические приспособления. Они представляют собой комплекс зеркал, покрытых специальным химическим раствором для уменьшения рассеивания энергии луча. Они оборудованы линзами, предназначенными для фокусировки лазера в пятно с диаметром до 0,2 мм.
  3. Лазерная отпаянная лампа. Эта деталь выполняется из стекла и используется в роли излучателя. Она образует луч, отражаемый летающей оптикой и фокусируемый линзой. В результате функционирования отпаянной лампы осуществляется процедура жжения поверхности фанеры.

Также на аппараты для лазерной резки в качестве вспомогательных устройств устанавливаются следующие системы охлаждения:

  1. Чиллер CW3000. Является одной из бюджетных систем охлаждения. Это приспособление состоит из радиатора, трубок и вентилятора. Емкость Чиллер CW3000 составляет 9 л. Данный прибор имеет низкую эффективность. Из-за быстрого нагрева устройства радиаторы и вентиляторы не успевают понизить температуру станка.
  2. Помпы. Эти приспособления для охлаждения состоят из насоса, перекачивающего воду при помощи газораспределительного механизма. Емкость помп составляет 35 л. В этом случае жидкость не успевает нагреваться. Для эффективной работы данной системы охлаждения необходимо устанавливать оборудование в помещениях с температурой не выше 22 °C.
  3. Чиллер CW5000. Является одной из самых дорогих систем охлаждения. Он состоит из камеры, радиатора и массивных трубок. Чиллер CW5000 позволяет охлаждать станки при высоких температурах и любых условиях эксплуатации лазерных аппаратов.

Станок обрабатывает поверхность фанеры при помощи лазера, представляющего собой пучок света высокой мощности. При взаимодействии с лучом заготовка нагревается. В результате термической обработки происходит выгорание волокна материала. Этот способ резки является бесконтактным, потому что рабочие механизмы не соприкасаются с поверхностью дерева. После выгорания формируется рез. Он разделяет фанерное изделие на фрагменты в соответствии с заданной конфигурацией.

Технология лазерной резки

Лазерное вырезание по дереву существенно уменьшает производственные затраты благодаря сверхтехнологичному методу обработки. Материал располагается на станок, и при помощи лазерного луча на деревянном массиве выжигается изображение. Этот процесс фактически безотходный, а вышедшая гравировка будет долговечной.

Лазерное вырезание имеет отличия при работе с различными породами дерева. Для каждой необходима определённая температура луча. Кроме того, во время обработки материал может изменять цвет под его влиянием. Лазерная современная обработка дерева фактически не знает ограничений. Мощный луч способен справиться с материалом любой толщины.

Особенности работы

Лазерную методику резки по дереву применяет большинство пользователей. В случае, если сопоставлять обработку дерева с той, что делается помощью ручного или электрического лобзика, то лазерная будет лучше.

Следует отметить такие её преимущества:

  • скорость исполнения работ по резке;
  • возможность изготовления особенных и привлекательных изделий;
  • невысокая цена исполнения работ специалистами;
  • большая достоверность работы;
  • наименьшая ширина разреза, которую способен сформировать луч (составляет 0,01 миллиметров);
  • вероятность формирования разных рисунков и гравировок;
  • универсальность оснащения.

Принцип работы станка в том, что высокоэнергетический луч воздействует на дерево, исполняя его резку.

Выполняя резку по дереву или фанере лазером, можно сделать безупречно гладкие кромки

Это превосходство наиболее важно в том случае, если необходимо обозначить небольшие ажурные детали. Тем не менее, кромки древесной плоскости обретают тёмный оттенок, так как они обугливаются под влиянием лазера

Для компенсации этого недостатка некоторые из лазерных станков имеют систему сдува и проветривания, что помогает избавляться от продуктов сгорания.

Для того чтобы получить лазерное излучение, применяют трубку из газа и смеси, в состав которой входит азот, гелий и диоксид углерода. Во время подачи напряжения инициировано излучение монохромного вида, которое зеркалами следует на плоскость, имеющую необходимость в обработке. Подходящее значение силы для лазера, с поддержкой которого исполняется резка, как минимум 20 ватт, хотя имеются устройства с более низкой мощностью.

