Волоконные лазерные граверы предназначены для работы с твердыми поверхностями, такими как металл и пластик. Их ключевые характеристики — это исключительное качество обработки и высокая степень точности.
Как правильно выбрать лазерный гравер?
Современные технологии постепенно вытесняют традиционные методы работы, и это касается также процесса гравировки. Ранее нанесение рисунков и надписей выполнялось вручную, но теперь все чаще для этой цели используются лазерные граверы. Применение такого оборудования позволяет существенно сократить время и усилия, а также реализовать даже самые сложные задумки с предельной точностью. Лазерные граверы могут стать весьма прибыльным источником дохода, так как, при правильном подходе, их эксплуатация может стать основой для собственного бизнеса. В данной статье мы будем рассматривать разные виды граверов, их области применения и дадим советы по выбору наиболее подходящего устройства в зависимости от ваших целей и требований.
Лазерная гравировка имеет принципиальные отличия от других технических методов обработки поверхностей. Например, в случае использования ЧПУ-станка материал механически удаляется с помощью резака, в результате чего образуются отходы, такие как стружка. У механического метода есть свои недостатки: иногда может потребоваться дальнейшая доработка или шлифовка произведенного изделия, а также обязательная утилизация отходов. Лазерные граверы работают совершенно иначе: они испаряют материал слой за слоем с помощью лазерного луча, оставляя после себя идеально ровный и тонкий след. Процесс таких операций проходит чрезвычайно быстро и практически бесшумно, что также является весомым преимуществом в сравнении с механическими методами. Поэтому лазерные граверы могут успешно работать не только с традиционными материалами и заготовками, но и с различными электронными устройствами — планшетами, ноутбуками и смартфонами. Лазерный гравер
Основное назначение таких граверов заключается в обработке твердых материалов. Кроме создания изображений и надписей, с их помощью также можно выполнять фрезеровку, резку, шлифовку и сверление, путем простого замены насадок.
Преимущества и разновидности лазерных граверов
- высокая детализация и четкость получаемых изображений;
- бесконтактная и быстрая работа с различными материалами;
- минимальный процент брака (практически до 0 %);
- полная безопасность в процессе работы;
- возможность создания даже самых сложных рисунков;
- широкий спектр обрабатываемых материалов.
Блокнот с лазерной гравировкой
На рынке доступны различные модели лазерных граверов, однако наиболее популярными являются следующие:
- Твердотельные: здесь активная среда состоит из различных кристаллов, через которые проходит лазерный луч. Яркий пример – граверы компании Ortur.
- Газовые: в этих устройствах активация происходит за счет смеси газов (азот, гелий и углекислый газ), а вместо луча используется электроразряд. Примером являются граверы компании Ketai Laser.
- Волоконные: они используют оптическое волокно, в состав которого входит кварцевое стекло с добавлением других тугоплавких соединений.
Твердотельные лазерные граверы отличаются функциональностью и, следовательно, имеют более высокую стоимость. Они способны с высокой точностью обрабатывать различные материалы, включая металлы, кремний, керамику и даже драгоценные камни. Однако следует отметить, что твердотельные лазеры неприменимы для обработки стекла или дерева, в то время как их срок службы значителен, а скорость работы высока.
Газовые лазерные граверы являются более подходящими для использования в быту или в небольших мастерских. Они могут работать с такими материалами, как дерево, кожа, пластик, картон и резина. Их стоимость ниже, чем у твердотельных аналогов, а они проще в использовании и имеют компактный размер. Однако срок их службы заметно короче.
Сувениры, обработанные с помощью газового лазерного гравера
Волоконные лазерные граверы обладают своими собственными преимуществами. К ним относится меньшая восприимчивость к различным внешним воздействиям и вибрациям, что способствует увеличению их износостойкости. По этой причине они активно применяются на производственных предприятиях. Более того, благодаря своей конструкции, они эффективно справляются с избытком тепла, который неизбежно образуется во время работы.
Следует добавить информацию и о других разновидностях граверов, которые отличаются по другим параметрам. Например, это могут быть аккумуляторные и электрические модели, основное различие между которыми заключается в источнике питания.
Каждый тип имеет свои уникальные характеристики, по которым можно выбрать устройство, наиболее оптимальное под конкретные задачи.
Общее описание технологии лазерной обработки
Лазерная обработка представляет собой технологию, которая отличается от традиционных методов физической и механической гравировки. В первую очередь, она затрагивает процесс формирования детали. Механический резак, проходя над заготовкой в ЧПУ режиме, удаляет материал слой за слоем. В этом случае отходами являются древесная стружка и металлические опилки.
