Резка лазером на станках – высокоточный способ обработки материала, часто используемый в отраслях

  • Статьи
  • Справочник
  • Документация
  • ICC-профили

Служба техподдержки image +7 999 768-6630 9:00-18:00 MSK +7 383 363-6201 5:00-9:00 MSK +7 929 675-3132 Оформите подписку Узнавайте первыми о наших новостях, скидках и акциях Блог image 3 июля 2021 Mimaki CG-130SRIII — режущий плоттер для производства наружной рекламы 2 июля 2021 Честные 70 квадратов в час в честном видео про Mimaki TS100! 2 июля 2021 Ответ Роспотребнадзора на запрос Смарт-Т о вакцинации сотрудников предприятия

В настоящее время популярно два варианта резки материалов – либо на фрезерных станках, либо на лазерных. Какие преимущества и недостатки есть у этих станков? Для каких целей выбирать фрезер, а для каких лазер? Лазерные станки имеют немало преимуществ и с каждым годом набирают все большую популярность. Однако полностью вытеснить фрезерные устройства они не смогут.

Почему? Давайте разбираться! Сравним фрезерные и лазерные виды резки, подскажем, для каких целей подходит то или иное оборудование, и поможем сделать верный выбор!  

Принцип действия лазерного и фрезерного станка, назначение:

Фрезерный станок – с помощью режущего инструмента (фрезы), вращающейся с высокой скоростью, срезает слои материала, образуя тем самым рельеф и оставляя стружку. Фрезы бывают разными по форме и количеству зубцов. Задача специалиста — выбрать подходящий для того или иного материала и типа резки инструмент.

Лазерный станок – действует иначе. Луч лазера, воздействуя высокой температурой, будто бы расплавляет материал, создавая тем самым рисунок. При этом стружка не образуется. Однако возможности обработки значительно сокращаются.

И лазерный и фрезерный станок предназначены для резки различных материалов (дерева, фанеры, МДФ, ДСП, пластика, оргстекла, композита и т.д.). Также способны выполнять раскрой деталей и гравировку.

Система управления и в лазерных и во фрезерных станках с числовым программным управлением примерно одинакова. Траекторию движения инструменту задает ЧПУ, согласно заданной программе.

Однако из-за различных принципов действия существует немало различий между лазерными и фрезерными станками, обуславливающих те или иные преимущества оборудования. Какие именно? Смотрите ниже!  

Материал резки:

Оба станка подходят для резки дерева, древесностружечных материалов, оргстекла, композита.

Однако лазеры запрещено применять для резки ПВХ. Дело в том, что при нагревании поливинилхлорид выделяет канцерогены, кроме того образуется серная кислота, негативно сказывающаяся на оборудовании (вызывает коррозийные процессы). А вот фрезерный станок прекрасно справляется со всеми видами пластика.

Ограничения касаются и обработки металлов. Фрезерный станок с помощью твердосплавных фрез легко режет практически любые металлы. А вот лазерный для резки металла представляет собой специальную, дорогостоящую и чрезвычайно мощную машину. Обычные станки с металлическими заготовками не справляются.

При этом фрезерные станки не способны выполнять резку по резине, тогда как лазерные – отлично ее режут. Зато фреза, в отличие от лазера, лучше подходит для обработки смолистых пород дерева (сосна, ель), с которыми лазерным станкам справится достаточно сложно.  

Создание объемных 3D изделий:

Важное преимущество фрезерных станков – это 3d обработка материалов, то есть создание объемных трехмерных деталей, удивляющих своей оригинальностью. Фреза плавно меняет направление движения (в трех плоскостях) и глубину резки, в результате получается резьба, во многом превосходящая работу искусных мастеров.

Лазерный же луч распространяется строго прямолинейно. Поэтому трехмерные фигуры получаются ступенчатыми, что выглядит не так привлекательно и грубовато.

Толщина материала и его прочность:

Лазерному станку резка толстых материалов дается с трудом, рез получается трапецивидным, что не всегда подходит для целей заказчика. К тому же глубина реза у лазера ограничена.

Фрезерные станки способны выполнять резку, а также криволинейный раскрой и распил материалов любой толщины.

Однако лазерные станки больше подходят для миниатюрных изделий и для хрупких материалов. Они режут бесконтактно и не требуют фиксации материала. В чем несомненно выигрывают перед фрезерными устройствами.  

Разнообразие инструментов:

Фрезерный станок обладает целым рядом разнообразных режущих инструментов, предназначенных для различных типов резки и обработки тех или иных материалов. Это позволяет выбрать наиболее подходящий вариант фрезы, в зависимости от поставленных задач.

А лазерный луч способен менять лишь мощность и незначительно – угол наклона относительно заготовки.  

Риск воспламенения и обуглившиеся края:

Ко всему вышесказанному добавим, что срез на станках с чпу остается равномерно светлым, а при резке на лазерных станках края обугливаются. В результате срез приобретает черный цвет. Что также не всегда подходит для целей заказчика.

Для предотвращения окислительных процессов во время лазерной резки используют подачу в зону резки инертных газов, например, аргона. Также подходит азот, который позволяет исключить доступ кислорода к зоне резки, что и не дает кромке обугливаться

Кроме того при лазерной резке дерева возможно воспламенение материала. Что абсолютно исключено при обработке фрезой.  

В каких случаях стоит выбрать фрезерную резку, а в каких лазерную?

Таким образом, и лазерные, и фрезерные устройства имеют свои преимущества и недостатки и подходят для разных задач. Подведем итоги всего вышесказанного, и подскажем, в каких случаях следует выбирать обработку на фрезерных станках, а в каких — на лазерных:

1.    Если требуется 2d или 3d фрезеровка, любые виды сложной резки, то выбирайте только фрезерный станок. Для гравировки мелких деталей, надписей подойдет лазер.

2.    При раскрое, распиле или обработке деталей из толстых, плотных, прочных материалов – лучше обращаться к фрезерной резке. При обработке мелких, хрупких изделий – поможет лазерный станок.

3.    Если цвет среза должен быть равномерно светлым, то выбирайте фрезерную резку, а если, изделие будет перекрашиваться, либо от темного цвета пазов и срезов заготовка только выиграет, то смело обращайтесь за помощью к лазерному станку.  

Наша компания выполнит резку дерева, фанеры, МДФ, ДСП и ЛДСП на фрезерных станках с чпу. Выгодная цена и достойное качество — гарантированы! Доставка изделий по всей России. Выполнение работ на заказ. Звоните!

Сфера применения лазерного оборудования чрезвычайно обширна, поскольку лазерные станки могут обрабатывать практически любые материалы. Например, CO2  лазерные граверы могут обрабатывать дерево, стекло, пластик, акрил, ткань, кожу, картон, камень, металлы с покрытием и прочие материалы. Волоконные лазерные маркеры и твердотельные лазерные маркеры могут быть использованы для маркировки чистых металлов, непрозрачных пластиков и прочих материалов. Приобретая лазерное оборудование, вы открываете перед собой мир безграничных возможностей, в котором вы можете создавать разнообразные изделия и из любых материалов:

Маркировка клавиатуры

Получить коммерческое предложение

Лазерные технологии – принцип работы – основные виды лазеров

Информация о материале

Лазером является свет, который принудительно превращается в направленный поток излучения. Лазер уже давно перестал быть фантастикой; он может иметь любой цвет, и главное – направленность. Сегодня лазер настолько же естественное явление, как мобильная связь и высокоскоростной интернет. В этой статье описаны виды лазеров и принципы их работы, которые применяются для резки и гравировки любого материала.

Лазер по своему принципу и технологии работы весьма близок к ранее созданному «мазеру», отсюда и следует его альтернативное наименование – оптический мазер. Для этих обоих устройств свойственно излучение излишней энергии атомов, которые под влиянием внешнего воздействия находятся в возбужденном состоянии. Итак, как это работает!?

Что такое свет? Свет – это особая форма материи, которая состоит из «сгустков» именующихся квантами. Совершено любое вещество, несомненно, состоит из атомов поглощающих кванты. Длина волны (соответственно и цвет) излучения обусловливается энергией его кванта. Но при отсутствии добавочных условий атомы вещества абсолютно не взаимодействуют с долями квантов, потому как атомы являются по своей природе одинаковыми, поэтому поглощают или излучают кванты исключительно конкретной длины волны. Примером этого взаимодействия может послужить газоразрядная лампа, однородно заполненная неоном.

Само наличие света является вынужденным для атома участием в энергетических переходах. Поэтому отсюда соответственно и название данных процессов – вынужденное излучение и вынужденное поглощение. Во время вынужденного поглощения численность квантов снижается, следовательно, и интенсивность света также снижается. Попав в освещение некоторое количество атомов, начинает излучать большое количество энергии, чем вызывает вынужденное поглощение. Таким образом, возникает лазерный эффект (так сказать – усиление света под воздействием вынужденного излучения множества атомов).

В связи с этим лазерная генерация возникает только в том множестве микрочастиц, где непосредственно количество возбужденных атомов выше от находящегося атома в основном состоянии. Следовательно, отсюда вывод: что данное множество необходимо предварительно подготовить, накачав в него энергию из внешнего источника. Эта операция имеет одноименное название – накачка.

Основное отличие всех видов/типов лазера именно – способ накачки. Накачкой могут быть: электрический ток; электрический разряд; электромагнитное излучение; пучок чрезвычайно быстрых (релятивистских) электронов; химическая реакция в подходящей для генерации среде. Итак, основные виды лазеров.

Лазеры газовые (лазер СО2)

Неопровержимым достоинством газов как элемент активной среды лазера, безусловно, является – повышенная оптическая однородность. Потому для технических и научных применений, где обязательно необходимы монохроматичность излучения и максимально высокая направленность именно газовые лазеры представляют наибольший интерес. После первого изобретенного газового лазера, для которого основой служила смесь неона и гелия (1960), было изобретено огромное количество самых разнообразных газовых лазеров.

Поэтому в них применялись самые разные технологии и начинки, например: квантовые переходы нейтральных ионов, молекул, атомов имеющих в широком диапазоне частоты от далекой инфракрасной и до ультрафиолетовой частей спектра. Среди всех известных лазеров непрерывного действия ближней и видимой областей спектра, самое большое распространение получил неоново-гелиевый лазер. Данный лазер представляет собой заполненную смесью из He и Ne газоразрядную трубку, которая заключена в оптический резонатор.

В излучении газового лазера весьма отчетливо проявляются присущие лазерному излучению свойства – высокая монохроматичность и направленность. Существенным достоинством и, конечно же, преимуществом является их способность функционировать в непрерывном режиме. Использование новых современных методов возбуждения соответственно и переход к максимально высоким давлениям газа способны достаточно резко в разы умножить мощность газового лазера. При помощи газового лазера допустимо дальнейшее освоение диапазонов рентгеновского и ультрафиолетового излучений, а также далекого инфракрасного диапазона.

Полупроводниковые лазеры

По ряду своих технических характеристик полупроводниковые лазеры среди лазеров, функционирующих в инфракрасном и видимом диапазонах, занимают особое место. У полупроводниковых инжекционных лазеров очень высокий коэффициент полезного действия (КПД), поэтому преобразование электрической энергии в когерентное излучение практически 100%-ное. Эти лазеры очень эффективны и способны функционировать в непрерывном режиме. Другими отличительными особенностями полупроводниковых лазеров являются: малая степень инерционности обуславливает достаточно широкий пояс частот прямой модуляции более чем в 109 ГГц: высокая эффективность преобразования электрической энергии в энергию когерентного излучения (30%-50%): возможность переустройства длины волны излучения и присутствие значительного количества полупроводников непрерывно перекрывающих интервал длины волн от 0,32 и до 32 мкм: ну и конечно же, простота всей конструкции.

Полупроводниковые лазеры очень эффективны, когда требования к направленности и когерентности невелики, однако нужны высокий КПД и малые габариты. Полупроводниковые лазеры превосходят все виды/типы лазеров величиной КПД (коэффициент полезного действия) и плотностью энергии излучения.

Жидкостный лазер

Жидкостный лазер – это лазер, для которого активным веществом является жидкость. Основное преимущество таких лазеров: возможность осуществления циркуляции жидкости с целью ее охлаждения. Данный процесс позволяет получать большие мощности излучения и энергии в непрерывном и импульсивном режимах.

В первых изобретенных жидкостных лазерах, как правило, использовались растворы редкоземельных хелатов. Но они пока что не нашли применения недостаточной химической выносливости хелатов и малого количества достижимой энергии. Жидкостные лазеры, которые работают на не органических активных растворах при существенно, средней мощности, обладают весьма большими импульсивными энергиями. При этом данные лазеры генерируют излучения с достаточно узким спектром частот.

Жидкостные лазеры, работающие на растворах из органических растворов, также обладают некоторыми особенностями. Таким жидкостным лазерам позволяют работать, причем с непрерывной перестройкой длины волн излучения в достаточно широком диапазоне – широкие спектральные линии люминесценции. Путем замены красителей, возможно, осуществить перекрытия всего видимого, а также части инфракрасного спектрального участка. Источником накачки для жидкостных лазеров на красителях в большинстве своем используются твердотельные лазеры. Однако для некоторых красителей при необходимости можно использовать накачку от импульсивных специальных газосветных ламп, которые дают более короткие насыщенные вспышки белого света, нежели обычные импульсивные лампы.

Твердотельные лазеры

Сегодня существует масса твердотельных лазеров, которые обладают как непрерывным излучением, так и импульсным. Среди твердотельных импульсных лазеров наиболее распространенным является – лазер на неодимовом стекле и на рубине. Неодимовый лазер функционирует на длине волны ℓ = 1.06 мкм. Также изготавливают сравнительно большие и довольно-таки оптически однородные стержни диаметром 4-5 см и длиной до 100 см. Всего лишь за 10-3 секунды один такой стержень способен выдать импульс генерации с энергией в 1000 Дж.

Твердотельные лазеры на рубине по сравнению с неодимовыми лазерами являются наиболее мощными и импульсными. Абсолютная энергия импульса генерации при длительности импульса в 10-3 секунды достигает сотен Дж. Также возможно успешно выполнить режим генерации импульсов с достаточно большой частотой повторения вплоть до нескольких КГц.

Современное производство сегодня вполне успешно применяет в производстве различных товаров и исследований все вышеизложенные лазерные технологии. В настоящее время трудно представить себе какой-либо огромный завод или крупную частную фабрику без использования лазерных технологий и благодаря этому качество и количество хорошей продукции постоянно увеличивается.

Лазерные станки

Резка лазером на станках – высокоточный способ обработки материала, часто используемый в отраслях от легкой промышленности до изготовления рекламы и сувениров. Преимущество лазерных станков http://front-sign.ru/index.php/laser-machine заключается в том, что они работают с разнообразными материалами: древесина, металл, акрил, ПВХ, искусственный камень, ткань и другие. Помимо резки и изготовления деталей, лазерные резчики и граверы наносят изображения на поверхности материалов.

Разновидности лазерных станков

В зависимости от применяемой технологии, различают следующие разновидности станков:

  • оптоволоконные. Надежные, долговечные машины. Обработка осуществляется оптоволоконным иттербиевым лазером, оснащенным системой автофокусировке. Такое устройство на выходе дает идеальное качество реза.
  • газовые. Простые в использовании, универсальные резчики, отличающиеся к тому же более низкой ценой. Лазеры, чью активную среду формируют углекислый газ, азот и гелий, не используются при обработке металлов, однако идеально работают с менее прочными материалами. Газовый разряд создается посредством электрического тока.
  • твердотельные. Генерируемые монокристаллами, твердотельные лазеры подходят для гравировки и маркировки изделий, точечной сварки и оснащены функцией сквозной резки металлов. Энергией накачки здесь действует поток света от светодиодной или ламповой подсветки.image

Оптоволоконные и твердотельные лазерные станки нельзя назвать конкурентами – главным отличием является длина волны. Материалы имеют разную «прозрачность» для излучения, поэтому для одних лучше подходит оптоволоконная технология, для других – твердотельная. Выше мы обозначили сильные стороны твердотельных станков. Во всех остальных случаях проще и дешевле использовать оптоволоконные.  

Гравировально-лазерный станок

Лазерный гравер используется для раскроя и резки металлических листов, а также для гравировки деталей. Результат работы напрямую зависит от мощности лазерного луча. Задаваемый компьютером, этот параметр определяет глубину резки. Следовательно, регулировка мощности позволит либо провести резку, либо оставить на материале изображение без прореза. Такие станки габаритны и оснащены рабочей поверхностью до двух метров. Для работы на мягких материалах применяют компактный лазерный маркер – подходящее решение для рекламной и сувенирной продукции.

Вне зависимости от разновидности и типа работы станка очевидны преимущества лазерной резки – качество и точность готовых изделий наряду с экономией для предприятия.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий