Лазерная резка дерева. Как работает лазерный станок по дереву.

Основным элементом управления является контроллер. Программа передается на него с помощью компьютера, после чего он перемещает зеркала летающей оптики по координатному столу.

Лазерная резка дерева

Дерево — один из самых распространенных материалов, используемых во многих отраслях промышленности. Ключом к производству высококачественной конечной продукции и минимизации отходов является точная резка. А это достигается с помощью лазерной обработки.

Это передовая, современная технология, в которой используются газовые (CO₂) лазерные станки. Она позволяет производить высокоточные детали с гладкими краями с минимальной отделкой. Станок работает под управлением компьютерной программы, которая увеличивает скорость и точность работы, идеально позволяя повторить желаемый контур и минимизируя отходы. Давайте подробнее рассмотрим особенности этой технологии.

Технология лазерной резки дерева

Лазерная обработка древесины не требует особых условий работы или высококвалифицированного специалиста. Основным инструментом является лазерный луч. Он бесконтактно попадает на обрабатываемую поверхность. Когда луч попадает на поверхность, он нагревает ее точечно и вызывает горение волокон древесины. В зависимости от мощности и расстояния источника излучения от поверхности он может либо полностью, либо частично сжечь материал. В первом случае на ткани образуются надрезы, во втором — поверхность протравливается. Глубина проникновения в каждом случае устанавливается отдельно и зависит от выполняемой работы.

С помощью лазера можно легко и быстро разрезать древесину, независимо от ее размера, породы и толщины. Однако важно помнить, что это горючий материал. Чтобы предотвратить воспламенение, в зону обработки подается поток охлаждающего воздуха или другой среды, отводящей тепло. Это также предотвращает загрязнение и обеспечивает чистый и аккуратный срез.

Устройство лазерного станка по дереву

Конструктивно станок лазерной резки для деревообработки состоит из следующих основных компонентов:

Плата управления. Состоит из преобразователя команд, микроконтроллера, двух контролирующих драйверов и обвязки. Этот блок принимает команды от компьютера, передает их в работу, контролирует выполнение.
Плата управления. Состоит из преобразователя команд, микроконтроллера, двух контролирующих драйверов и обвязки. Этот блок принимает команды от компьютера, передает их в работу, контролирует выполнение.
Блока розжига лазерной трубки. В действие трубка приводится благодаря повышению напряжения на выводах свыше 20 кВт. Оно будет подниматься до тех пор, пока не начнет генерироваться разряд. Далее в работу вступает стабилизатор напряжения. Он будет поддерживать напряжение на требуемом уровне, чтобы сохранить разряд.

Лазерная трубка. Представляет собой стеклянную колбу с тремя полостями. По центральной части подается вода, а в двух других – смесь газов. Используется смесь углекислого газа, азота и гелия. Атомы газа, взаимодействуя друг с другом и под действием внешнего электромагнитного поля, начинают излучать фотоны. Обратная связь обеспечивается оптическим резонатором.
Система зеркал. Выходя из лазерной трубки, излучение попадает на систему зеркал и фокусирующую линзу. Благодаря этому поток энергии фокусируется в пятно малого размера.

Станок оснащен столом, на котором размещается заготовка. При лазерной резке древесины трубка может охлаждаться с помощью кулера, насоса или системы вентиляторов. Это предотвращает чрезмерное обугливание шва, снижает температуру в точке реза и удаляет пыль и другие загрязнения из точки реза.

Устройство и принцип работы

Конструкция станка с числовым программным управлением включает следующие элементы: станина с горизонтальным рабочим столом, подвижная платформа с инструментами. Последний компонент расположен над исходным компонентом. Рабочая поверхность оснащена лазерной пушкой. Она входит в состав лазерной установки. Линзы и зеркальные поверхности, которые выравнивают и перенаправляют поток, являются компонентами оптической системы.

Станок лазерной резки оснащен шаговым двигателем, который позволяет лазерной пушке перемещаться в нужные координаты на разрезаемом листе металла или куске дерева.

Лазерная пушка управляется компьютерной программой, которая манипулирует изображением заготовки, загруженным в память бортового компьютера.

Алгоритм работы лазерного станка следующий.

В лазерную трубку подаётся смесь азота, гелия и углекислого газа.
С помощью специального трансформатора сетевое напряжение 220 вольт преобразуется в тот номинал, который необходим для правильной и бесперебойной работы лазерной установки.
Лазерные лучи фокусируются с использованием зеркал и линз. В результате, к примеру, лист фанеры обрабатывается лазерной головкой.
Проточная или циркулирующая в контуре охлаждения вода уносит с собой значительную часть жара, который точечно выделяет лазерная пушка. Не окажись в лазерной установке надёжной системы теплосъёма, без остужения трубка не проработала бы и одной минуты – даже в импульсном режиме.

Как распилить ЛДСП лобзиком без сколов. Как пилить лобзиком без сколов.

Для полноценного функционирования необходимы также источник питания, активная среда и оптический концентратор излучаемой энергии. Лазерный луч обладает высококонцентрированным потенциалом.

Благодаря этому свойству он способен проникать в любой материал и вызывать его плавление и испарение.

Обзор видов

Все типы ЧПУ имеют одну важную особенность — они автоматизированы. Ручной выжигатель по дереву, даже если он оснащен лазером, не может считаться полноценным станком. Лазерные станки в основном классифицируются в зависимости от их размера. Для домашнего использования подходят небольшие модели, которые имеют не самую мощную лазерную трубку, а низкая потребляемая мощность, не превышающая 400 Вт, не может справиться с полным потоком работ, так как на обработку каждого задания потребуется гораздо больше времени.

Эта мощность является активной — постоянной, в смысле непрерывного потребления: как известно, лазерный луч работает в импульсном режиме, так как в постоянном режиме трубка быстро перегревается и перегорает. В потоке электронов много энергии, которая не полностью преобразуется в полезное излучение.

Для домашней лаборатории лазерные станки не имеют мощности в один киловатт (или более), так как в этом нет необходимости. Он не только сожжет дерево, но даже расплавит и испарит (превратит в плазму) гранит и сталь. Потребляемая мощность домашнего аппарата начинается с нескольких ватт — этого достаточно, чтобы зажечь спичку или поджечь дерево. Тонкий луч шириной 25 мкм воспламенит любое топливо или смазку, поэтому нужно быть осторожным. Настольный мини-станок занимает не более 0,5 м2, поскольку обрабатываемые детали имеют небольшую площадь поверхности. Более профессиональные модели требуют большого стола — или даже двух столов — и могут поместиться на верстаке размером 1*2 м.

Технология использования лазерного станка для резки дерева

Несмотря на некоторые недостатки, такое оборудование активно используется не только промышленными компаниями, но и частными лицами, которые хотят начать успешный бизнес. Интерес частных предпринимателей к такому оборудованию обусловлен простотой его эксплуатации, которая включает в себя несколько этапов:

при помощи специального программного обеспечения создается цифровая модель будущего изделия, она может быть двухмерной и трехмерной;
макет изделия загружается в систему управления станка, встроенный алгоритм автоматически определяет параметры работы;
на станке фиксируется деревянная заготовка;
запускается процесс деревообработки.

Наборы метчиков и плашек. Метчик и плашка для чего?

После выполнения этих операций вам остается только дождаться окончания работы установки и проверить качество произведенного продукта. Вам не придется долго ждать, так как станок работает быстрее, чем механический деревообрабатывающий станок.

Особенности выбора

Если вы хотите купить лазерный деревообрабатывающий станок в Москве или в другом городе, вам необходимо обратить внимание на некоторые важные моменты, от которых зависит цена и функциональность станка.

Тип лазерного излучателя

Существует два типа лазерных излучателей: газовые (в них используется углекислый газ) и твердотельные, в которых вместо газовой смеси используются специальные монокристаллы. Газовые лазеры предназначены для деревообработки, а твердотельные — для металлообработки. Выбор лазерного излучателя CO2 объясняется не только его техническими характеристиками, но и экономическими соображениями, так как газовый излучатель значительно дешевле. Кроме того, эти модели лазерных излучателей обладают дополнительными преимуществами

миниатюрные габариты;
легкость в использовании;
универсальность;
возможность обработки заготовок больших размеров.

Для того чтобы выбор типа лазерного излучателя не завел в тупик, необходимо обратиться в компании, которые предлагают профессиональные консультации и поддержку в подборе промышленного оборудования. В российской столице комплексную поддержку клиентов предлагает компания «САИН СЕРВИС».

Мощность лазерной трубки

При выборе станка для деревообработки, помимо типа лазера, необходимо учитывать его мощность, которая должна соответствовать толщине заготовки. Например, для резки заготовок толщиной до 6 мм необходим лазер мощностью 60-80 Вт, а для более толстых заготовок требуется более высокая мощность лазера. Выбор большей мощности, чем вам нужно, — не лучшее решение, так как невозможно купить дешевый мощный лазер для дерева. Другим недостатком покупки оборудования большей мощности является более быстрый износ лазерной трубки, что приводит к дополнительным эксплуатационным расходам.

Размер области обработки

Ширина рабочей зоны для лазерной обработки дерева должна быть не менее 2 метров, а размеры рабочего стола должны соответствовать размерам заготовки, а также площади помещения, где вы хотите разместить станок. Помимо размеров стола, следует обратить внимание на способ фиксации заготовки; предпочтительнее модели с вакуумным зажимом, так как они гораздо удобнее и обеспечивают надежную фиксацию материала на рабочей поверхности.

Где купить лазерное оборудование для деревообработки?

Покупателям не нужно разбираться в технических деталях, предоставьте это профессионалам. В компании «САН СЕРВИС» работают профессионалы высочайшего уровня, которые гарантируют клиентам следующий перечень преимуществ:

широкий ассортимент;
высокое качество оборудования;
удобный сервис;
доступные цены.

Чтобы заказать лазерный станок по дереву по самым выгодным ценам, свяжитесь с менеджером «САН СЕРВИС» по телефону, а все остальное сделают наши специалисты.

Принцип работы лазерного станка с ЧПУ

Сфокусированный луч обладает высокой энергией, достаточной для проникновения в материал и его разрезания. В месте попадания луча структура самого материала изменяется так, что он исчезает. В этом случае разница с механической резкой заключается в том, что при использовании лазера материал испаряется, в то время как при механической обработке он превращается во фрагменты.

Если мощность лазера достаточна, луч проникает полностью и образует сквозное отверстие. В данном случае это сквозное отверстие. Лучше всего для этого подходят тонкие материалы. Однако, если материал толще, он будет оставлять следы. В этом случае выполняется гравировка.

Минимальная величина знака, мм 0,8х0,8
Мощность трубки лазера 50 Вт
Рабочее поле 400×600х450
Разрешение, DPI 1000
Скорость гравировки 350 мм/сек
Скорость перемещения 600 мм/сек
Тип лазерного излучения СО2
Точность гравирования

Конструкция лазера с ЧПУ такова, что различные материалы могут быть обработаны легко и быстро. Однако важно, чтобы оператор обращал внимание на работу отдельных компонентов и регулировал их по мере необходимости. Таким образом, станок прослужит дольше и будет хорошо выполнять свои функции.

Преимущества лазерной резки и гравировки древесины

Если сравнивать лазерный деревообрабатывающий станок с другими станками для резки, гравировки или маркировки рассматриваемого материала, то преимуществ больше, чем недостатков. Перечислим наиболее важные из них.

Плюсы

экономное использование обрабатываемого материала
низкая себестоимость конечных изделий
высокая точность обработки с минимальной погрешностью до долей миллиметра
большая точность повторяемости при крупных тиражах
безопасность и защита от возгорания за счёт охлаждения
идеально ровный край реза
различные оттенки края реза и гравировки
отсутствие при обработке деформаций, наплывов, брака, дефектов

Минусы

вы ограничены шириной рабочего поля лазерного станка, если приобретаете мало- или среднеформатное оборудование
если на вашем лазерном станке нет таких опций, как «подъемный стол», то вы не можете обрабатывать крупногабаритные и цилиндрические заготовки с поворотным устройством
если у вашего лазерного станка нет сквозного стола, то вы не сможете обрабатывать длинные заготовки из дерева. Вам придется их предварительно нарезать в размер рабочего стола

Устройство лазерного станка по дереву

Станки с ламинированным рабочим столом в основном используются для резки древесины. В отличие от сотового стола, его легче очистить от грязи и копоти. Как и в случае с любым лазерным станком, особое внимание следует уделить жесткости стола, системе линейного перемещения и программе управления. Это крайне важно, поскольку влияет на точность позиционирования и точность резки и гравировки.

Мощность лазерной трубки также важна, поскольку она влияет на скорость и качество резки.

Если вы работаете с крупными материалами, такими как бочки, ящики или гробы, важен опущенный рабочий стол для лазерного станка по дереву. Эта опция также полезна, если вы вырезаете круглые предметы, такие как бамбуковые заготовки или камни с вращающейся раскладкой.

Рабочий стол с функцией протяжки материала полезен, если вы работаете с заготовками, выходящими за пределы длины рабочего стола.

Рассмотрим систему управления. Есть станки с простым однозадачным управлением (стол М2), которые могут выполнять только одну задачу за один проход, а есть многозадачные системы управления, такие как Ruida, которые позволяют станку и резать, и гравировать за один проход.

При лазерной резке древесины убедитесь в наличии хорошей вытяжной системы, которая вместе с воздухом, вдуваемым в сопло, улучшает качество разрезаемого материала и обеспечивает отличный отвод дыма, который необходим для снижения потерь мощности луча при передаче и для поддержания чистоты оптических компонентов станка.

Обратите особое внимание на систему линейного перемещения лазерного деревообрабатывающего станка. Все станки, привод вала которых осуществляется с помощью тефлоновых роликов, не являются профессиональными и точными станками и больше подходят для домашнего использования и хобби, так как тефлоновые ролики изнашиваются после шести месяцев интенсивного использования, и лазерная головка уже не может перемещаться точно. Все станки с системой направляющих застрахованы от этого дефекта, так как игольчатые подшипники скользят по направляющим. Если их всегда хорошо смазывать, они могут служить вечно!

В зависимости от расхода и подачи воздуха компрессор лазерного деревообрабатывающего станка не только обеспечивает охлаждение горелки и удаление продуктов сгорания, но и улучшает качество реза для некоторых древесных материалов. Поэтому в идеале следует покупать компрессор с регулятором мощности и воздушным резервуаром для поддержания постоянного давления.

В дополнение к лазерному деревообрабатывающему станку необходимо постоянное охлаждение лазерной трубки. Устройство, обеспечивающее это, называется кулером. Выбирайте охладитель в зависимости от мощности лазерной трубки. Кстати, все лазерные деревообрабатывающие станки нашей компании оснащены охладителем.

Принцип работы

Лазерный деревообрабатывающий станок, как и все другие CO2 лазерные станки, работает по принципу передачи лазерной энергии, генерируемой высоковольтным разрядом в газовой смеси внутри стеклянной колбы, в фокусную точку на рабочем столе лазерного станка с помощью и при непосредственном участии оптических устройств, таких как три регулируемых зеркала, расположенных одно за другим, и фокусирующая линза на лазерной головке.

Лазерные деревообрабатывающие станки можно разделить на профессиональные, полупрофессиональные, промышленные, малые, средние и крупные. Существуют также специальные станки для обработки неровных поверхностей (автофокусные лазерные станки), станки для маркировки (лазерные маркеры) и станки для маркировки дат, серийных номеров и прочего (лазерные датеры).

Почему не заводиться мотоблок. Почему не заводится мотоблок?