Рис. 1. Лазерная гравировка металла
В методе лазерной гравировки используется режущая головка, которая следит за заранее заданным путем, подобно стандартному ЧПУ. Резак здесь заменяется когерентным монохромным лучом, который не приводит к образованию сколов и загрязнений.
Процесс термической обработки приводит к испарению слоев материала, что увеличивает скорость работы без потери точности. Шов в итоге получает совершенно ровный и гладкий вид. Гравировка и маркировка выполняются с низким уровнем шума. К тому же данный метод характеризуется низким износом расходных частей.
Ключевым отличием лазерной гравировки от механической является способ обработки предметов. Лазерная установка позволяет быстро отводить тепловую энергию от заготовки, что делает возможным нанесение узоров на детали электроники, а не лишь на обычные металлические или пластиковые листы. Такие предметы могут включать в себя ноутбуки, их корпуса, планшеты и аналогичные устройства. Данный метод также пригоден для раскроя тканей.
Сферы применения лазерного гравера
Данный прибор используется в следующих областях:
- раскрой;
- гравировка;
- резка и гравировка.
Рис. 2. Обработка металлических поверхностей лазерным гравером
Если вы планируете использовать устройство исключительно для резки, важно учитывать мощность лазерной оптики. Для таких операций оптимальными являются показатели от 80 до 100 Вт. При гравировке достаточно 50-80 Вт, учитывая переменное фокусное расстояние, которое напрямую влияет на качество изображения и узора.
При необходимости совмещения этих двух операций стоит выбирать станок с учетом следующих характеристик: сбалансированная скорость, точность и мощность.
Лазерное оборудование может варьироваться по ряду параметров:
- рабочее поле;
- система охлаждения;
- длина волны излучения;
- мощность лазера и лазерной трубки;
- электропривод стола;
- число режущих головок;
- качественность выполнения операции, шероховатость материала;
- механизм работы: подвижный или неподвижный стол;
- точность механической обработки;
- удобство в обслуживании устройства;
- технология нанесения изображения;
- параметры рабочей области;
- наличие на интерфейсе программируемых машин и их функционирование;
- область применения — более корректный выбор оборудования возможен лишь при наличии данных о сфере использования.
Модели с высокомощными лазерами способны обеспечить увеличенную длину излучения и более быстрое обрабатывание металлов с большей толщиной и других материалов.
Важно отметить, что при работе лазерные трубки с высокой мощностью требуют увеличенного потребления электроэнергии.
Дополнительно оборудование можно оснастить надежной системой охлаждения, обеспечивающей более длительную бесперебойную работу аппарата. Стоимость моделей с подобной функцией, как правило, будет выше.
Разновидности столов в лазерных станках
Ламелевый стол
Ламелевый стол чаще всего входит в базовую комплектацию станка. Он удобен в использовании, легко вытаскивается и чистится.
Однако этот тип стола не предназначен для работы с мелкими деталями и не подходит для обработки тканей.
Ламелевый стол подходит практически для всех работ, за исключением более специализированных и тонких материалов, таких как бумага или картон.
Сотовый стол
Сотовый стол, имеющий сотовое покрытие, идеально подходит для обработки мелких деталей, так как обеспечивает плотное удержание изделий, не позволяя им упасть.
Сотовая структура стола делает его особенно подходящим для работы с тонкими материалами — такими как бумага и ткань, поскольку они не провисают, в отличие от ламелевого стола.
Конвейерный стол
Конвейерные столы предназначены для обработки рулонных материалов, таких как ткани, кожа или кожзаменитель.
Конвейерный стол обеспечивает непрерывную подачу материала и значительно облегчает работу оператора, позволяя работать более продуктивно.
Теперь давайте подробнее рассмотрим комплектацию.
Комплектация лазерного станка
Корпус станка
Первым делом, обратите внимание на материал корпуса вашего станка. Он должен быть качественным и достаточно толстым. Наличие надежной рамы особенно важно для полнопавлового оборудования, так как каркас играет основную роль в обеспечении стабильности конструкции.
Рама представляет собой металлическую структуру прямоугольного сечения, которая проходит по периметру станка. Без стабильной рамы даже малейшее движение одного края станка может привести к тому, что другие три угла останутся на месте.
Это напрямую сказывается на качестве резки, особенно если он установлен на неровном полу, что делает его трудно настраиваемым.
Лазерная трубка
Лазерная трубка — один из основных параметров, влияющих на функционирование станка.
Мощность лазерной трубки определяет, с какой скоростью будет работать станок и какую толщину материала он сможет пройти за один проход.
