Промышленность реагирует на запросы потребителя и предлагает множество вариантов функционального оборудования для обработки и резки разных материалов: древесины, металлов. Причем устройства зачастую совмещают в себе множество нужных и не очень функций, которые позволяют сэкономить пространство за счет объединения нескольких машин в одну. Современные цеха деревообработки теперь почти всегда вооружают станком для лазерной резки фанеры и дерева.
Основной рабочий инструмент аппарата – лазер, пучок света высокой мощности. При направлении его на изделие из дерева, участок соприкосновения сильно нагревается и волокна материала просто выгорают. Таким образом происходит бесконтактная резьба лазером. У разных моделей мощность пучка может колебаться. От этого параметра зависит область применения устройства:
Преимущества этого метода обработки:
Недостаток лазерной резки и гравировки дерева – места обработки остаются выжженными, темно-коричневого и черного цветов. Для натурального материала естественного оттенка это не критично, часто производители не обрабатывают торцы из-за их законченного облика, сочетающегося с основным фоном. Еще один нюанс не в пользу оборудования – его высокая стоимость, хотя она зависит от комплектации, функционала, размера и мощности станка.
Что можно делать, используя лазер станка:
В зависимости от начинки оборудования функции присутствуют в разных количествах, что, соответственно, отражается на стоимости.
Лазерные станки по разновидностям делятся по нескольким принципам.
По функциональной нагрузке :
По типу управления :
По мощности и размеру :
Производители начиняют оборудование разными функциями, которые влияют на стоимость установки и замещают использование дополнительных инструментов, облегчающих процесс обработки:
Выбор лазерного станка определяется потребностями в его мощности и функционале. Для крупного производства нецелесообразно приобретать маленький настольный агрегат, как и для дома устанавливать профессиональный или промышленный.
Существуют универсальные установки, способные работать с металлом, деревом, ПВХ и выполнять разные операции: гравирование, резку, фрезеровку. Стоимость таких установок высокая и приобретать их целесообразно только для крупного производства.
Представляем таблицу с тремя популярными моделями станков разной комплектации и мощности:
Как видно, увеличение мощности лазера для станка влияет на стоимость оборудования и его функциональность. Производители предлагают модификации аналогичных агрегатов с разным набором функций, цена и качество изделий могут значительно отличаться от представленных.
Гравировальные станки для лазерной резки дерева и обработки изделий предлагают производители разных стран: России, Японии, стран Европы. Нельзя сказать, что они значительно отличаются друг от друга, но представители имеют свои особенности.
Ярким представителем российских разработчиков является НПФ «Лазеры и аппаратура», г. Зеленоград. Компания выпускает машины разной функциональности, продукция отличается сравнительно доступной стоимостью.
Японские марки Koike и Mazak изготавливают оборудование, удобное в управлении как ручным, так и автоматизированным методом.
Европейские бренды Trumpf, ESAB, Bystronic предоставляют самое разнообразное по функционалу оборудование с долгим сроком службы. Установки предназначены для обработки дерева, металлов, акрила и других материалов как специализированные, так и универсальные.
Надежные производители дают гарантию на свою продукцию. Качественные аппараты служат без перебоев годами, юстировка лазерного устройства производится редко в случае необходимости.
Содержание
У тех, для кого пирография по дереву стала делом жизни, в личном арсенале есть большой набор профессиональных выжигательных аппаратов. А вот любителям и детям, едва начавшим осваивать эту волшебную технику, хватит одного надежного электроприбора. Какой новичку выбрать аппарат для выжигания по дереву?
В продаже можно обнаружить десятки моделей электровыжигателей от разных производителей. У каждого вида – свои особенности, но все они делятся на три большие группы:
Прежде чем заняться пирографией или приобщить к этому виду творчества ребенка, четко уясните, какой выжигательный аппарат по дереву вам необходим, каким требованиям он должен соответствовать. При выборе обратите внимание вот на какие условия:
Сегодня пирографы производят в России, Украине, Германии, США, Китае. В некоторых интернет-магазинах даже можно приобрести новые выжигательные аппараты по дереву, выпущенные еще во времена СССР! Моделей – десятки: Creartec, Trucoo, Stayer, Wetecom, «Орбита» «Вязь», «Огонек», «Дымок», «Узор-1» и многие другие. Каждая из них обладает своими особенностями:
Выбирая выжигатель для небольшого домашнего бизнеса, стоит ответить себе на вопрос «что я хочу получить». И лазерный, и нихромовый чпу имеют преимущества и недостатки. Но они и создавались для разных задач. Подробнее на эту тему мы и поговорим.