Кроме того, лазерная методика резки дерева отличается высочайшей верностью установленного рисунка. Для того чтобы кромки вышли гладкими и чётко соответствовали плану, достаточно установить определённую программу. По сопоставлению с применением лобзика, процедура резки протекает весьма просто. Из-за небольшого размера луча и присутствия числовых программ обработка с помощью лазера продолжается быстро.

Оборудование

Различают станки, имеющие программы для управления и не имеющие их. Помимо этого, имеются вспомогательные детали, что упрощает работу с оборудованием.

Из числа данных элементов отмечают следующие.

  1. Чиллеры — устройства, что охлаждают лазерную трубку. Во время резки дерева совершается стремительное разогревание трубки, выполненной из стекла, в которой находится газ. Для того чтобы остудить этот элемент оснащения, в трубу наносится вторая оболочка, по которой беспрерывно циркулирует жидкость, остужая тем самым газовую трубу. В составе чиллера есть компоненты в виде фреона, воды. Цена этого элемента составляет более 500 $.
  2. Системы, с помощью которых исполняется обдув и вытягивание продукта сгорания. Для того чтобы остудить заготовку и освободиться от элементов, возникших во время испарения, применяются данные системы. В противном случае возможно выгорание дерева.
  3. Кроме того, фокус-линза также нуждается в непрерывном охлаждении. Компоненты для этого процесса являются основными и присутствуют на абсолютно всех станках.

Выбор станка

Если вы решили, что вам нужен станок для лазерной резки дерева, то следует очень тщательно отнестись к выбору модификации

Мы расскажем, на какие критерии следует обратить внимание

  1. Точность станка. Так как процедура лазерной резки должна отличаться верностью, оснащение для ее совершения должно быть таким, чтобы гарантировать наименьшую толщину разреза в 0,01 миллиметров. Только лишь в этом случае получится приобрести первоклассные составляющие с непростой конфигурацией, разными текстурными компонентами.
  2. Большой уровень производительности оснащения. С помощью оборудования исполняется порезка, оно обеспечивает качество работы. Чем больше скорость резки, тем больше материала станок способен очистить в течение установленного этапа времени. Кроме этого, большая эффективность даёт возможность соблюдать экономию энергетических ресурсов, применяемых станком.
  3. Потребление электричества и расход материалов. Чем больше производительность мотора, тем скорее функционирует механизм, но и больше тратит энергии.
  4. Многофункциональность использования. Некоторые из станков готовы не только реализовывать резку различных по фигуре компонентов, но и наносить гравировку, формировать рельефные картины.

Резка дерева предполагает применение качественного оснащения. Только в этом случае получится достичь отличного эффекта.

Оснащение

Подбирая механизм для лазерной резки, правильнее отдать преимущество популярным фирмам, отзывы о которых являются позитивными. Так как подозрительные компании могут продавать недолговечное, хотя и недорогое, оснащение.

Есть множество вариантов оснащения. Вид и эффективность станка зависит от данных материала, который он будет подвергать обработке

Помимо этого, следует сосредоточить внимание на размер рабочей плоскости — она должна быть такой, чтобы расположить на себе самый большой по размеру лист материала, поддающегося обработке

Нелишним будет присутствие функции, которая реализовывает регулировку рабочей плоскости в соотношении с вышиной. Для производства угловых участков и несущих частей станка должна быть применена качественная сталь. Помимо этого, движения абсолютно всех мобильных частей должны быть мягкими и равномерными.

Ознакомьтесь с промышленными параметрами устройства, направьте внимание на гарантийное обслуживание от изготовителя. Гарантия на лазер по дереву должна составлять как минимум 2 года

Помимо этого, если в станке существует программное обеспечение, то оно должно быть доступным, на понятном языке. Перед началом работы ознакомьтесь с практическим руководством по эксплуатации.