Мощность CO2 трубок варьируется от 40 до 400 Вт. Однако в большинстве случаев используются трубки мощностью до 180 Вт.
Лазерные трубки имеют не только разные уровни мощности, но и различный срок службы:
- Например, для настольных станков применяют трубки мощностью 40-50 Вт со сроком службы от 1500 до 3000 часов;
- В среднеформатных станках чаще всего устанавливаются трубки мощностью 60-80 Вт, срок их службы составляет от 6500 до 10000 часов;
- Широкоформатные аппараты, как правило, имеют более мощные трубки в диапазоне от 100 до 400 Вт, с аналогичным сроком службы в 6500-10000 часов. Они хороши не только для резки, но и для гравировки.
Не забывайте, что для увеличения срока службы своей трубки, следует избегать работы на уровне выше 85% мощности.
Например, если вы занимаетесь резкой ткани или картона, то теоретически вам достаточно будет 50 Вт. Но учитывая, что рулон ткани или картона может достигать 1,5 метра в ширину, оптимально использовать мощные станки с мощностью 80-100 Вт, чтобы избежать проблем с рассеивающимся лучом.
При больших расстояниях между трубкой и обрабатываемым материалом возможно значительное рассеивание лазерного луча, что влияет на его эффективность. На примере станка WATTSAN 1610 максимальное расстояние от трубки до материала составляет почти 3 метра, и чем больше расстояние, тем больше потенциальные потери в способности прорезать материал.
Обычно для резки 1 мм фанеры потребуется от 10 Вт мощности. Обратите внимание, что разные виды фанеры могут отличаться по составу и условиям производства.
В других статьях мы подробнее рассмотрим различные материалы и то, как их правильно резать, включая настройки и рекомендованные комплектующие, но для краткого представления:
- Чтобы изготовить сувенирную продукцию из фанеры толщиной 5 мм, подойдет небольшой станок с лазерной трубкой мощностью 50 Вт;
- Для массового производства мебели требуются большие станки и мощные трубки от 100 Вт;
- Если необходимо выполнять как резку, так и гравировку, оптимальным вариантом станет среднеформатный универсальный станок с трубкой 60-80 Вт.
Необходимо учитывать конкретные требования вашего проекта и условия работы.
Производитель станков WoodTec: качество, проверенное временем
Бренд WoodTec знают практически все, кто занимается высокоточной обработкой древесины и металлов. Компания работает на рынке более 5 лет и за это время выпустила свыше 5000 единиц оборудования. Стратегия компании — выпуск высокотехнологичных станков, которые способны решать широкий круг задач. Все изделия производятся согласно международным стандартам качества TUV CE и ISO, отличаются исключительной надежностью и высокой точностью обработки.
Сначала необходимо определить конкретные производственные задачи, такие как изготовление сувениров, мебели или мелкосерийное производство изделий. Это поможет выбрать нужный тип и мощность лазерного гравера.
Рабочая зона
WoodTec предлагает как закрытые станки, оснащенные крышкой, так и открытые модели, где лазерная трубка располагается непосредственно в портале.
Закрытые станки имеют следующие параметры рабочей зоны:
- 400×400 мм;
- 1000×600 мм;
- 1300×900 мм;
- 1500×1000 мм.
Открытые лазеры, такие как LaserStream WL1325 и LaserStream WL 1625, имеют зоны с размерами 1300×2500 мм и 1600×2500 мм соответственно.
Первая цифра в модели обозначает ширину рабочей области, вторая — длину. Эти параметры играют ключевую роль при приобретении. При размещении заказа не забывайте о возможности появления нестандартных заказов, соответственно, следует выбирать размеры рабочей поверхности с некоторым запасом. Чем больше рабочая зона, тем шире спектр задач, которые она может выполнить. Большие столы облегчают быструю перенастройку на другой тип продукции.
Лазерная трубка
Это второй по важности параметр. На станках WoodTec используются лазерные трубки от фирмы RECI. Это авторитетный производитель, специализирующийся на комплектующих для различных моделей граверов.
В маркировке трубок присутствует индекс W, который указывает на мощностные характеристики:
- W1 – до 90 Вт;
- W2 – до 100 Вт;
- W4 – до 130 Вт;
- W6 – до 150 Вт.
Мощность лазерной трубки влияет на режим резки гравера, и эти параметры различаются в зависимости от материала. Обычно для этих целей используются специальные таблицы и справочники.
Система охлаждения
Система охлаждения — важный элемент лазерного гравера. Чем выше мощность и производительность, тем больше тепла генерируется в процессе работы. Для большинства граверов используется жидкостное охлаждение. При этом в комплект поставки входят специальные чиллеры, которые подключаются к системе водоснабжения. Чиллеры, устанавливаемые на станки WoodTec, производятся компанией S&A. Они надежные и способны работать в непрерывном режиме.