ЧПУ выжигатель с нихромовой нитью
Он работает по принципу ручного выжигателя. Жало из проволоки греется с постоянной температурой. Жало перемещается по деревянной поверхности с разной скоростью. В месте, где жало двигается медленно и за счет глубокого прожигания оттенок получается темнее. Там, где перемещение быстрое, на выходе получается светлый оттенок. За счет регулирования скорости перемещения мы получаем разный диапазон цветов.
Картинка наносится построчно. Это значит, что после нарисованной линии каретка станка с жалом смещается на 0,35 мм и рисует следующую. Этот параметр (0,35 мм) выведен опытным путем. Можно его сделать чуть больше или меньше. Если расстояние между линиями увеличить слишком сильно, то есть вероятность появления пробелов.
Из построчного нанесения с учетом регулирования скорости получается основное преимущества нихромового чпу выжигателя – изображение становится как бы "аналоговым". Плавное изменение скорости дает плавное изменение тона. Поэтому изображение ложится ровно как фотография.
При работе с деревом необходимо также учитывать его физические особенности. При нагреве в одной точке, нагревается и прогорает не только само место касания проволочного пера, но и область вокруг. Объясню на простом примере. Если горячий паяльник прижать к доске, то мы увидим, что секунда за секундой кончик будет сильнее углубляться в фанеру, а область вокруг будет темнеть и расползаться. Происходит тление. Поэтому при отрисовке светлых и темных линий может быть заметно, что светлые тоньше, чем темные. Толщина черной достигает 1,5 миллиметров шириной на медленном перемещении. Мы помним, что шаг 0,35 мм, значит следующая линия наложется на предыдущую. При выжигании это будет не заметно. Если хотите мелкий текст, то с границами букв могут возникнуть проблемы.
Даиметр проволоки, который мы используем равен 0,8 мм. Если взять более тонкую, то с одной стороны точка получается меньше по размеру, но за счет толщины при нагреве нихром теряет упругость - он гнется под собственным весом. Если взять проволоку сильно толще, то это больше запас по упругости, но толстая область касания – мелкие детали пропадут.
Приходится учитывать температуру нагрева. При сильном перегреве нихром теряет упругость. Если поставить выжигание на большой температуре, то жало деформируется в процессе печати, что неизбежно сказывается на результате.
Другая особенность нихромового Пиропринтера – это поддержание постоянной температуры проволочного пера. Ничего особенного делать не нужно. Достаточно убедиться, что в рабочей области нет сквозняка. Некоторые пользователи воспринимают такое указание слишком буквально и боятся поставить окно даже на микро проветривание или открыть дверь в комнату. Такая осторожность скорее излишня. Достаточно убедиться, что нет движения воздуха непосредственно на столе.
Кроме древесины можно взять кожу. Но фотографии людей на ней выглядят немного странно. Хотя кому как нравится – дело вкуса. При выжигании выделяется запах, поэтому мы проветриваем помещение.
За счет технологии печати горячим жалом появляется ограничение. Этот способ хорошо подходит для древесины и кожи. Но горячий предмет не оставит следов на стекле и подобных материалах. А синтетические материалы налипнут на жало, что не даст адекватного результата.
Тем не менее, нихромовый станок создавался для изготовления портретов и пейзажей на фанере. Он делает потрясающе красивые картины. При использовании метода обработки карандашным рисунком возникает иллюзия, что результат получился не на машине, а ручным способом. Подробнее о проекте нихромового ЧПУ выжигателя читайте в группе Вконтакте: https://vk.com/chpy_vuhigatelЛазерный гравер
Если вам требуется гравировка на других материалах, кроме фанеры и кожи: на стекле, акриле, ткани и пр., обратите внимание на гравер Гравератик. Этот станок работает несколько на ином принципе. Лазер фокусируется с помощью настроечной линзы в точке и аккумулирует энергию на этой минимальной площади. Наглядный пример – выжигание солнечным светом через лупу. Если в детстве занимались таким хобби, то знаете, что важно поймать правильное расстояние: так, чтобы солнечные лучи сошлись в одном месте. Тогда заготовка начинала выжигаться, и шел дымок.
На диоде регулировочная линза позволяет подстроить фокус. Это необходимо каждый раз при смене толщины предмета для гравировки. В принципе, хороший тон – всегда проверять фокусное расстояние перед стартом. Если фокусное расстояние будет выставлено не правильно, то при отрисовке не прорисуются тонкие линии или одиночные точки.
