Устройство и принцип работы станков для лазерной резки

Достоинства лазерного станка для гравировки

Одним из основных достоинств использования современной лазерной гравировочной установки является минимальное количество места, необходимого для ее размещения. Установка для гравировки может поместиться даже в помещении маленького объема, которое может быть оборудовано под рабочий цех для производства всех названных выше изделий.

Следующим достоинством применения лазерного станка служит отсутствие дополнительных расходов для приобретения необходимых для работы материалов.

С течением времени при эксплуатации установки замене подлежит только лишь лазерная труба, которая генерирует луч. Но ввиду того, что ее ресурс рассчитан на применение в течение длительного времени, этот элемент установки нуждается в нечастой замене. Период эксплуатации лазерной трубки зависит от производителя гравировочной установки.

Станки, произведенные известными брендами, оснащены оборудованием высокой прочности, что служит гарантом редкой необходимости его замены.

Современные модели лазерно-гравировальных станков и другого оборудования ежегодно демонстрируется на выставке «Металлообработка».

Преимущества и недостатки

К плюсам лазерного гравера можно отнести:

точность нанесения рисунка;
возможность работать с разными типами материалов;
простое управление;
безотходное производство.

Основное преимущество устройства — это автоматика. Благодаря программному управления вероятность ошибки сведена к минимуму. Однако они не исключены и нужно учиться пользоваться гравером.

При достаточном уровне мастерства можно вырезать сложные рисунки

Однако у оборудования есть и недостатки. В процессе резки и нанесения гравировки невозможно регулировать глубину рисунка. Поэтому поверхность будет неоднородной и не всегда это хорошо. К тому же не все материалы хорошо переносят обработку лазером — под воздействием высокой температуры они деформируются.

Еще один недостаток гравера — это его небольшая производительность. Даже с мощной моделью может быть сложно изготавливать большую партию изделий. Нужно будет делать перерывы.

Технические характеристики основных типов лазерных установок

В зависимости от обрабатываемого материала, они могут подразделяться на:

Твердотельные лазеры импульсно-периодического типа с ламповой подкачкой (мощность на выходе: 50 – 1000 Ватт) используются для резки толстых металлов;
Лазеры твердотельные с диодной подкачкой DPSS применяются для металлов средней толщины;
Непрерывные газовые инфракрасные лазеры СО2 (выходная мощность до 400 Ватт) используются для работы с неметаллическими заготовками (резина и полимеры, а также древесина);
Непрерывные газовые СО2 лазеры (мощность на выходе – от 0,7 до 6 Киловатт) подойдут для работы с легированной сталью, черными металлами, некоторыми видами металлических сплавов, а также для неметаллических материалов;
Оптоволоконные лазеры (выходная мощность от 0,4 до 15 Киловатт) – для точечной резки.

На текущий момент использование лазерного оборудования не может полностью вытеснить с рынка классические методы металлической резки. Поэтому, их эффективное применение становится возможным только тогда, когда обрабатываемый материал подобран грамотно, исходя из возможностей оборудования и когда использовать традиционный метод становится трудоемко либо полностью невозможно.

Конструкция и принцип действия приспособления

Существуют лазерный и механический варианты установки. Механическое устройство действует по ударному принципу. Внешне оно напоминает небольшую дрель.

Его конструкция состоит из:

электродвигатель;
редуктор;
охлаждающая крыльчатка;
шпиндель (вал инструмента).

Устройство лазерного гравера В отличие от своего аналога, лазерный гравер осуществляет обработку изделия посредством лазерного луча. Сложная конструкция данного вида установки оснащена системой оптических линз. Устройство выполняет свои функции при помощи элементов трансмиссии, системы контроля механизма и несущих узлов. Лазерный гравер практически всегда оснащается системой охлаждения.