Чиллеры обеспечивают постоянную циркуляцию охлаждающей жидкости в замкнутом контуре и поддерживают рабочую температуру оборудования в заданном диапазоне. Для станков с мощностью трубки до 100 Вт рекомендуются чиллеры S&A CW-3000, а при мощности выше 100 Вт — модели S&A CW-5200.
Подъемный механизм
Компания WoodTec предлагает оборудование с функцией подъемного стола. Это дополнение устанавливается и проверяется на заводе. С помощью пульта управления или панели управления станка можно поднять и опустить рабочий стол одним нажатием кнопки, что становится особенно полезным при обработке материалов большой толщины.
Какие узлы входят в комплектацию лазерного гравера?
Большинство моделей граверов имеют базовое, идентичное оснащение, включающее в себя:
- электрошпиндель и частотный преобразователь;
- шкаф с электрическими аппаратами;
- управляющие платы и измерительные датчики;
- линейные направляющие;
- рабочий стол;
- шаговые электродвигатели;
- система вытяжной вентиляции и пылеуловители;
- программное обеспечение;
- инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию станка.
Статью вычитал эксперт
Щетинин Алексей Сергеевич
Опыт работы:
20 лет в сфере оборудования для обработки дерева и металла.
Начинал свою карьеру в должности менеджера отдела продаж в одной из крупнейших станкоторговых компаний, впоследствии поднялся до руководителя отдела продаж.
В 2012 году основал свою компанию, которая с каждым годом развивается.
Текущая деятельность:
Генеральный директор компании ЛИОН.
Two Trees TTS-55
Гравер, обладающий базовыми функциями по доступной цене — всего за $220. Характеристики устройства:
- размер: 570 × 510 × 150 мм
- размер рабочего пространства: 300 × 300 мм
- тип лазера: диодный лазер
- мощность лазера: 5,5 Вт
- точность: 0,8 × 0,8 мм
- интерфейсы: USB, microSD, Wi-Fi
Для тех, кто ограничен в средствах, эта модель станет отличным стартом. За относительно низкую цену можно войти в мир лазерной гравировки и изучить все основные нюансы, чтобы позже рассматривать приобретение более мощного устройства.
Подобно другим моделям, это устройство поставляется с тонированным акриловым экраном для защиты и защитными очками. Дополнительно можно приобрести корпус, стоимость которого составляет $129. У производителя также предлагаются различные аксессуары, включая удлинители рамы, вытяжной вентилятор и многое другое.
К недостаткам можно отнести то, что, учитывая предложенную цену, они не являются критичными. Однако стоит отметить, что устройства имеют много проводов без специальной защиты. Также пользователи отмечают, что при работе лазер выделяет много дыма. Тем не менее, установка вытяжки является хорошей практикой — даже если вам нравится запах горелого дерева, он может быть довольно сильным, и в итоге вы все равно установите вытяжку. Это уже не то устройство, что вы использовали в детстве для выжигания на дереве.
SnapMaker Artisan
Еще одно профессиональное устройство из этой подборки, однако по своим возможностям оно значительно уступает модели xTool P2. Его характеристики следующие:
- размер: 508 × 620 × 634 мм
- размер рабочего пространства: 400 × 400 мм
- тип лазера: диодный лазер
- мощность: 10 Вт
- точность: 0,05 × 0,2 мм
- интерфейсы: флеш-накопитель или Wi-Fi
Чем это устройство отличается от других? Оно не только гравирует, но и функционирует как 3D-принтер, а также как ЧПУ-станок. Всё это в одном устройстве, причем все три функции выполняются на высоком уровне. У станка имеется удобная программа для автоматической фокусировки. Программное обеспечение, предоставляемое производителем, тоже работает обычно неплохо.
Для переключения между функциями устройства не требуется много времени — казалось бы, простой процесс обеспечивает быстросъемные насадки, что исключает необходимость замены проводов или коннекторов. В комплект поставки входит и вытяжка, и защитный корпус.
Если у вас есть $3 000, и вам нужны 3D-принтер, гравер и ЧПУ-станок, то данное устройство способно удовлетворить все эти потребности. Его цена довольно высока, но это профессиональное решение. Хотя ничего не мешает вам приобрести его и для домашнего использования.
Недостатками SnapMaker Artisan можно считать его крупные размеры и достаточно высокую цену. Если это не является проблемой, то можно смело рассматривать его для покупки.
