Раньше для получения аккуратных форм из металла или дерева требовались шумные пилы и летящие стружки. Сегодня многие мастерские доверяют лазерная резка с ЧПУ чтобы разрезать детали с помощью света - да, света! Возможно, вы видели искры, танцующие под стеклянной крышкой, и задавались вопросом: "Что же там происходит на самом деле?"

Короткий ответ: Компьютер направляет мощный лазерный луч по цифровой траектории, за считанные секунды расплавляет или сжигает материал, выдувает отходы и оставляет настолько гладкую кромку, что ее практически не нужно шлифовать.

Мы заглянем внутрь станка, проследим каждый этап работы станка лазерной резки от чертежа до готового изделия, сравним материалы, поделимся советами по безопасности и обслуживанию, чтобы вы могли решить, подходит ли эта техника для вашей мастерской.

Основные компоненты лазерной резки с ЧПУ

Представьте себе устройство как суперумный фонарик. Сзади находится источник питания, который заряжается энергией, достаточной для того, чтобы поразить любой лист на своем пути. Спереди зеркала направляют луч так, чтобы он попал точно в то место, которое укажет компьютер. Луч начинается внутри герметичной стеклянной или волоконной трубки, заполненной специальным газом, который возбуждается при прохождении электричества. Это возбуждение создает лазерную точку, более горячую, чем лава. Затем фокусирующая линза уменьшает точку, пока она не станет тоньше человеческого волоса, что дает лазерная резка с ЧПУ фирменную чистую кромку. Под режущей головкой крошечное сопло нагнетает вспомогательный газ - чаще всего кислород или азот, чтобы вытеснить расплавленный металл из разреза и сохранить линзу холодной. 

Источник энергии: Лазерная трубка

Считайте, что трубка - это сердце. Внутри возбудители накачивают энергию в специальную газовую смесь - чаще всего CO₂ и гелий или азот, - пока атомы не начнут вибрировать, как дети на батуте. Когда они расслабляются, то выпускают фотоны, которые отражаются от зеркал и выстраиваются в единый сфокусированный луч. Затем этот луч устремляется по дорожке к вашему листу. Если давление газа, юстировка зеркал или поток охлаждающей воды не соответствуют норме, все это процесс машины лазерной резки замедляется, что приводит к неровным краям или полному отсутствию среза. 

Оптика и моторы: Направляющие руки

Далее - зеркала, линзы и оси движения, похожие на руки, направляющие кисть. Крепления зеркал нуждаются в микроскопических настройках, чтобы при каждом отскоке луч оставался в центре. Внизу линейные направляющие обеспечивают плавное скольжение портала, а сервомоторы передают данные о положении тысячу раз в секунду. Эта высокоскоростная процесс работы станка лазерной резки превращает числа XY в реальность. 

Контроллер: Мозг лазера

Контроллер - это крошечный компьютер, который считывает ваш файл с дизайном - обычно G-код - и указывает машине, когда двигаться, с какой скоростью стрелять, где начать или остановиться. Он синхронизирует движение и мощность, чтобы углы оставались четкими, а отверстия получались идеально круглыми. Во время процесс работы станка лазерной резкиДатчики обратной связи сообщают о положении и температуре, позволяя контроллеру на лету подстраивать скорость или ширину импульса. 

Пошаговое путешествие по лазерной резке

Готовы прокатиться? Полный процесс работы станка лазерной резки разворачивается как плавный танец:

• Сначала вы загружаете чертеж CAD, конвертируете его в формат G-коди отправьте его на контроллер. Лист скользит под зажимами, а датчики самонаведения подтверждают нулевые точки. Импульс прогрева проверяет фокусировку. 
• Далее следует процесс машины лазерной резки Правильно: луч вырезает контуры, карманы и мелкий текст, а стол движется внизу, как беговая дорожка. Камеры или датчики освещенности проверяют каждый прокол и регулируют скорость при появлении искр. Паузы охлаждения предотвращают нагрев толстых деталей. 
• За кулисами контроллер регистрирует данные о мощности, чтобы вы могли повторить победы или устранить неполадки позже. На протяжении всей этой хореографии вспомогательный газ сметает мусор, оставляя края блестящими. 
• При последнем проходе деталь свободно падает - волшебный момент, который многие представляют себе, когда слышат Лазерная резка с ЧПУ в первый раз. Удалите обрезки, и ваш шедевр наконец-то готов!

Составление схемы дизайна с экрана на лист

Отличные работы начинаются с четких чертежей. Открывая чертеж в CAD, помните, что лазер видит только линии и кривые - никаких цветов или оттенков. Сгруппируйте детали по толщине и упорядочьте разрезы так, чтобы сначала выходили более мелкие фигуры; это предотвратит смещение свободных частей под соплом. На этом этапе планирования Лазерная резка с ЧПУ рождаются. 

Далее программное обеспечение CAM выбирает скорость, мощность и давление газа на основе графиков материалов. Многие пакеты моделируют весь процесс процесс работы станка лазерной резки в окне с разделенным экраном, чтобы заметить сбои до того, как они произойдут. Наконец, вы экспортируете G-код и запускаете быструю "воздушную резку" с выключенным лазером, наблюдая за траекторией движения головки. 

Превращение чертежей в контуры резки 

Ваш проект начинается с программного обеспечения. Вы загружаете Лазерная резка с ЧПУ-логотипы, скобки, головоломки - в программу CAM. Она прорисовывает все контуры, а затем решает, где лазер должен сделать первый прокол. Поводки делают края гладкими, а мостовые вкладки удерживают крошечные детали на месте, чтобы они не опрокинулись. Если настройки выглядят хорошо, одним щелчком мыши создается G-код. Этот файл передается на резак по Wi-Fi или USB. Через несколько секунд контроллер готов к работе. процесс машины лазерной резки именно так, как планировалось.

Быстрый совет: Чтобы избежать появления следов ожогов на древесине, добавьте дополнительные выступы, чтобы луч отходил от готового края.

Материалы: Металлы, пластмассы, древесина 

Разные листы реагируют по-разному. Мягкая сталь любит кислородную помощь, которая добавляет экзотермическое тепло для более быстрой резки. Нержавеющая сталь предпочитает азот для предотвращения окисления краев. Акрил плавится чисто и оставляет полированный край. Фанера может расслаиваться, поэтому лучше всего использовать меньшую мощность и большую скорость. Знание этих особенностей поможет вам выбрать правильный рецепт для каждой работы.

Цифры зависят от мощности и фокусирующей линзы.

Свобода дизайна с помощью лазерной резки с ЧПУ 

Благодаря тому, что луч такой тонкий, вы можете плести узкие изгибы, крошечные прорези и кружевные текстуры, которые недоступны другим инструментам. Мастера используют Лазерная резка с ЧПУ для изготовления замысловатых свадебных приглашений из фанеры, нержавеющих шестеренок с микрозубцами и вентиляционных решеток с сотовым рисунком. Благодаря отсутствию давления на инструмент хрупкая работа остается плоской - идеально для прокладок или тканевых накладок. Загрузите новый SVG-файл, и через несколько минут у вас в руках будет тестовая заготовка. Этот быстрый цикл способствует творчеству без дорогостоящих форм.

Предложение: Замените стандартный объектив на короткофокусный при нарезке листов толщиной 0,5 мм; края остаются более четкими.

Достижение идеальных краев: Фокус, скорость, газ 

Качество кромки регулируется тремя регуляторами: высота фокуса, скорость подачи и вспомогательный газ. Опустите фокус на 0,2 мм в металл, чтобы пробивать быстрее. Слишком глубокий - налипает шлак, слишком мелкий - расширяется пропил. Затем настройте скорость - медленную для толстых листов и быструю для тонких. Наконец, выберите расход газа: большее давление убирает окалину, но может охладить рез. Опытные операторы точно настраивают каждый рецепт, сохраняя его в библиотеке для следующего раза. Хорошо набранный номер процесс машины лазерной резки позволяет получить атласно-гладкие края, которые сразу же скользят при сборке.

Информация: Азот не только останавливает окисление, но и охлаждает края, уменьшая обесцвечивание спинки.

Меры безопасности, которые должен знать каждый магазин 

Луч - невидимый инфракрасный (оптоволокно) или яркий, но ослепляющий (CO₂). Всегда закрывайте крышку и надевайте защитные очки при настройке. Вытяжные вентиляторы отводят дым; фильтры задерживают мельчайшие металлические пары. Держите под рукой огнетушитель CO₂, поскольку горящий акрил капает, как воск. Хороший процесс работы станка лазерной резки включает ежедневную проверку линз; грязная линза может треснуть и разбросать осколки. Блокировки на дверях и газопроводах предотвращают несчастные случаи, но самым надежным средством защиты остаются обученные операторы.

Опасность: Отражение от блестящей нержавеющей стали может перенаправить луч - никогда не режьте без закрытого шкафа.

Заключение 

Итак, как лазерная резка с ЧПУ работать? Управляемый компьютером луч концентрированного света движется по запрограммированным траекториям, расплавляя или испаряя материал, а вспомогательный газ удаляет отходы. Жесткий контроль над фокусом, скоростью и газом позволяет мастерским получать четкие края, мелкие детали и повторяющиеся результаты при работе с различными материалами. Если вам нужны быстрые прототипы, художественные узоры или детали промышленного класса, эта технология обеспечивает точность, скорость и свободу творчества. Теперь, когда вы заглянули внутрь станка и проследили весь процесс лазерная резка с ЧПУ В путешествие вы отправитесь, чтобы выбрать правильную систему - или, по крайней мере, чтобы в следующий раз, когда посыплются искры, вы были уверены в своих силах.

Вопросы и ответы

С какими материалами может работать настольный лазерный резак?

Тонкое дерево, акрил, кожа, кардсток и некоторые ткани - всегда проверяйте мощность и указания по технике безопасности, прежде чем резать новые материалы.

При лазерной резке уходит меньше материала, чем при распиловке?

Да. Пропил часто не превышает 0,2 мм, поэтому при раскрое деталей в листах остается очень мало обрезков по сравнению с фрезами или пильными дисками.

Как часто нужно чистить линзы?

Быстрое протирание линз при каждой смене - это разумно; глубокая очистка раз в неделю обеспечивает постоянную мощность.

Можно ли эксплуатировать машину без вспомогательного газа?

Можно, но края обуглятся, и образуется шлак. Для ровного реза без окислов необходим вспомогательный газ.

Почему кромка среза на акриле выглядит матовой?

Возможно, сбился фокус или слишком низкая скорость. Попробуйте использовать чуть более высокую точку фокусировки и более быструю подачу, чтобы отполировать край автоматически.