Некоторые нюансы настройки аппарата

Всегда необходимо помнить, что лазерная установка является сложнотехническим оборудованием, поэтому ее настройка должна быть крайне точной. Настройку проводят по световому лучу и на время данной процедуры рабочий элемент заменяют обычной лазерной указкой. Процедура будет включать в себя следующие шаги:

Корректировка лазерной трубки – на основное зеркало наклеивают прозрачную липкую ленту, а само положение трубки устанавливается таким образом, чтобы луч попал непосредственно в его центр;
Затем скотч наклеивают на второе зеркало, а основное регулируют. По итогу метка лазерной указки должна всегда находится в центре, вне зависимости от расстояния. Направление луча меняется посредством поворота винтов;
Далее скотчем оклеивают третье зеркало и повторяется вышеописанная процедура, но только для второго оптического элемента;
Третье зеркало настраивается посредством размещения «цели» на рабочем столе. При этом, размер пятна должен соответствовать размеру выходного сопла. Регулировка также производится с помощью винтов.

Принцип лазерной гравировки

Лазерный станок – это устройство с программным управлением, которое применяется для гравировки (нанесения рисунка) на самые разные предметы, в результате попадания луча лазера на изделие происходит его нагревание. В зависимости от того, сколько по времени воздействует луч, может происходить либо изменение цвета материала, либо его выжигание (испарение). В результате можно получить надпись или рисунок, которые сложно стереть.

Подобное оборудование может быть:

Оптоволоконным (для обработки металлов)
Углекислотным (для обработки пластика, резины, дерева, картона, сукна и т.д.)

Области применения лазерных станков

Области применения такого оборудования необычайно обширны, ведь изображение может наноситься на целый ряд материалов (металлы и их сплавы, стекло, керамика, камень, окрашенные поверхности, резина, силиконы). Наиболее популярными сферами применения можно назвать:

Изготовление сувенирной продукции (брелоков, зажигалок, ручек, зажигалок и т.д.)
Применение в производстве рекламы.
Производство упаковки.
Изготовление текстильной продукции (нанесение изображения на кожаные изделия, художественное оформление кожи для пошива сумок, кошельков и т.д., гравировка лекал)
Изделия для оформления торговых точек (изготовление бейджей, уголков покупателя, информационных стендов)

Также выжигание лазером широко применяется в сфере электроники, в военной и аэрокосмической промышленности.

Преимущества лазерной гравировки

Лазерные станки в настоящее время можно встретить не только на больших предприятиях, но и даже в совсем небольших, ведь это оборудование имеет огромное количество преимуществ:

Область применения технологии весьма широка.
Обработка материалов происходит без физического контакта, что означает отсутствие стружки, малое образование пыли, что экономит и денежные средства, и время.
Не происходит износ инструментов, т.е. не нужно постоянно приобретать расходники – сверла и ножи.
Экономное производство, при котором производство отдельных деталей весьма экономично.
Максимальная точность при выполнении самых мелких мотивов.

Подытожив все сказанное, следует отметить, что лазерные станки с ЧПУ от компании «All Ready» — это настоящая находка при производстве разных типов продукции.

| Комментариев к новости «Лазерная гравировка: области применения и преимущества» уже 0:

Сфера применения и принцип работы

Станки для лазерной резки часто используют на предприятиях, изготавливающих рекламные материалы. А также применяют в таких сферах, как строительная, машиностроительная, авиастроительная, судостроительная, легкая промышленность.

Нельзя сказать, что это оборудование слишком сложное в эксплуатации. Вначале ручным способом делается необходимый чертеж заготовки. Затем основу закрепляют на столе лазерного станка для гравировки и резки. Необходимую работу осуществляет специальная лазерная головка. При этом механический контакт между самим инструментом и заготовкой отсутствует.

Луч, который разогревается до высокой температуры, производит резку. В месте разрезания металл расплавится и удалится струей газа.

Лазерная сублимация

Метод лазерной сублимации используется для того, чтобы окрашивать различные материалы с помощью изображений. Чтобы это делать, требуется цветной принтер, картриджи для сублимации, термопресс, сублимационная бумага или металл.

Для того, чтобы получить необходимое изображение, для начала его нужно распечатать. Получится так называемый трансфер. После этого его нужно разместить поверх изделия. Благодаря воздействию высоких температур краска перейдет на изделие, оставив на нем необходимый рисунок. Чтобы сублимационная краска смогла отпечататься на поверхности, это должно быть изделие из полиэстера или хотя бы иметь специальное покрытие. Только так изображение прочно закрепится на изделии.

Лазерная сублимация позволяет наносить различные изображения на самые разные предметы: ювелирные изделия (браслеты, подвески, серьги и пр.), часы, подставки, закладки для книг, флаги, футболки и многое другое.

Вес станка и надежность направляющих

Пожалуй, один из самых неочевидных параметров, на которые мало кто обращает внимание – это вес станка

Всё дело в том, что хоть и косвенно, но именно этот параметр влияет на точность обработки материалов, что особенно важно, например, в производстве мягких игрушек, где незначительное отклонение от лекал может привести к тому, что конечное изделие не будет соответствовать образцу. Дело в том, что любой лазерный станок оборудован направляющими, и материал, из которого они изготовлены, а также их тип, форма и многие другие параметры, влияют на качество продукции уже напрямую

А также, именно надёжность направляющих определяет износостойкость вашего станка. Проще говоря, покупка лазерного оборудования весом в несколько центнеров не должна пугать вас, так как в данном случае масса станка говорит о его надёжности

Дело в том, что любой лазерный станок оборудован направляющими, и материал, из которого они изготовлены, а также их тип, форма и многие другие параметры, влияют на качество продукции уже напрямую. А также, именно надёжность направляющих определяет износостойкость вашего станка. Проще говоря, покупка лазерного оборудования весом в несколько центнеров не должна пугать вас, так как в данном случае масса станка говорит о его надёжности.

Фрезерный станок ЧПУ VENO K45MT2040 Рабочее поле: 2000х4000 мм. Мощность шпинделя: 4,5 кВт. Цанговый патрон: ER-32. Высота портала:…

Перейти в корзинуПерейти в карточку товара

Лазерный станок CO2 KAMACH 6090 ULTRA Рабочее поле: 900х600 мм. Мощность: 80-95 Вт. Лазерная трубка: Yongli R3 (80-95 Вт). RuiDa RDC 6445G

Перейти в корзинуПерейти в карточку товара

Лазерный маркер по металлу MaxPhotonics M5 BOX Рабочее поле, мм: 100х100. Мощность излучателя, Вт: 20 Встроенный компьютер.

Перейти в корзинуПерейти в карточку товара

Товар добавлен в корзину

Ручное резание

Этот метод гравировки стали использовать самым первым. Его еще называют художественным гравированием. Невероятно сложный и трудоемкий, он предъявляет высокие требования к тому, кто вручную наносит на поверхность какого-то предмета изображение. С помощью режущего стального инструмента гравировщик создает на материале линии и точки различного углубления. Таким образом на поверхности образуется изображение. Сколько мастерства и выдержки необходимо! Каждая такая работа является эксклюзивной. Для ее создания мастеру нужно потратить немало времени и сил, поэтому стоимость шедевра будет высокой.

Резка металла лазером: особенности метода

На производствах и в мастерских применяют различные способы раскроя из листового металла заготовок с определенными параметрами. Наиболее точный и предпочтительный способ – это применение лазерной установки.

Сам по себе метод резки – это, по сути, раскрой из листового металла заготовки необходимой формы и в определенном количестве. Известны различные методы, которые позволяют получить определенные заготовки из листов металла. Но многие из них (например, ручные станки или ножницы по металлу) не гарантируют достаточной точности.

Если есть потребность обработать листовой металл, а при этом важна точность, то может помочь только лазерная установка. Лазерная резка – это способ раскроя металлического листа определенной толщины при использовании лазера высокой мощности.

Процесс разделения происходит за счет сфокусированного лазерного пучка на конкретную область металла. В месте контакта температура материала повышается до температуры плавления. Области вокруг не меняют свой температурный показатель, что позволяет не деформироваться краю заготовки. Линия разреза получается точной и достаточно тонкой, что позволяет сэкономить на расходном материале.

Основной принцип работы лазера для резки – это прожиг металлического листа высокотемпературным и точно сконцентрированным лучом. Расплавленный металл с обработанного участка удаляется направленным потоком воздуха или произвольно стекает.

Существующие виды столов для станков

Рабочий стол является одним из основных элементов в конструкции станка, поэтому от его выбора напрямую будет зависеть качество работы:

Ламелевые столы – они зачастую встречаются в базовой комплектации, их крайне удобно снимать и подвергать чистке. Однако, они слабо походят для обработки мелких деталей или для работы по тканям. Также они совсем не предназначены для обработки особых и тонких материалов, например, бумаги или картона.
Сотовые столы – их покрытие весьма и весьма подходит как раз для вырезания мелких элементов, потому, что оно очень плотное и не позволяет заготовкам падать на пол. Он же отлично справится с резкой тонкого материала – бумаги, картона, ткани. В отличие от ламелевых столов, заготовка на нем не провисает.
Конвейерные столы – они специально предназначены для работы с материалом в рулонах, к коим можно отнести и бумагу и даже кожзаменитель. На них подача заготовок обеспечивается в непрерывном режиме, что значительно упрощает работу пользователя.

Станки для металла

Для раскроя и гравировки из этого сырья часто применяют модели с CO2 инструментом. Лазерное оборудование можно использовать для нержавейки, стали, латуни, меди, алюминия. Такие агрегаты имеют высокую мощность луча.

Современный рынок наполнен оборудованием такого типа, предназначенным для резки листов металла, толщина которых 2 см. Под каждый вид металла есть своя технология раскройки и гравировки. Например, оборудование для резки нержавейки имеют узлы, с помощью которых детали обрабатываются азотной кислотой. Это вещество способно защитить металл от возгорания и окиси.

Для меди применяют станки с мощным рабочим инструментом. Лазерная резка на таком оборудовании делается на малых скоростях. Для работы с медью используют твердотельные головки.

Обработка стали или латуни на лазерном станке наиболее проста. Для этих металлов не нужны дополнительные устройства. Настройка оборудования достаточно проста.

Конструкция и принцип действия приспособления

Его конструкция состоит из:

электродвигатель;
редуктор;
охлаждающая крыльчатка;
шпиндель (вал инструмента).

Зависимость цены

Зачастую, на рынке лазерных станков можно столкнуться со следующей ситуацией: казалось бы, одинаковые по техническим характеристикам аппараты должны и стоить одинаково, ведь у них могут даже совпадать размеры рабочего стола? Но стоимость, прежде, всего будет складываться из общей комплектации и качества отдельных частей. А к таковым можно отнести:

Корпус;
Размер стола;
Лучевую трубку;
Разогревающий блок;
Блок электропитания;
Двигатели и иные управляющие элементы.

Также, немалое влияние на цену окажут и дополнительные опции, такие, как устройство защитного отключения, наличие вытяжки, наличие поворотного устройства, наличие фото- видеокамеры и т. п.

Стоит упомянуть, что для сложнотехнических устройств всегда и везде большую роль играет имя производителя. Действительно, маленькие, никому неизвестные компании могут привлекать потенциального покупателя крайне бюджетными ценами своего оборудования, но вот найти среди подобных образцов по настоящему хорошую технику сложно. И приобретая у подобных фирм лазерный аппарат, пользователь рискует заплатить двойную цену, которая выльется его частый ремонт.

Визуально отличить хорошую модель можно даже просто взглянув на корпус. Если он изготовлен из тонколистового металла, в нем установлены дешевые шарнирно-валовые направляющие, то такой станок вряд ли приспособлен к работе на высоких скоростях. Большой разгон будет создавать дополнительные вибрации, что неизбежно приведет к нарушению правильности линий разреза или производству неровной гравировки. Также стоит обратить на возраст компании-производителя – оптимальными считаются цифры в 3 – 5 лет. Возраст в 9 лет и более уже говорит о заслуженном месте на рынке. И дополнительно стоит обговорить с продавцом вопросы сервисного обслуживания – если предлагается пожизненная гарантия или хотя бы 5-летний сервисный срок, то такой продавец заслуживает доверия.

Виды лазерных головок

В подобном оборудовании используют различные инструменты. Для резки лазером используют 3 вида головок:

Твердотельные. Разогревается такая головка с помощью высоковольтной разрядной лампы. Они работают либо в импульсном, либо в постоянном режиме генерации.
С диодной накачкой. Это новое оборудование. Здесь не применяют разрядные лампы. Вместо них стоят светодиоды. Это более дорогие механизмы, но более безопасные и удобные в эксплуатации. В станках с такими головками нет элементов с высоким напряжением.
СО2-лазеры. Это наиболее современное оборудование. Его применяют и для резки алюминия.

Области применения

Гравирование с помощью лазера широко используется во многих отраслях. С его помощью можно:

Наносить штрих-коды и QR-коды на поверхности любых форм, в том числе и сферические. Используется при изготовлении карточек складских ячеек, ярлыков и других предметов, к которыми часто прикасаются руками. В другом случае надписи бы истирались, но не при лазерной гравировке.
Нанесение на приборы шкалы, маркировки отдельных деталей. Особенно актуально при изготовлении оборудования медицинского назначения, в аэрокосмической, военной отрасли, приборостроении.
Нанесение требуемой информации на микросхемы, печатные платы, кремниевые пластины, процессоры, детали, керамику, гарантийные наклейки. Лазером можно маркировать кабельно-проводниковую продукцию, приборные панели.
Изготавливать неповторимые изделия. Лазер поможет сделать неординарным корпус телефона, планшета, ноутбука. С его помощью можно изготовить сувенирную продукцию, превратить обычную вазу или сервиз в необычную вещь с ноткой индивидуальности. Нередко лазерная гравировка применяется в ювелирном деле. Лучшего решения не найти для нанесения памятных надписей, трехмерных рисунков и другой гравировку.
Производить рекламную продукцию. Брендирование сувениров, нанесение логотипов, производство нестираемых вывесок, указателей, табличек и многого другого.

Компания АО «ЛЛС» предлагает лазерные станки для любых отраслей промышленности, частных мастерских и не только. В нашем каталоге товаров представлено оборудование разных видов в широком ассортименте типоразмеров и технических характеристик. Товары поставляются по Москве, Санкт-Петербургу и в другие регионы РФ, а также страны Таможенного Союза.

Получить дополнительные консультации и помощь в выборе станка под предстоящие работы можно у специалистов компании, связавшись с ними через онлайн-сервисы или по телефону.

Как правильно выбрать гравер?

При выборе гравировального станка отталкивайтесь от задач, которые вам необходимо будет выполнить с помощью устройства:

если вы приобретаете инструмент сугубо для гравировки, вам подойдет установка с небольшой мощностью (около 50-80 Вт);
для резки изделий выбирайте гравер с мощностью 80-100 Вт;
для универсальных работ следует присмотреться к инструменту со сбалансированными характеристиками.

Следующим шагом при выборе установки станет ваш ответ на вопрос: «Для обработки каких изделий вам необходим лазерный станок?». Чем тверже поверхность материала, тем более мощный инструмент вам потребуется. Стоит отметить, что скорость работы гравера зависит от его мощности.

Наносится рисунок по дереву с помощью ручного гравера

Остальные моменты, на которые стоит обратить внимание при выборе машины:

условия, в которых вы собираетесь эксплуатировать инструмент (домашняя мастерская/производство);
возможность подключения к ПК (для загрузки изображений, которые вы собираетесь наносить на изделие).

Обратите внимание, что при использовании лазерного устройства, гравировка наносится не вручную, а прописывается с помощью компьютера или посредством USB-устройства

прочность конструкции и материал, из которого изготовлен корпус;
наличие системы охлаждения, увеличивающая срок службы изделия (встроена во все модели граверов кроме, разве что, совсем бюджетных установок);
ценовой сегмент (соотносится с качеством конструкции, а также ее назначением).

Каждая модель устройства обладает отличающимися характеристиками, которые рекомендуется рассматриваться в индивидуальном порядке.

Назначение и критерии выбора лазерной резки

Лазерную резку используют для обработки не только металлов, но и резины, линолеума, фанеры, полипропилена, искусственного камня и даже стекла. Она востребована при изготовлении деталей для различных приборов, электротехнических устройств, сельскохозяйственных машин, судов и автомобилей. Такой способ раскроя материала используют для получения жетонов, трафаретов, указателей, табличек, декоративных элементов интерьера и многого другого.

Основной критерий выбора вида лазерной резки – тип обрабатываемого материала. Так, углекислотные лазеры подходят для резки, гравировки, сварки разных материалов – металла, резины, пластика, стекла.

Твердотельные волоконные установки оптимальны при раскрое латунных, медных, серебряных или алюминиевых листов, но не подходят для неметаллов.

Сфера применения и принцип работы

Что лучше — резка металла лазером или плазмой

Плазменная резка отличается от лазерной тем, что проплавление металла производится при помощи плазменной дуги, в то время как плазменная струя удаляет расплав. Резку плазмой применяют для обработки тонколистового металла, однако экономически целесообразно использовать для толстых поверхностей: меди (до 80 мм), чугуна (до 90 мм), алюминия (до 120 мм), сталей (до 150 мм). Хорошее качество отверстий гарантировано в случае, если их диаметр будет не меньше диаметра поверхности, разрезаемого плазмой. Нижние кромки отверстий, как правило, меньше верхних. Поверхность реза конусная и составляет от 3 до 10 градусов.

Эксплуатация лазера имеет наибольшую эффективность при нарезке стали толщиной до 6 мм. Сфокусированное лазерное излучение производит качественные узкие резы, диаметр произведенных отверстий в нижней части имеют несколько больший размер, чем в верхней. Отклонение кромки реза от заданных параметров – около 0,5 градуса.

Выбирая между плазмой и лазером, стоит ориентироваться прежде всего на тип и толщину материала, подлежащего обработке. Кроме этого, стоит учесть, что лазерное оборудование имеет большую цену, однако при необходимости вырезания большого количества отверстий в детали часовая стоимость использования плазменного станка выше.

Существующие виды лазерных станков

Данное оборудование может иметь как универсальное, так и профильное назначение. Однако, все оборудование принято разделять по мощности и размерам:

Настольный аппарат отличается небольшой мощностью (менее 80 Ватт);
Профессиональный уже имеет большую мощность (от 80 – 195 Ватт);
Производственные образцы могут достигать мощности до 1000 Ватт.

В зависимости от рабочей среды, лазеры могут подразделяться на

Твердотельные – они оборудованы лампами подкачки, импульсными лампами, рабочим корпусом и несколькими зеркалами;
Газовые – они обладают системой подачи инертных газов, а также стеклянной колбой, в которой находится излучающая трубка;
Газодинамические – в них установлено специальное сопло для ускоренной подачи газа и дополнительная система охлаждения.

Виды оборудования для лазерной резки

Резка металла лазером проводится с помощью специальных установок, которые бывают трех типов:

Твердотельные аппараты. Устройства для лазерной резки малой мощности. Состоят из рубинового стержня, лампы накачки. Модели могут работать импульсами или в постоянном режиме.
Газовое оборудование. Газ нагревается до высоких температур под воздействием электрического тока. Раскалённые частицы испускают свет, который фокусируется линзами на рабочую поверхность.
Газодинамические установки. Газ нагревается до критических температур — свыше 3-х тысяч градусов. Далее раскалённый газ пропускается на высокой скорости через сопло, проходит процесс охлаждения. Высокая мощность таких аппаратов делает их нерентабельными при редком использовании.

Оборудование для лазерной резки