Лазерная резка фанеры: отличие от фрезерной, оборудование для фигурной обработки (видео, фото)

Лазерная обработка

Это более инновационный метод резки при помощи сфокусированного пучка лазерной энергии. С его помощью за один за рабочий цикл можно обрабатывать только один лист материала, вне зависимости от его толщины. Лазерная резка более эффективна при работе с хрупкими (например, древесный шпон) и эластичными (например, силикон или пленка) листовыми материалами, так как лазерный луч не оказывает механического давления на материал. Это дает больше простора для раскройки и гравировки.

Преимущества лазерной обработки:

вероятность погрешности при обработке сведена к минимуму благодаря запрограммированному движению луча;
высокая скорость;
эффективна при «тонких» резах;
деформация металла при обработке почти невозможна;
точность и безотходность обработки;
возможность изготовления деталей с зеркальной поверхностью;
не требует затрат на первичное изготовление матриц и шаблонов для прессовки и отливки.

Виды лазерных станков для работы по фанере

Станки с числовым программным автоматическим управлением

Отлично справиться с заготовками из любого дерева могут современные лазерные станки с ЧПУ. Но несмотря на свою многофункциональность, каждая модель имеет особенности и характеристики.

Станки напольные. Рабочий стол станка может варьироваться от 0,5 метра до 2 метров. Такие станки рассчитаны на установку в специальном помещении и используются обычно на тяжелых производствах. Станки отличаются монолитным корпусом, который обеспечивает устойчивость всей конструкции и эффективно снижает вибрационный фон, возникающий при эксплуатации. Главным назначением данного оборудования считается резка, гравировка, раскрой дерева.
Станки настольные. Макеты небольшого размера, не требующие установки в производственном помещении. Идеально подходят для обработки в домашних условиях или стенах небольшого офиса. Отличная оптическая система позволяет справляться с высококачественной резкой и декорированием заготовок.
Компактные станки. Своими руками с помощью маркера можно нанести декоративные элементы на различную объемную продукцию (ручки, брелоки, украшения, любой макет и т.д.), при этом каждая деталь будет хорошо просматриваться, а рисунок будет отличаться долговечностью. Такая особенность достигается за счет особенной конструкции маркера с высокотехнологичной оптической системой.

Дополнительные советы по работе

Следующие факторы должны быть учтены при эксплуатации.

Лазерную гравировку можно использовать, не создавая печатные формы, клише и матрицы. Соответственно, не нужно приобретать дополнительное оборудование, привлекать к обработке больше людей.

Большинство операций легко выполняются в домашних условиях. Как и сама подготовка рисунков. Резать их не составит труда.

Благодаря этому экономится и время, которое тратится на допечатную обработку. Производственный процесс ускоряется, производительность любой установки становится лучше.

Лазерные технологии известны тем, что не требуют применения большого количества материалов.

Без самого лазера гравировка не выполняется. А установка работает на питании от обычной электроэнергии. Одного лазера должно хватать примерно на 20 тысяч часов непрерывной работы. Интенсивная эксплуатация одного устройства может длиться до 7 лет. Даже если резка проводится постоянно.

Один оператор вполне справляется с обслуживанием установки. Главное требование – умение работать с графическими программами.
Изделия можно изготавливать как малыми, так и единичными партиями. Для оформления рисунков и их непосредственного производства создаются рабочие файлы, в специальной программе.
Итог любой работы – получение долговечных изображений, устойчивых к воздействию любых внешних факторов. Чертеж можно сохранить на будущее.

Основные правила подготовки чертежей для лазерной резки

Основой для резки является чертеж детали, который должен быть представлен в электронном виде (AutoCAD 2000, AutoCAD 2002), в формате *.dwg и (или) *.dxf)

Под деталью подразумевается замкнутый наружный контур, внутри которого расположены отверстия (любой формы) и прорези. Прорези (любой формы) — незамкнутый рез — могут выступать за край наружного контура. Деталь и вырезанные отверстия имеют тот размер, который заложен в чертеже. Погрешность 0,05 мм. Ширина реза для стали толщиной 4 мм приблизительно 0,2 мм. Следует учесть также, что в месте врезки образуется отверстие диаметром значительно больше ширины реза, например для 4 мм стали приблизительно 2,5 мм.

Предложения по возможному расположению деталей на листе не обязательны. Вложение деталей может быть согласовано.

При создании чертежей деталей (AutoCAD 14, AutoCAD 2000, AutoCAD 2002) необходимо учитывать следующее:

1. Использование опции ORTO для рисования вертикальных и горизонтальных линий — желательно. 2. Контуры и резы должны быть образованы только слудующими графическими примитивами LINE, CIRCLE, ARC. Следовательно, можно использовать все команды создающие данные примитивы и работающими с ними. Например: RECTAGLE. POLYGON, PLINE, COPY, MOVE, SCALE, MIRROR и т.д. 3. Категорически запрещается использование команд SPLINE, ELLIPSE, а также опций FIT, SPLINE, DECURVE команды REDUT. 4. Текущая толщина линии при работе с командой PLINE равна 0. Current line-width is 0,000. 5. При создании кривых линий просьба не делать по возможности очень мелких кусков (лазер делает остановки в начале и конце графического примитива, чем крупнее дуги, тем ровнее рез). 6. Линии и кривые, прорисованные совпадающими линиями (отрезками, дугами и т.п.) будут прорезаться несколько раз. 7. В конце чертежа просьба обработать файл командой PURGE и уничтожить все невидимые блоки, слои т.п. 8. Замкнутые контуры желательно проверить на замкнутость.

Поставляемый для резки материал должен быть на 10 мм (минимум на 5 мм) больше внешнего контура детали. При использовании шрифтов Corel, контуры букв прорисовываются дважды и более раз, а криволинейные участки разбиты на мельчайшие точечные отрезки. Просьба переделывать их в соотвтетствии с вышеуказанными требованиями.

В случае предоставления чертежей в бумажном виде, мы не несем ответственности за качество работы. Заказчик, в данном случае, даёт расписку, что он согласен с этими условиями.

Профессиональный лазерный раскрой фанеры в Мос-Лазер

В зависимости от плотности и структуры материала лазерная резка листов фанеры осуществляется лучом лазера определенной мощности, которую подбирают индивидуально для каждого изделия. Профессионализм специалистов команда Мос-Лазер, предварительная проработка шаблонов в формате 3D и правильный выбор оптимальной скорости исключают вероятность порчи деталей и возникновения брака.

Фанера широко применяется в строительстве, отделке интерьеров, создании декоративных изделий, поэтому услуга лазерного раскроя листов этого материала так востребована в Москве. В работе мы используем высокоточное оборудование с мощной системой обдува зоны реза, благодаря чему края и срезы получаются идеально четкими без деформации и признаков обугливания.

Это интересно: Как сделать резцы для работы по дереву своими руками: разбираем все нюансы

1 Особенности технологии

Лазерная резка фанеры позволяет получить абсолютно любую конфигурацию на плоскости. В отличие от традиционных лобзиков, использование такой технологии позволяет начать работу с любого места на листе, максимально использовать его полезную площадь и получить изделие с идеально ровными краями.

Сложные формы, узоры, точные размеры отдельных деталей получают благодаря очень тонкому лазерному лучу (0,01 мм), которым управляет компьютерная программа.

Лазерная резка позволяет получить абсолютно любую конфигурацию предмета

В зависимости от того, какая мощность у лазера, возможна работа с листами толщиной от 2 до 12 мм.

Лазерная резка фанеры доступна и в любительском использовании такого оборудования, при работе своими руками в небольших объемах, без устройств цифрового управления.

1.1 Достоинства

Лазерная резка фанеры с использованием промышленно изготовленного станка, который имеет компьютерное управление, позволяет:

получать идеальный разрез с очень тонким швом;
не обрабатывать в дальнейшем края готового изделия;
при резке не прилагать никаких физических усилий.

Лазерная резка фанеры может быть использована не только для разделения листа материала, на какие либо части, но и для гравировки или нанесения рисунка на нем.

Лазерная резка фанеры позволяет воплощать в жизнь любые идеи

Для этого достаточно иметь обработанное в специальной программе изображение, которое за счет неглубокого прожига перенесется на дерево.

Основными изделиями, полученными таким методом, являются:

различные заготовки для сбора объемного изделия;
сувениры и авторские изделия;
детали декора на фасадах и в интерьерах;
рекламные и презентационные изделия;
лекала и шаблоны для массового производства однотипных изделий из другого материала.

Специфика фрезерной резки

Фреза – это режущий инструмент с зубчатой кромкой. Способ изготовления сложных деталей с помощью механической фрезерной резки изобретен давно, является классическим наряду с токарной обработкой. С появлением ЧПУ-станков фрезеровка поднялась на новый уровень, позволив изготавливать декоративные элементы и детали механизмов высочайшей сложности, с массой миниатюрных деталей. При этом процент брака снизился до минимума. Основной его причиной стала не сложность обработки, а дефекты сырья. Каковы преимущества фрезерования?

Точность обработки металла доходит до 0,03 мм, позволяя изготавливать небольшие изделия со сложным рельефом.
Программа задает глубину резки для каждого этапа обработки.
Конструкция станка позволяет обрабатывать заготовки в вертикальной и горизонтальной плоскости, а также с любым наклоном фрез.
Детали могут иметь большие размеры, толщину.
Материал не изменяет оттенок в процессе обработки, нет обожженных или оплавленных краев.
Фрезы имеют разные размеры, под любую задачу.
Фрезерной резкой можно обрабатывать множество видов материалов: металлы, дерево, фанеру, ДСП и МДФ, композиты, пластик и оргстекло, ПВХ.

Минус данной технологии – она предназначена исключительно для твердых, прочных материалов. Обработка заготовок из хрупких или эластичных веществ малоэффективна или совсем невозможна.

Критерии подбора

Специальные агрегаты с ЧПУ универсальны и могут работать не только с древесиной, но и:

оргстеклом;
резиной;

кожей;
полистиролом;

пластиком;
керамикой.

Универсальному станку для лазерной резки фанеры под силу справиться с практически любым сырьем, за исключением металла. А благодаря ЧПУ, устройство может аккуратно и быстро прорезать даже усложненный узор.

В первую очередь определитесь с объемом будущих работ, какие по площади фанерные листы необходимы для раскроя. Для больших размеров подбирайте устройства с увеличенным рабочем полем, а с мелкой работой справятся настольные малогабаритные модификации.

Стоимость станка для лазерной резки фанеры будет зависеть от размера инструмента.

Но, если есть возможность предварительно разрезать большие фанерные листы на небольшие полотна (с помощью циркулярки или фрезера), то рассмотрите покупку средне- либо малоформатных устройств. Такие модели идеально подходят для работы в домашних условиях.

Учитывайте и размер (толщину) фанеры, используемой для работы. Станки с ЧПУ при раскрое толстых листов будут оставлять обугленные края реза. Если это портит общий рисунок, то для работы с массивными слоями древесины лучше присмотреть фрезерные инструменты. А лазерные использовать для гравировки.

Толщина фанерных листов влияет на выбор мощности излучателя-трубки СО2. Для удобства выбора ориентируйтесь на следующие показатели фанерного слоя:

до 5-6 мм: 50-60 Вт;
до 7-8 мм: 60-70 Вт;
до 9-10 мм: 80-90 Вт.

Для обычного нанесения рисунка на фанеру (гравировка) можно брать устройства с трубкой в 50 Вт. Но если в планах стоит большой объем работы и открытие своего дела, то приобретайте станок с излучателем большей силы.

Рабочее поле

Станки для лазерной резки фанеры подразделяются и по видам рабочей поверхности:

Настольные (рабочая зона до 60х40 см). Идеальны для обустройства домашней мастерской. Они не занимают много места, а хорошая производительность позволяет быстро выпускать большие партии изделий.
Среднеформатные (зона работы до 1,6х1 м). Такие модификации самые распространенные и подходят, как для домашних мастерских, так и для крупных производств.
Широкоформатные (рабочая зона до 2х3 м). Чаще применяются для мощных цехов, больших производств с поточным изготовлением изделий.

Мнение эксперта

Торсунов Павел Максимович

Для обустройства домашней мастерский ориентируйтесь на параметры места, которое будет выделено под установку лазерного станка.

Для работы со среднестатистической фанерой с толщиной слоя до 3-4 мм не имеет смысл тратиться на крупноформатные столы. Для таких целей достаточно приобрести настольные или среднеформатные варианты.

Рабочий стол

При выборе модели лазерного станка учитывайте и глубину опускания рабочего стола. Есть модификации с возможность опускания-подъема рабочей поверхности, а есть модели с фиксированной установкой стола.

От глубины опускания рабочего стола будет зависеть допустимая толщина обрабатываемого материала.

Если устройство предназначено для гравировки или работы со стандартной тонкой фанерой (для изготовления магнитов или несложных сувениров), нет смысла тратиться на усовершенствованную модель. Но, если гравировка будет осуществляться на крупногабаритных изделиях или планируются работы с толстыми материалами, то возможность поднятия стола становится ключевым моментом при выборе.

Стол с возможностью регулировки бывает двух видов:

Автоматизированный. Такую модель лучше брать для работы с материалами различной толщины. Автоматическое поднятие-опускание осуществляется с помощью ремней. Недостаток такого варианта заключается в необходимости постоянно регулировать ремни, так как они при эксплуатации растягиваются.
Ручной (цепной привод). Лучше выбирать такой вариант (без наличия ремней) для средне- или широкоформатного устройства. Модель с цепным приводом опускания минимизирует перекос стола, что обеспечивает итоговую работу лучшего качества.

Какой вид регулировки рабочего стола у Вашего станка для лазерной резки фанеры?

АвтоматизированныйРучной

При выборе станка для лазерной резки фанеры обращайте внимание и на материал, из которого изготовлен рабочий стол:

Вид стола	Достоинства	Пояснения
Ламелевый	удобно чистить и вытаскивать	не подходят для работы с тонкими и специфическими материалами (картон, ткань, бумага)
Сотовый	идеален для обработки тонких материалов, сотовая основа не дает им провисать	очень плотное покрытие, что обеспечивает хорошую укладку материала для работы
Конвейерный	используются для работы с рулонными материалами (в том числе ткани, кожа, кожзам)	обеспечивает непрерывную и стабильную подачу материала и облегчает работу

Лазерный модуль для резки фанеры

Основным узлом станка для резки фанеры является лазерный модуль, включающий источник излучения, оптические элементы, блок питания, систему регулировки, управления и охлаждения. Модули различаются по типу лазерной головки. Кроме того, они классифицируются по виду излучения: коллимированные и сфокусированные. В последнем случае луч собирается в точку. В коллимированном исполнении можно получить леску, решетку, окружность. Для резки и гравировки более подходит сфокусированный вариант.

Модули различаются по длине волны. Она может варьироваться в широком диапазоне — от ультрафиолетовой до инфракрасной зоны

В устройствах важно обеспечить стабильность этого параметра. Для этого качественные аппараты имеют систему термостабилизации излучателя. Для подстройки в небольших пределах применяются специальные механизмы

Для подстройки в небольших пределах применяются специальные механизмы.

Лазер 2,1 Вт

Диодный лазер (2,1 Вт) способен разрезать картон и фанеру толщиной до 1–1,2 мм. Обычно его используют для гравировки, но и для резки он пригоден. Наибольший эффект достигается при работе с бумагой и картоном, которые не обугливаются после воздействия луча.

На фото показан готовый лазерный модуль такой мощности — Endurance 2,1. Он обеспечивает гравировку на дереве и фанере со скоростью до 20 мм/с. Может резать лист толщиной 1–2 мм в 5–30 заходов.

Лазер 3,5 Вт

Диодный лазер мощностью 3,5 Вт может резать фанеру толщиной 2–3 мм. При резке многослойной фанеры такой толщины потребуется 20–25 заходов. Программа CNCC LaserAxe может обеспечить скорость порядка 50–150 мм/мин. На фото показана шкатулка, изготовленная на станке с лазером мощностью 3,5 Вт.

Лазер с короткофокусной линзой 5,6 Вт

Лазер мощностью 5,6 Вт гораздо быстрее справляется с резкой фанеры. Он способен раскраивать листы толщиной 3–5 мм. Станок Endurance 5,6 может работать в таком режиме:

фанера толщиной 3 мм — до 4 заходов на скорости до 250 мм/мин;
при толщине 4 мм — 8 заходов на скорости до 200 мм/мин;
при толщине 5 мм — 9–10 заходов на скорости до 100 мм/мин.

При установке такого лазера рекомендуется использовать короткофокусную линзу G-2.

Как сделать лазерный резак по дереву своими руками

Преимущества использования лазерного резака в деревообработке

Устройства, осуществляющие резку с помощью лазера, весьма экономичны, так как потребляют минимум энергии в процессе работы. Кроме того, это оборудование обладает целым рядом других достоинств:

высокий КПД;
отсутствие в процессе резки пыли и стружки; дерево просто испаряется, не оставляя после себя никаких следов;
небольшой вес лазерных установок; благодаря этому значительно облегчается транспортировка оборудования, появляется возможность использовать на разных участках производства;
практически полное отсутствие шума в процессе работы; если вы слышали, какие звуки издает пилорама, то обязательно оцените это преимущество лазерного резака;
возможность применения резака для гравировки;
высокая точность реза; она обеспечивается использование числового программного управления лазерным оборудованием;
отсутствие вибрации.

Резать с помощью лазера можно не только дерева. В зависимости от мощности, устройство справляется с обработкой стекла, пластмассы, керамики и даже металлических листов, профильных изделий, труб.

К недостаткам лазерного резака относят невозможность обрабатывать ламинированные древесно-стружечные плиты, а также выделение в атмосферу вредных токсичных веществ при работе с полимерными материалами.

Конструкция лазерного резака

Чтобы собственноручно изготовить лазерный резак, необходимо знать конструкцию этого устройства. Она состоит из нескольких ключевых элементов:

Излучатель, который может быть твердотельным, газовым или волоконным. Своими руками можно изготовить только первый вариант.
Механизм, который формирует излучение и передает его на обрабатываемые детали. Он же отвечает и за охлаждение оборудования.
Рабочий стол, на котором осуществляется обработка дерева. Входит в конструкцию только мощных стационарных устройств.
Система управления, которая позволяет регулировать параметры работы оборудования.

В ручном резаке используются только излучатель, коллиматор и источники питания. Поэтому данное устройство вполне можно изготовить самостоятельно.

Как сделать резак по дереву

Ниже мы приведем два способа изготовления самодельного лазерного резака. Чтобы реализовать любой из вариантов, потребуется старый DVD-ром с записывающей головкой, указка и металлический корпус от аккумуляторного фонаря.

Первый способ

Он позволяет сделать очень простой резак, которого будет вполне достаточно для резки тонких деревянных заготовок или создания гравюр. Изготавливается устройство таким образом:

Аккуратно разбираем оптический привод и указку. Из DVD-rom нужно извлечь красный диод, который затем устанавливается в верхнюю часть указки.
Вставляем модернизированный лазер в корпус от фонарика. Предварительно из него нужно вытащить стекло и лампу.
Подключаем провода, вставляем аккумуляторы и проверяем работоспособность устройства.

Второй способ

Используя его, вы сможете создать более мощное оборудование, которое подойдет для резки дерева, пластика и металла. Изготавливается оно следующим образом:

Разбираем заранее подготовленные фонарик, лазерную указку и DVD-привод.
Создаем печатную плату с конденсаторами, емкость которых составляет 100 мкФ и 100 пФ, а также с резистором. Достаточно простая схема позволит регулировать мощность устройства.
Вместо стекла фонарика устанавливаем линзу, которая будет исполнять роль коллиматора – собирать световые лучи в узконаправленный пучок.
Подсоединяем провода и монтируем аккумуляторные батареи.
Проверяем наш самодельный лазер, измеряем силу тока амперметром или мультиметром, после чего регулируем ее в зависимости от обрабатываемых материалов.

В процессе изготовления как первого, так и второго лазерного резака по дереву важно надежно закреплять все компоненты – диод, аккумуляторы, линзу и прочее. Провода подключаются к батарейному отсеку со строгим соблюдением полярности, чтобы исключить короткое замыкание

Кроме того, работая с уже готовым устройством, обязательно соблюдайте правила техники безопасности

Провода подключаются к батарейному отсеку со строгим соблюдением полярности, чтобы исключить короткое замыкание. Кроме того, работая с уже готовым устройством, обязательно соблюдайте правила техники безопасности.

Не подставляйте руки под лазерный луч, чтобы исключить ожоги, старайтесь не допускать падения устройства или сильного удара по нему.

Принцип работы станка

Лазерный станок для резки фанеры состоит из следующих элементов:

Координатный стол. Эта установка обеспечивает точное перемещение рабочих механизмов с ЧПУ по заданной траектории. Передвижение деталей устройства осуществляется при помощи направляющих линий, зубчатых ремней и винтовых пар. Данный процесс регулируется при помощи контроллера.
Летающие оптические приспособления. Они представляют собой комплекс зеркал, покрытых специальным химическим раствором для уменьшения рассеивания энергии луча. Они оборудованы линзами, предназначенными для фокусировки лазера в пятно с диаметром до 0,2 мм.
Лазерная отпаянная лампа. Эта деталь выполняется из стекла и используется в роли излучателя. Она образует луч, отражаемый летающей оптикой и фокусируемый линзой. В результате функционирования отпаянной лампы осуществляется процедура жжения поверхности фанеры.

Также на аппараты для лазерной резки в качестве вспомогательных устройств устанавливаются следующие системы охлаждения:

Чиллер CW3000. Является одной из бюджетных систем охлаждения. Это приспособление состоит из радиатора, трубок и вентилятора. Емкость Чиллер CW3000 составляет 9 л. Данный прибор имеет низкую эффективность. Из-за быстрого нагрева устройства радиаторы и вентиляторы не успевают понизить температуру станка.
Помпы. Эти приспособления для охлаждения состоят из насоса, перекачивающего воду при помощи газораспределительного механизма. Емкость помп составляет 35 л. В этом случае жидкость не успевает нагреваться. Для эффективной работы данной системы охлаждения необходимо устанавливать оборудование в помещениях с температурой не выше 22 °C.
Чиллер CW5000. Является одной из самых дорогих систем охлаждения. Он состоит из камеры, радиатора и массивных трубок. Чиллер CW5000 позволяет охлаждать станки при высоких температурах и любых условиях эксплуатации лазерных аппаратов.

Станок обрабатывает поверхность фанеры при помощи лазера, представляющего собой пучок света высокой мощности. При взаимодействии с лучом заготовка нагревается. В результате термической обработки происходит выгорание волокна материала. Этот способ резки является бесконтактным, потому что рабочие механизмы не соприкасаются с поверхностью дерева. После выгорания формируется рез. Он разделяет фанерное изделие на фрагменты в соответствии с заданной конфигурацией.