Как заработать на гравере?Гравировать можно на досках, коже, стекле, пластике, резине, акриле, бумаге, картоне и т.д. Готовых изделий: деревянные чехлы для телефонов, обложки для паспорта, портмоне, сумки, ремни, акриловые вывески, разделочные доски, деревянные визитки, портреты на стекле и дереве и так далее. Сфера применения действительно очень широкая.
Переносить рисунок можно даже на стену. Для этого нужно хорошо закрепить сам станок. Пиропринтер работает в горизонтальном положении, максимум с небольшим наклоном.
В чем тогда недостаток перед нихромовым способом? Лазер не дает полноценных глубоких оттенков при нанесении как от проволоки. Портреты и растровые картины приходится наносить либо точечным способом, либо полутонами. А диапазон этих тонов заметно более узкий по сравнению с нихромом. Поэтому на лазерных граверах картины наносят часто печать точками (джарвис). Вблизи их, конечно, видно. И продать такое изделие сложнее, чем сделанный на Пиропринтере.
Прозрачные предметы
Гравируют лазером и прозрачные объекты (стекло, акрил и др.), но необходимо перед началом их покрыть акриловым грунтом или краской из баллончика. Если начать гравировку стекла без непрозрачного покрытия, то луч просто пройдет насквозь и нарисует на столе под стеклом. Краска (грунт) поможет напечатать непосредственно на поверхность. Последним этапом краску легко смыть растворителем.
То же самое касается зеркальных поверхностей. В случае акрила луч проходит насквозь, то от зеркал он будет отражаться и, в лучшем случае, повредит диод. В худшем - он отразится и попасть в человека. Поэтому покрывать зеркало обязательно.
Режет ли диодный лазер фанеру?
Не то чтобы нельзя, но не желательно и не каждую фанеру. Толщину до 4 миллиметров за несколько проходов на низкой скорости прорезать удастся, если подать в место реза струю воздуха от компрессора. Но компрессор достаточно шумный.
Гравирует ли лазер металл?
Смотря какой лазер. Оптоволоконный маркер справится легко, но цена маркера приближается к миллиону рублей. Станок СО2 высокой мощности справится, но качество будет уступать оптоволоконному и ценник за такую мощность начнется от 300 тыс. руб., в среднем в районе полумиллиона. А вот луч от диода для этого совсем не предназначен.
Да, есть специальные пасты для гравировки. Паста под воздействием луча протравляют поверхность металла, и след на металле остается. Минус – пасты стоят по 5 тыс. рублей за небольшой тюбик. Возникает вопрос целесообразности.
Подводя итог, еще раз хочется уточнить: «что именно вы хотите изготавливать?». Если хотите продавать портреты на дереве, то однозначно лучше справится Пиропринтер. Он рисует широкий диапазон оттенков и более качественные изображения, близкие к «аналоговым». Более того, с применением карандашного рисунка портрет становится похожим на работу художника.
Если нужна гравировка на большом числе материалов, то однозначно стоит отдать предпочтение Гравератик. Это устройство нанесет изображение на древесину и кожу, стекло, пластик и другие материалы (про металлы читайте выше).
Научиться работать можно с обоими устройствами и оба дают возможность открыть небольшой домашний бизнес. По сложности нельзя сказать, что одно сложнее другого. Немного отличается методика нанесения. Запах сильнее от Гравератика, чем от Пиропринтера. В этом плане последний легче разместить в комнате, в то время как первый желательно поставить в проветриваемом помещении или хотя бы на балконе.
Если вы спросите любого, кто увлекается DIY, о чем они мечтают больше всего, шансы довольно высоки, что они скажут либо 3D принтер, либо лазерный резак / гравер. Лазерный выжигатель по дереву очень классная штука, так же, как и 3D принтер.
Два года назад я просматривал видео и журналы, когда наткнулся на интересную статью о лазерном гравере. С того времени я серьезно хотел одну из этих машин. Я искал его пару раз на eBay и Amazon, но они стоили слишком дорого. Однако теперь, цены дошли до того уровня, когда они доступны для энтузиастов DIY.
Пирограф ЧПУ имеет следующие особенности:
Показать еще 3 изображения
Набор для сборки включает в себя следующие предметы:
Во всех отношениях лазерные гравировщики очень хороши для быстрого перехода от идеи к воплощению.
Лазерный гравер или резаки работают путем фокусировки мощного лазерного луча на поверхности материала. Луч сфокусирован на точке, равной одной тысячной дюйма и может сжигать, расплавлять или даже испарять материал.
Лазерная гравировальная машина имеет четыре основные части:
Сперва шаблон рисунка/дизайна загружается в программное обеспечение. Программа создает векторный файл и отправляет его контроллеру, который с помощью шаговых двигателей ведет лазер по заданному пути. Качество гравировки зависит от интенсивности излучения и скорости хода. Очень мощные граверы могут разрезать даже толстые материалы, например, твердую древесину или акрил.
В начале снимите защитный слой с акриловых рамок. Начните со сборки нижней прямоугольной платформы. Вам потребуется 4 алюминиевых рейки и 4 уголка.
Основные моменты и детали сборки я описал в видео .
Проводка очень простая, вам лишь надо подключить кабеля к соответствующим разъемам.
Кабель двигателя имеет два разъема, один — 6 контактов, а другой — 4 контакта. Подключите 6-контактный разъем к двигателям.
Теперь подключите все кабеля к плате контроллера как показано на фото выше.
Сперва вставьте USB кабель и 12V блок питания. В интернете очень много различных программ, мы будем использовать Benbox, ее функций хватит для большинства пользователей, и она простая в использовании.
Я расскажу, как установить и использовать Benbox.
Программное обеспечение имеет множество параметров. Каких-то особенных правил настройки нет, просто необходимо подбирать настройки в зависимости от ситуации. Я объясню каждый из параметров, если вы все поймете, вы легко сможете получить наилучший результат.
Intensity (Интенсивность): 0-255 устанавливает мощность лазера путем управления напряжением (PWM), посылаемым на лазерную головку. (Не оказывает никакого эффекта на большинство систем)
Speed (Скорость): Устанавливает как быстро двигается лазерная головка по рабочей поверхности (основной фактор для корректировки выжигания).
Time (Время): Время используется только в дискретном режиме и влияет на продолжительность работы лазера для каждого пикселя (больше время = больше удельной мощности)
Step (Шаг): Шаг – это расстояние, проходимое при использовании кнопок управления осью. (does not change the output).
Carve Mode (Режим резки): Может быть односторонний (слева направо) или Z для двунаправленного (лево-право-лево и т.д.), или контурный для вырезания фигур
Discrete (Дискретный режим): Останавливает лазер на каждом пикселе на указанное значение времени, так медленнее, но точнее.
Continuous (Непрерывный режим): Сканирует головку и издает лазерный импульсы, быстрее, но менее точно.
Заметка: На второй странице следует изменять только PPM и Feed Rate.No остальные параметры нет необходимости трогать, если вы не эксперт.
Прежде чем перейти к следующему шагу, наденьте защитные очки. Это обязательно.
Вы должны помнить, что это полезный инструмент, но не игрушка для детей. Лазерный луч может привести к необратимому повреждению вашего зрения.
Во время гравировки или резки от горящих поверхностей образуются вредные, токсичные пары. Рекомендуется постоянно держать окно в комнате открытым, вы также можете использовать вытяжной вентилятор рядом с вашим рабочим местом.
Если вы разрезаете ПВХ или любые виниловые материалы, они будет выделять хлорный газ. Он будет смешиваться с влажностью в воздухе и создавать соляную кислоту, которая вредна для человека и для инструмента. Будьте осторожны.
Заметка: Советую иметь огнетушитель недалеко от рабочей зоны.
Так как лазерная гравировальная машина не имеет платформы для размещения гравировальных материалов, вам нужно сделать ее самим.
В моей первой попытке я начал гравировку, поставив машину на стол. Через секунду я обнаружил, что мой стол горит. Поэтому будьте осторожны перед гравировкой или резкой.
Теперь я использую толстую картонную карточку (размер которой немного больше, чем основание гравера) для базовой платформы. Вы можете выбрать другие материалы в зависимости от вашей ситуации.
Поместите материал, который будет выгравирован или вырезан на базовой платформе. Затем отрегулируйте положение лазерной головки с помощью кнопок «вправо-влево» или «вперед-назад» в программе.
Чтобы получить более точный результат, вы должны сначала сфокусировать лазерный луч. В моей первой попытке я упустил этот момент и результаты были плачевными.
Сначала включите лазер на панели управления.
Затем медленно вращая фокусировочное кольцо, сфокусируйте лазерный луч, падающий на гравируемую поверхность.
Показать еще 3 изображения
Все, гравировка завершена!
Мы можете заниматься не только гравировкой, но вырезать различные материалы, бумагу, тонкую кожу, используйте ваше воображение!
Если в глубине души вы – новатор и у вас множество классных идей, то наверняка вы сможете реализовать их с помощью этого инструмента, изучайте особенности лазерной гравировки в интернете на форуме и статьях, это удивительный мир. Спасибо за прочтение статьи, надеюсь вам понравилось.
Все фото из статьи
Иметь в своём распоряжении лазерный станок по дереву с числовым программным управлением достаточно заманчивая перспектива, так как это даже позволит открыть свой маленький бизнес по декоративной обработке пиломатериалов.
Основным преимуществом лазерной резки или выжигания является то, что вам, собственно, даже не понадобятся таланты художника, чтобы сделать зарисовку на обрабатываемой детали – с этим превосходно справляются специальные программы.
Они могут быть заложены в самом станке, либо добавлены со сторонних носителей типа съёмного диска или «флэшки» и об этом мы сейчас поговорим, а также предложим вам видео в этой статье по данной теме.
Примечание. Для пиломатериалов лазер по дереву означает возможность резки и гравировки, которые нужны в основном для элементов декора.
С помощью таких станков украшаются целые архитектурные ансамбли и здания, а также различные подарки и сувениры, новогодние художественного промысла, багеты и панно.
Примечание. В отличие от фрезерной обработки на станках с числовым программным управлением, где деталь должна быть хорошо зафиксирована, лазерные станки этого не требуют. Заготовка просто кладётся на рабочий стол в нужном месте и это значительно экономит время, затрачиваемое на отделку материалов.
Гравёр FMARK NS используют для нанесения графических изображений и текстов по поверхности пиломатериалов самого разного характера, причём рисунок делается с максимальной глубиной гравирования и при этом выдерживается высокая скорость.
Материалы, которые можно обрабатывать на комплексе FMARK NS, это титан, сталь, золото, алюминий и сплавы, медь и сплавы, фольга, различные пластмассы, резина и даже маркировка полупроводников.
Обрабатываемая зона в мм | 60×60, 110×110, 180×180, 240×240 (объективы меняются) |
Знаки в мм | От 0,2 до 240 |
Скорость гравировки | До 10 м/с |
Тип лазера | Волоконный иттербиевый |
Волна излучения (рабочая длина) | 1,064 мкм |
Ресурс эксплуатации | 50 000 часов и более |
Средняя мощность на выходе в Вт | 10, 20, 50 |
Ширина линии с автозаполнением | От 0,2 до 10 мм |
Тип изображения | Текстовое; растровое; контурное; графическое; штрих-код и 2D код |
Охлаждение | Автономное воздушное |
Вес в кг | 45 |
Потребление электроэнергии | 1×220В; 50Гц; 0,4 кВт |
Сканаторная система | |
Тип сканатора | 2-ухосевой, MS II-10, RAYLASE AG |
Программно-аппаратное разрешение | 1,8 мкм (110×110 мм) |
Размер пятна | 25 мкм |
Фокусировка по глубине | До 3 мм (110×110 мм) |
Лазерные станки по дереву и их возможности увеличиваются на модели FMARK NS-FB – это пятикоординатный лазерный комплекс с портальной системой перемещения, что позволяет значительно расширить поле обработки до тех размеров, которые нужны заказчику.
В частности, типовой размер обрабатываемого поля здесь может быть: B1 – 530×500 мм, B2 – 530×750 мм, B3 – 530×1000 мм, B4 – 780×850 мм, B5 – 1030×1250 мм. Также есть возможность расширения обрабатываемого поля у станка с ЧПУ по индивидуальному заказу.
К преимуществам FMARK NS-FB можно вне всяких сомнений отнести расширение рабочей зоны по осям X Y благодаря линейным приводам – это позволяет обрабатывать крупногабаритные изделия при одном запуске, не фрагментируя программу (без перемещения объекта и без стыков).
Кроме того, есть возможность перемещения заготовки по оси Z, что позволяет обрабатывать детали с перепадами поверхности (углубления и выступы), что опять-таки не требует разбивать программу на фрагменты. Также на FMARK NS-FB есть возможность кассетной обработки, это когда одновременно гравируются или маркируются несколько деталей.
Примечательно, что такой портативный лазерный маркер, как на верхней фотографии вы можете даже установить своими руками в вашем гараже и переносить его с места на место по потребности.
Но весь агрегат состоит как бы из трёх разных частей, это блок управления, в котором размещён интегрированный лазер, ноутбук с готовым программным обеспечением, которым можно задать нужное изображение и само маркировочное устройство. Такой набор вы можете разместить в дорожном чемодане.