Основной запуск аппарата правильнее всего поручить профессионалу, который имеет навык работы с аналогичным оборудованием.

https://youtube.com/watch?v=UU-18q5LWCA

Плюсы и минусы лазерной резки

Приборы для лазерной резки обладают следующими преимуществами:

  1. Универсальность. Приборы для нарезки фанерных листов при помощи лазера могут применяться при обработке кожаных изделий, ткани, органического стекла, пластиковых полимеров и иных материалов с низкой теплопроводностью и температурой горения.
  2. Многофункциональность. Лазерный прибор используется при нарезке деревянных заготовок, гравировке, сварке и фрезеровке. В зависимости от скорости передвижения механизмов станки способны создавать узоры различной толщины и формы.
  3. Минимальная ширина разреза. Лазерные устройства обеспечивают высокую точность изготовления деталей. Благодаря фокусировке лазера, ширина разреза составляет 0,01 мм, что позволяет детализировать наносимое на поверхность фанеры изображение.
  4. Бесконтактность. Лазерные устройства не соприкасаются с обрабатываемой поверхностью, что снижает риск деформации заготовки.
  5. Гигиеничность. Во время резки лазером не образуется большое количество пыли, стружки и иных видов грязи.

Главным недостатком лазерного станка является высокая стоимость. Аппараты состоят из дорогостоящих трубок и лазерных диодов. Средняя цена среднеформатных станков составляет 225 000 руб.

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.

Своими руками

Если у вас есть желание сэкономить и собрать самодельный мини-лазер для резки фанеры своими руками, то для этого придется купить лазерную пушку, так как компьютерный дисковый привод может лишь выжигать на дереве. А вот с механизмом для координации все гораздо проще. Оборудование с ЧПУ также можно изготовить самостоятельно. Главное — рабочий элемент должен плавно перемещаться по направляющим. Зубчатые ремешки и приводы можно купить в интернете. В качестве системы управления можно взять готовый интегральный элемент, к примеру, микросхему Arduino.

Резка фанеры с помощью лазерного луча — очень эффективная и доступная технология. Разумная цена устройства позволяет купить его как для увлечения, так и для получения дохода. А если у вас есть возможность сделать плоттер своими руками, то на этом можно немало сэкономить.

Originally posted 2018-03-28 15:21:55.

Возможности станков лазерной нарезки

С помощью лазерного станка можно выполнять следующие операции:

  1. Выпиливание из фанеры различных заготовок, моделей и трафаретов произвольной формы.
  2. Выжигание простых рисунков на поверхности дерева.
  3. Создание фасок, щелей, углублений, щелей, пазов и иных отверстий.
  4. Резка трехмерных изделий из фанеры.

Благодаря мощному излучателю, этот аппарат может использоваться для обработки древесины, имеющий высокую твердость. Прибор имеет закрытый корпус с прозрачной крышкой и вентиляцией, что позволяет ему выжигать детали без обугливания края реза. Количество функций станка определяется его стоимостью, размерами и качеством комплектующих.

Как сделать станок самостоятельно

Так как оснащение для лазерной обработки дерева и фанеры различается запредельно высокой ценой, вероятен вариант независимого производства станка. Этот процесс отличается высокой сложностью, так как некоторые составляющие сделать в бытовых условиях не выйдет.

В самодельных станках для охлаждения трубки применяется обычная вода и насос, перекачивающий ее. И для того чтобы гарантировать высококачественное охлаждение, понадобится более 100 л воды.

Изготавливая оснащение для лазерной обработки, обратите внимание на следующие особенности

  1. Мощная лазерная установка. Для производства аппарата необходимо употреблять очень мощное оснащение, цена которого довольно большая, и себестоимость этого аппарата обойдётся как минимум в 600 $;
  2. Охладительные и питающие системы. Как уже рассказывалось прежде, для остужения газа, передвигающегося по трубке, понадобится присутствие воды как минимум 100 л и насоса, что будет ее перекачивать.
  3. Правильная установка элементов. Необходимо чётко подогнать все компоненты лазерной конструкции. Для исполнения этого процесса понадобится значительный навык и немало времени, следовательно, гораздо легче приобрести лазерный механизм, нежели производить его собственными руками.

Резка фанеры при помощи лазера является весьма сложным действием. Тем не менее, в результате его исполнения выходят невероятно привлекательные вещи.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации