Лазер менен гравировка кылуу машинасы кандай материалдарды иштете алат?

Лазер менен гравировка кылуу машиналары материалдар менен кандай өз ара аракеттенишет

Лазер жана материал арасындагы өз ара аракеттин илими

Лазерлики чиймелөө түбүркө катмарды эригизүү же булутка айлантуу аркылуу жоготуу менен иштейт жана бул өзөктөн өзөк далимдүүлүккө ээ. Бул методтун ийгиликтүү болушу материалга байланыштуу үч негизги факторго күчтөнөн байланыштуу: жарыкты канчалык жакшы жутумду, жылуулуктун өткөргүчтүгүн жана эрип турган температурасына. Мисалы, акрил CO2 лазерлеринин 10,6 микронда иштеген энергиясынын 95% чегинде жутуп алат, андан улам таза чиймелөө алынат. Ал эми алюминий инфракызыл жарыктын тегерек 60% чегин чагылтып тургандыктан, ага так белгилерди салуу үчүн көбүрөөк күчтүү волоконно-лазер керек. Бул жумшак тактар жалпысынан катуу тактарга караганда тезирээк чиймеленишин жана аноддоштурлган алюминий беттери жалпы иштетилбеген металл беттерге караганда көбүрөөк таза натыйжалар берээрин түшүндүрөт.

Толкун узундугу жана материалдын жутумдуусу: Бул неге маанилүү

Лазердин толкун узундугу эффективдүү иштей турган материалдарга чоң таасирин тийгизет. 9,3–10,6 микрометрдики диапазондо иштеген CO2 лазерлери бакыр жана акрилик беттер сыяктуу органикалык материалдарда өзгөчө жакшы иштейт, анткени бул материалдар орто инфракызыл нурду абдан жакшы жутушат. Бирок металл бөлүктөр менен иштөөдө 1,06 микрометрге жакын болгон волоконный лазерлерге кайрылуу керек, анткени алардын жакын инфракызыл спектри болотко жана титан коломдорундагы электрондордун милдетине туура келет. Көптөгөн цехтар электрондук приборлордо колдонулган кооз капталуулар сыяктуу көп материалдан турган татаал бөлүктөр менен иштөөдө лазердин толкун узундугун так кылып иштөө иштөө ынтымагын 30% кө чейин көтөрө арнайт. Ишкерчилик маанилүү болгон өндүрүштүк сериялар үчүн жабдык тандоодо бул спектралдык дал келүүнү так кылып иштөө абдан маанилүү.

Волоконный лазер vs CO2 лазер: Материалдарга ылайыктуу технологияны тандоо

Тал көздүү лазерлер индустриялык металл белгилөө үчүн баштапкы тандоо болуп саналат, ал эсе тактык жана кооздугу менен айырмаланат. CO2 лазерлер резеңке штамптары жана архитектуралык моделдер сыяктуу металл эмес материалдар үчүн стандарт болуп калды. Металл плакеткалардын гравировкасын такта негизинде бекемдөө сыяктуу материалдарды бириктирген долбоорлор көбүнчө материалдарга жараша натыйжаларды оптималдаш үчүн эки системалык орнотууларды талап кылат.

Такта жана Такта Негиздүү Материалдар: Табигый жана Колдонмо Такталарды Кайта иштөө

Табигый Тактаны Гравировкалоо: Тактанын Тарамы, Зыяндуулugu жана Бутакча Кароо

Бадырааны чийип оюу менен жакшы натыйжаларга жетүү үч негизги факторго байланыштуу: тарамнын багыты, бадыраанын тыгыздыгы жана анын бетинин кандай жабдылганы. Көпчүлүк оюучулар материалдын такироо боюнча иштегендэ, жылуулук материал аркылуу тең барабар таралбай тургандыктан, кубаттуулугун 15% көбөйтүү керек деп эсептешет. Анын ичинде түрдүү бадыраандардын тыгыздыгы машина созумдарына да чоң таасирин тийгизет. Мисалы, бассвуд (basswood) бир куб футка 12–15 фунт чамасында салмактуу. Бул жумшак бадыраан үчүн 65% кубаттуулук деңгээлинен ашып кетсек, ал таза кесилгенге караганда күйүп калат. Дуб (oak) мүлдүгүн өзгөчө, анткени ал 45–50 фунт/куб фут чамасында тыгыз. Катуу бадыраандарды туура оюу үчүн көбүрөөк энергия керек болот. Бетин жабуу да ошондой маанилүү. Жабылбаган жөдө (walnut) полиуретан менен капталганга караганда 23% көбүрөөк энергияны жутуп алат. Жабылбаган беттерди күйтүп албаш үчүн, көптөгөн тажрыйбалуу оюучулар иштөө жылдамдыгын процесс учурунда 10–20% көбөйтөт.

MDF, фанера жана башка кошулмалар менен иштөө

Инженердик тектер тургунзуга жакшы ыңгайлуулук алып келсе да, цех ээлери үчүн өзүнчө кыйынчылыктарды да туудурат. Мисалы, MDF – булардын талчыктары бир убакытта бирдей тыгыз оролгон болгандыктан, лазер энергиясын караганда калың тактаға караганда көп чыгышып алат. Натыйжада? Курчоо иштерин жасаганда, тазараак, ийкемдүү четтер алынат. Бирок, бул жерде дагы бир кыйынчылык бар. Ошол смола бекемдегичтер MDF ичинде көп тозойгон бөлүндөрдү пайда кылат, аларды кесүү операциялары учурунда коопсуздуку үчүн HEPA сүзгүч системалары керек. Андан соң, сапаты наафта маанилүү болгон фанераны карасак. Төмөнкү сорттуу фанера лазердин кубаттуулугу 55% ченин тийишкенде жана бир өтүүдө терең кесүү аракети кезинде, айрыкча, бир нече катмарларды колдонбостон, жарылып кетет. Дүкөн башкармалары жөнөтүлгөн товарлардын жөнөтүлүшүнөн кийин жарылып кеткендиги боюнча клиенттердин шаакиреттерин эстейт.

Жумшак такта түрлөрү үчүн оптималдуу лазер куралдары (Кубат, Тездик, Жыштык)

20 миңден 50 миңге чейинки герц аралыгындагы жогорку жыштыктагы импульстарды колдонгондо убакыт өтүсү менен жылуулуктун жыйналышы байланыштыргыч заттары көп болгон композиттик материалдарда үздүксүз толкундук ыкмаларга салыштырмалуу жакынча эсе кемийт. Мисалы, 3 мм каныштык Балтика чынын алалы. Аппаратты 80 ватт кубаттуулукка, секундуна 350 миллиметр тездикке жана 30 килогерц жыштыкка орнатканда, клей жок болуп кетпей, тактаны таза кесип өтө аласыз. Бирок, табигый такталар инженердик такталарга караганда жакынча бештен он беш пайызга чейин кубатты жана жыйырма-отуз пайызга чейин тездиги жогору болгондо жакшы иштейт. Бул кесилген четтерде караңгы түстүү көрүнүштүн пайда болушун алдан алат.

Такта иштетүүдө түтүн, чыбыр жана вентиляция менен иштөө

2023-жылкы ички аба сапаты боюнча изилдөөнүн маалыматтарына ылайык, бадалдарды чагылдыруу учурунда аба менен жабдылган чыгаруу системалары такта гравировка кылганда аба менен ташылып жаткан бөтөмчөлөрдү 74% чейин камтып турат. Жумшак такталар менен иштөөдө, күйүп кетүүнүн алдын алуу үчүн, кубаттуулугу 10% чейин төмөндөтүп, жылдамдыгын 15% чейин көтөрсөк, гравировка тереңдиги туура келет. Калың материалдар үчүн, 12 ммден жогору болгондо, көптөгөн мамлекеттик деңгээлдеги адистердин көбү 30 секундтай суулатуу убактысын коюп, бир нече жолу өтүүнү маслихат берет. Бул четтердин абдан ысып, карбонизацияланып, жумушту толугу менен бузуусунун алдын алат.

Металлдар: болот, алюминий жана башка өнөр жайынын ири металл ириймеси

Неге волокондык лазерлер металл гравировкалоого жакшы келет

Талчылык лазерлер 1064нм айланасында иштейт, бул металлдар CO2 лазерлер менен салыштырганда жети эсе жакшы жуткан толкун узундугуна туура келет. Материалдардын жарыкты жутуусу боюнча изилдөөлөр бул айырманы тастыктайт. Металлдар ушул энергиянын көп бөлүгүн жутуп алгандыктан, талчылык лазерлер коргоо коопсуздугунун жылуулуктук зыянга учрап, формасы бузулбостон, нержавеекти, титан бетин жана ар түрдүү капталган металлдарды белгилей алат. Бул лазерлер энергияны импульстуу чыгаруу жолу жылуулукту башкара алышына жол берет, анан улам самолет бөлүктөрүн жана медициналык инструменттерди жасоо сыяктуу салалардагы көптөгөн өндүрүшчүлөр микрометр деңгээлинде так өлчөм керек болгон бөлүктөр менен иштөөдө аларга күчөтүлгөн ишенет.

Нержавеющий болот, алюминий жана жаркырагыч металлдарды белгилөө ыкмалары

Бул техникалар белгилүү кыйынчылыктарды чечет: төмөнкү жыштыктагы импульстар карбондук эмес болоттун ылайыктуу оксиддик белгилерин түзөт, ал эми алюминийди алдын ала каптоо контрастты жакшыртат. Жарык чагылдыргыч беттерге лазердин нурун фокустоодон сырткары энергияны бир учураңы менен таратып, чагылуу коркунучун азайтат жана белгини жакшыртат.

Металлды так эритип жазуу үчүн материалга жараша лазер иштетүү параметрлери

• Сизинсиз болгон болот : коррозияга каршы белгилер үчүн 30 Вт кубат, 800 мм/с ылдамдык, 50 кГц жыштык
• Аноддууланган алуминий : катмардын бүтүндүгүн сактоо үчүн 20 Вт кубат, 1200 мм/с ылдамдык, 100 кГц жыштык
• Инструменталды болот : катуулаткан беттер үчүн 80 Вт чоң кубат жана 200 нс импульс узактыгы

Бул параметрлер ар түрдүү металлургиялык профилдер боюнча оптималдуу контраст жана конструкциялык бүтүндүктү камсыз кылат.

Жылуулуга сезимдуу жана жогорку чагылуучан беттер менен кыйынчылыктарды жеңүү

Магний сыяктуу жылуулукка сезимдуу материалдар менен иштөөдө, граверлеү процеси учурунда окислендирилүүнү токтотуу үчүн азотту көмөкчү газ катары кошуу зарыл болот. Күмүш жана мыс сыяктуу жарык чагылдыргыч металлдор үчүн, өзгөчө нурлануу формалаштыруу оптикасы колдонулат. Бул материал бетине энергия тийип, кайра чагылдырылып келген жаркыраган чагылыштарды азайтууга жардам берет. Өткөн жылы NIST тарабынан жарыяланган изилдөөлөрдүн маалыматында, импульстуу волоконный лазер технологиясына которулганда чоң айырма көрүнөт. Бул тажрыйба натыйжасында, бир убакытта иштеген системаларга салыштырмалуу, беттин жарык чагылдыруусу 92 пайызга чейин төмөндөгөнү байкалган. Бул өндүрүүчүлөрдүн алтын менен капталган коннекторлорго жана электр бөлүктөрдүн башкаларына оңой жана коопсуз граверлеши үчүн, чагылыштын маселеси менен байланыштуу материалды зыян көрүү коркуусунан арылышын билдирет.

Пластиктер, акрилдер жана поликарбонаттар: Тандоо жана Коопсуздук

Акрил, ABS жана шыны сыяктуу пластиктерди лазер менен иштөө

Лазер менен гравер кылуу үчүн материалдарды карасак, акрил (PMMA), ABS пластик жана поликарбонат түрдүү долбоорлордо жакшы иштегендиктен айрыкча бөлүнүп турат. Калыпка куюлган акрил кийинки чектери таза, жылтыр болуп чыгат, ал эми белгилерде жана көрсөтүү үймөттөрдө жакшы көрүнөт. Поликарбонат болсо абдан мыкты, сынбай тургулу, кыйла күчтүү соода дагы чыдап турат, ошондуктан коопсуздук экраны же машинанын коргоо борттору сыяктуу төзүмдүүлүк маанилүү болгон нерселер үчүн идеалдуу. Ал эми ABS пластикти иштетүүдө көңүл бургуу керек, анткени чектери туура эмес иштетилсе эрип кетет, бирок бул көйгөйүн башынан өткөргөндөн кийин өнөр жайлык этикеткалар жана бөлүктөр түзүү үчү таң калыштуу жакшы иштейт. Дагы PETG материалы бир вақытта шаффафтык жана ысыкка чыдамдуулук сактай алат, андыктан декоративдик панелдерден баштап ар кандай өнөр жайларда иштеп турган компоненттерге чейин бардык жерде колдонулат.

Уулуу түтүндөр жана коркунучтор: Лазер менен гравер кылууда кайсы пластиктерден азыктануу керек

PVC жана винил лазер энергиясы менен байланышканда, акыркысында өкүлөрдү күчтүү ириктирген хлор газын чыгара алат жана узак мөөнөттө тегермелерге зыян келтирет. Фтор же бром камтыган материалдар дагы да начар, анткени алар кесүү процесси учурунда экстремалдуу коррозиялоочу түндүр бөлүп чыгарат. Бирок, полистирол калың кара түндүр чыгарат жана иштөө үстүнө жумшак калдык калтырат. Коопсуздук биринчи орунда, дос! Лазерди иштетүүнү баштоодон мурун колдонулуп жаткан материал түрүн жакшы текшерип алуу абсолюттук зарыл. Бул жерде кичинекей каталыш кимдин дүкөйүнө да керек эмес химиялык реакцияга алып келет.

Лазерли эмебелтик машиналар менен жумшалган поролондор

• Каст акрилик : Минималдуу бүктөлүш жана жогорку оптикалык ачыктык
• Полипропилен : Түндүрүнүн чыгышы аз, жылтыр пластиналарды эмебелтүү үчүн жарамдуу
• Тамак-ашка жарамдуу PET : Дары-дармектер жана тамак-аш продукттары үчүн коопсуз

Бул материалдар ден соолук жана машина техникалык кызмат көрсөтүү боюнча минималдуу ойланууну талап кылбай, ишенчтүү иштөөни камсыз кылат.

Пластиктин калыңдыгы менен түзүлүшүнө ылайык күчтү жана ылдамдыкты ылайыкташ

Кара түстөгү пластмасса үчүн күйүп кетпеш үчүн кубаттуулукту 10%га азайтыңыз. Импульстун жыштыгын жогорулатуу бетинин текстурасын көзөмөлдөөнү жакшыртат, айрыкча матт же туздуу жасалгалар үчүн пайдалуу.

Өзгөчө жана бышык материалдар: айнек, керамика, таш жана көбүк

Айнек менен керамиканы оюп, майда-чүйдөсүнө чейин жасалгалоо

Шыны жана керамика сыяктуу сынгыч материалдар менен иштөө өндүрүштүн параметрлерин так башкарууну талап кылат, анткени алар иштетилгенде треск чыгуусун болот. 2021-жылы Springer жарыялаган изилдөөлөргө ылайык, боросиликат шынысын эритүүдө импульстуу лазер системалар убакыттын узактыгы боюнча улантуу ыкмаларга салыштырмалуу термиялык чыңалышты 60% чейин камтыйт. Керамиканын плита өндүрүүчүлөрү 30–150 микросекунд интервалындагы импульс узактыгы алардын талаптарына эң жакшы туура келээрин аныктаган. Бул 0,1 мм чейинки тактыкты сактоо менен бирге майда трещиналардын пайда болушун алдан алат. Ошондой эле, булактуу материалдарды да унутпаңыз. Буларга жалпысынан стандарттык деңгээлден 20–30% төмөнкү кубаттык деңгээл керектелет, анткени беттин астында кийинчерээк далилдөө керек болгон жашырын зыян пайда болот.

Импульстуу лазерлер менен сынгыч материалдардагы термиялык чыңалышты башкаруу

Кварц жана силикон карбид сыяктуу сынгыч материалдар менен иштөөдө жылуулукту туура башкаруу абдан маанилүү. 2022-жылы Springer жасаган изилдөөнүн айтымынча, 50–100 кГц диапазонунда 1064 нм талка лазерлерин колдонгондо бириктирилген кремнезем үчүн термиялык шоктун деңгилиги 45% чейин төмөндөйт. Жүзүгө чыныгы колдонууларда адамдар иш башталганга чейин материалдарды алдын ала 120–150 градус Целсийге чейин жылытат. Ошондой эле, гравировканын жүрүп жаткан жерлери 300 градус Целсийден ашпайт деген ыкма менен аба менен суутуу техникасын колдонушат. Бул температура чеги абдан маанилүү, анткени көптөгөн камыштардын түрлөрү иштетүү учурунда ысып кеткендиктен деформацияланып калат.

Жогорку кубаттуу CO2 системаларын колдонуп, таш жана плита иштетүү

Гранит жана мрамор менен иштегендердин көпчүлүгү 80-100 ватттын CO2 лазеринин жардамы менен жарым миллиметрден эки миллиметрге чейинки тереңдиктеги көрүнө турган гравировкаларды жасашат. Бирок акиташ же сланца менен иштегенде, жагдай бир аз өзгөрөт. Бул материалдар лазердин ылдамдыгын 30%га басаңдатып, аныктамасын 500-700 DPIге чейин көтөргөндө жакшыраак иштейт. Бул комбинация таштардын бетине так эле сүрөттөрдү киргизүүгө жардам берет. Ал эми техникалык тейлөө маселелери жөнүндө сөз болгондо, керилген таштар менен иштегендер суу менен муздатылган линзаларга инвестиция салууну олуттуу түрдө ойлонушу керек. Муздатуу бардык жаман калдыктарды чогултуудан сактайт, бул оптиканын өмүрүн кескин кыскартат. Биз бул системаларды сыноодон көрүп, алар окшош шарттарда оптикалык компоненттердин өмүрүн үч эсеге көбөйтө алат.

Лазердик гравировкалоочу көбүк жана композиттик материалдар: колдонуу жана коопсуздук

Жабык клеткалуу көбүк жана көмүртек буласы сыяктуу материалдар өзгөчө касиеттери маанилүү болгон прототиптерди жасоо үчүн колдонулат. Полиэтилен көбүктөрүн кесүү үчүн, көптөгөн дүкөндөр 10-15 ватт диоддук лазерлерди колдонушат, анткени бул процессте четтери эрибейт. Керамикалык матрицалык композиттер менен иштешкенде абал өзгөрөт, бирок алар 1064 нм толкун узундугундагы лазерлерди коргоочу каптоолорду туура өткөрүү үчүн гана керектешет. Айрыкча, айнек талча же эпоксиддик ламинат менен иштегенде коопсуздук абдан маанилүү. 5 микрондан чоң бөлүкчөлөрдү кармаш үчүн жакшы желдетүү системалары абдан зарыл. Бул жумушчуларды зыяндуу чаңды дем алуудан эле эмес, кымбат баалуу машиналардын көп убакыттан кийин тыгылып калышынан да коргойт.

ККБ

Лазердик оюп жазуу үчүн кандай материалдар ылайыктуу? Лазердик гравировкалоо үчүн акрил, дат баспас болот жана жыгач сыяктуу материалдар энергияны сиңирүү касиеттерине байланыштуу популярдуу. Айнек булалары, эпоксиддик ламинаттар жана ар кандай пластмассалар да белгилүү бир шарттарда жакшы иштейт.

Талар жана CO2 лазерлердин айырмасы эмнеде? Талар лазерлер металлдар үчүн жакшыраак болуп саналат жана тактыкты көбүрөөк камсыз кылат, ал эми CO2 лазерлер бадыра, акрил жана шыны сыяктуу металл эмес материалдарда жакшы иштейт.

Бузулгунга склондуу материалдарды гравировкалоо учурунда зыян келтирүүнү кандай болгондо болсо кармоого болот? Импульстуу лазер системаларын колдонуу жылуулуктук кернеени азайтып, трещинкалардын пайда болушун алдана алат. Шыны жана керамика сыяктуу сезимтал негиздер үчүн материалдарды алдын ала кыздыруу жана лазердин баптоолорун так башкаруу маанилүү.

Пластикти лазер менен гравировкалоо үчүн кандай коопсуздук чаралары керек? ПВХ, винил же полистиролду колдонбогула, анткени алар уулуу түтүндүн бөлүнүшүн шарттайт. Ден соолукка коркунуч туудурган нерселерди азайтуу үчүн, жакшы желдетүү жана материалдарды баалоо.