Sursele laser creează aceste fascicule intense care controlează în esență adâncimea tăieturilor și tipul de detalii care pot fi obținute în gravuri. Atunci când vine vorba de lucrul cu materiale precum lemnul sau textilele, laserele CO2 domină piața. Datele din industrie din anul trecut arată că acestea alimentează aproximativ două treimi din toate sistemele existente. Laserele cu fibră, pe de altă parte, sunt foarte bune în obținerea unor detalii extrem de fine pe suprafețe metalice, cum ar fi oțelul inoxidabil. Nivelurile de putere variază destul de mult. Iubitorii de hobby pot începe cu ceva de aproximativ 40 de wați, în timp ce fabricile mari au nevoie de mașini care oferă peste o mie de wați putere. Și, interesant de menționat, laserele cu diodă au câștigat popularitate în ultima vreme pentru gravarea anumitor tipuri de plastic, deoarece costul funcționării lor este mai mic.
Sistemul laser folosește lentile din selenură de zinc cu puritate ridicată, precum și oglinzi acoperite cu aur pentru a ghida corect fasciculul. Atunci când vine vorba de alegerea distanței focale potrivite, grosimea materialului este cu siguranță un factor cheie. Luați, de exemplu, lucrările de bijuterii, unde o lentilă de 2,5 inci creează dimensiunea punctiformă extrem de mică de 0,1 mm necesară pentru piese delicate. Pe de altă parte, materialele mai groase, cum ar fi lemnul, necesită ceva mai mare, astfel că o lentilă de 4 inci funcționează mult mai bine pentru prelucrarea plăcilor până la 20 mm grosime. Și să nu uităm nici de tratamentele rezistente la praf. Aceste tratamente speciale mențin transmiterea luminii peste 98%, chiar și după mii de ore de funcționare, ceea ce înseamnă mai puține opriri și costuri de întreținere pe termen lung.
Machinesle moderne de gravură cu laser folosesc motoare servo în buclă închisă și senzori de temperatură în timp real, obținând o precizie pozițională de ±0,01 mm. Un software proprietar convertește desenele vectoriale în cod G, sincronizând impulsurile laser până la 100 kHz cu mișcarea pe axele XY. Modelele avansate includ detecția coliziunilor și calibrarea automată a puterii, reducând erorile de configurare cu 73 % în comparație cu sistemele manuale.
Paturile din aluminiu tratate cu anodizare și echipate cu acele inserții în fagure contribuie de fapt la eliminarea excesului de căldură în timpul gravărilor metalice lungi, ceea ce împiedică deformarea metalului în timp. Mesele cu vid pe care le vedem în atelierele de astăzi suportă de obicei o presiune de aproximativ 0,8 bar și fac o treabă excelentă menținând materiale precum pielea întinsă ferm fixată. Între timp, există acele platforme motorizate pe axa Z care permit procesarea mai multor obiecte 3D simultan, fără ajustări manuale constante. Pentru lucrări foarte fine, cadrele industriale realizate din granit masiv sau compozite speciale de oțel pot reduce vibrațiile sub 5 microni. Acest nivel de stabilitate este absolut esențial atunci când se lucrează la sarcini delicate, cum ar fi marcare waferilor semiconductori, unde chiar și cea mai mică mișcare ar putea strica o întreagă serie.
Laserii cu CO2 funcționează foarte bine pentru gravarea obiectelor realizate din materiale organice datorită lungimii de undă de 10,6 micrometri pe care o au. Această lungime de undă pare să interacționeze excelent cu materialele non-metalice, oferind rezultate bune. Atunci când se lucrează cu lemn, acrilic, piele sau textile, acești laseri pot crea gravuri destul de curate, fără a arde sau topi suprafețele delicate. Unele teste industriale indică faptul că calitatea marginilor rămâne peste 98% pentru majoritatea materialelor mai subțiri de 12 mm, dar acest procent variază în funcție de setările mașinii. Mulți ateliere consideră acești laseri extrem de versatili pentru realizarea de semne și diverse lucrări artizanale în atelier. Totuși, oricine încearcă să marcheze metale reflective va descoperi rapid de ce CO2 nu este alegerea potrivită în acest caz. Pentru a obține cele mai bune rezultate din sistemele cu laser CO2, este recomandat în general să se folosească materiale care nu conduc prea ușor căldura.
Laserii cu fibră creează marcaje metalice extrem de precise prin fascicolul lor focalizat cu lungimea de undă de 1.064 nm, care elimină materialul de la suprafață fără a cauza deteriorări termice zonelor înconjurătoare. Aceste mașini au în general o putere între 20 și 60 de wați și funcționează surprinzător de rapid pe metale precum oțel inoxidabil, aluminiu și diverse aliaje de titan. Unele modele pot atinge viteze de aproximativ 7.000 de milimetri pe secundă în timpul funcționării. Ceea ce face aceste sisteme deosebit de atractive este modul în care operează fără contact direct cu materialul marcat. Acest lucru înseamnă că procesul generează aproape deloc deșeuri. Conform rapoartelor din industrie publicate de Laserax în 2023, acest lucru se traduce printr-o reducere de aproximativ 34% a cheltuielilor de întreținere la marcarea componentelor pentru autoturisme și camioane. Pentru producătorii care lucrează cu programe strânse de producție, astfel de câștiguri de eficiență fac o mare diferență în timp.
Laserii cu cristal Nd:YAG și vanadat pot produce între 100 și 300 de wați putere, ceea ce îi face ideali pentru lucrări de gravare profundă pe materiale dure precum oțelul special, unde adâncimile de pătrundere ajung la aproximativ 1,2 milimetri. Dar există un aspect important de menționat. Diodelor de pompare din aceste sisteme laser tind să se uzeze de aproximativ trei ori mai repede decât în cazul laserilor cu fibră, ceea ce afectează în mod clar bugetele de întreținere pe termen lung. Deoarece configurarea corectă necesită o aliniere atentă realizată de personal calificat, majoritatea producătorilor rezervă aceste unități pentru sarcini specifice care necesită neapărat acel impuls suplimentar de putere maximă. Nu sunt unelte obișnuite pentru atelierele zilnice, ci soluții pentru provocări industriale specifice în care echipamentele convenționale nu sunt suficiente.
| Tip laser | Lungime de undă | Materiale cheie | Adâncime maximă de gravare |
|---|---|---|---|
| CO2 | 10,6μm | Lemn, acrilic, piele | 12mm |
| Fibră | 1,064nm | Stainless steel, Aluminium | 0.8mm |
| Cristal | 532-1064nm | Titan, oțeluri speciale | 1.5mm |
Verificați întotdeauna certificatele materialelor, deoarece aditivii precum stabilizatorii UV din plastic pot afecta calitatea gravurii. Testele efectuate de terți arată că laserii cu fibră realizează 62% mai mult contrast pe aluminiu anodizat în comparație cu alte metode.
Nivelul de putere al unui laser face toată diferența în ceea ce privește ceea ce poate realiza. Laserele cu o putere scăzută, între 5 și 30 de wați, funcționează excelent pentru sarcini de gravare detaliată pe materiale precum lemnul sau suprafețele din acrilic, obținând detalii foarte fine, până la o precizie de aproximativ 0,001 mm. La celălalt capăt al spectrului, acele instalații puternice, evaluate la 50 de wați și mai mult, pot tăia prin materiale rezistente precum metalul și ceramica, la viteze incredibile, uneori depășind 300 mm pe secundă. O analiză recentă a utilizării laserelor industriale din sfârșitul anului 2024 a arătat un aspect interesant: aceste mașini puternice consumă cu aproximativ 40% mai multă energie electrică în comparație cu omologii lor mai mici, dar reușesc să reducă timpul de producție la jumătate în mediile de fabrică. Pentru multe operațiuni mici care lucrează cu diverse materiale, inclusiv produse din piele și anumite tipuri de aluminiu tratat, sistemele de gamă medie, cu puteri între 20 și 40 de wați, oferă adesea echilibrul potrivit între performanță și practicitate.
Mărimea suprafeței de gravare determină într-adevăr ce tip de proiecte pot fi realizate. Spațiile mici de lucru, de aproximativ 100x100 mm, sunt ideale pentru lucruri precum piese de bijuterii sau prototipuri rapide. Dar atunci când analizăm configurații mai mari, cu suprafețe de 500x500 mm sau mai mult, aceste spații extinse permit producătorilor să proceseze mai multe elemente simultan, pentru aplicații precum semne sau lucrări pe foi de metal. Conform unor cercetări din anul trecut, aproximativ două treimi dintre companiile care utilizează aceste mașini mari și-au redus timpul de producție cu aproximativ un sfert, doar prin gravarea mai multor elemente împreună, în loturi. Și mai există o funcție interesantă care merită menționată aici. Multe sisteme moderne sunt echipate cu pat retractabil și reglaj ajustabil al înălțimii pe axa Z. Asta înseamnă că pot manipula toate tipurile de forme dificile, inclusiv flacoane rotunde din sticlă sau chiar componente electronice curbe, ceea ce face ca operațiunile zilnice să fie mult mai flexibile în ansamblu.
Configurațiile modulare facilitează creșterea puterii laserului, schimbarea obiectivelor sau extinderea railurilor atunci când este necesar. Aceasta înseamnă că fabricile pot prelucra materiale diferite sau produce cantități mai mari fără a fi nevoite să își înlocuiască întregul sistem. Studiile arată că utilizarea unui design modular poate reduce cheltuielile cu aproximativ 30% în cinci ani. Companiile încep adesea de la o scară mică, trecând eventual de la un laser cu fibră de 30 de wați la unul de 60 de wați pe măsură ce crește cererea. Unele adaugă chiar benzi transportoare automate pentru ca mașinile să poată funcționa noaptea fără supraveghere constantă. Flexibilitatea economisește bani, menținând în același timp operațiunile eficiente în diverse etape ale dezvoltării.
Mașini moderne de gravură cu laser se bazează pe integrare Software și automatizare pentru a optimiza fluxurile de lucru și a maximiza precizia. Aceste funcții transformă proiectele brute în gravuri impecabile, minimizând intervenția manuală, ceea ce le face indispensabile atât pentru aplicații industriale, cât și creative.
Configurațiile moderne CAD/CAM pot prelua fișiere vectoriale direct din programe precum Adobe Illustrator sau CorelDRAW, fără a necesita toată munca laborioasă de trasare manuală. Sistemele bazate pe API-uri gestionează automat aspecte precum sincronizarea straturilor de design, ajustarea grosimii liniilor și setarea adâncimii tăieturii, ceea ce reduce semnificativ timpul de configurare. Referințele industriale din anul trecut arată că aceste sisteme economisesc între 35 și 50 la sută din timpul obișnuit alocat metodelor tradiționale. Beneficiul real apare atunci când se lucrează cu materiale dificile, cum ar fi panourile din acrilic și foi de aluminiu anodizat, unde precizia este esențială. Obținerea corectă a acestor detalii face toată diferența în ceea ce privește calitatea producției.
Sistemele moderne de autofocus se bazează pe senzori capacitivi sau pe tehnologia de viziune a camerei pentru a măsura grosimea materialului pe măsură ce acesta se deplasează, menținând punctul de focalizare exact corect chiar și atunci când lucrează pe materiale care nu sunt perfect plate. Când lucrurile devin aglomerate în operaţiuni la scară largă, aceste sisteme se conectează la aceste benzi de transport motorizate care se mişcă fără oprire, permiţând să se grabeze trasee prin care trec sute de obiecte identice în fiecare oră fără oprire. Potrivit unor cercetări recente din anul trecut, fabricile care folosesc acest tip de setare automată au văzut operatorii petrece mult mai puțin timp ajustând manual lucrurile, reducând munca lor practică cu aproximativ trei sferturi în industrii precum fabricarea de insigne metalice și produse similare.
Pentru cei care abia încep cu sisteme bazate pe GRBL pentru proiecte din lemn, software-ul proprietar este gata de utilizare imediat, având deja configurate diverse tipuri de materiale. Acest lucru facilitează mult procesul atunci când cineva încă învață cum funcționează totul. Pe de altă parte, persoanele care doresc control complet asupra fiecărui detaliu tind să aleagă soluții open source precum LightBurn, unde pot modifica aproape orice, de la setările de putere până la vitezele de tăiere. Controlele moderne cu ecran tactil au devenit și ele foarte inteligente în ultima vreme. Multe dintre acestea permit operatorilor să deruleze prin meniuri sau să mărească imaginea ceea ce se întâmplă în timp real prin camere integrate, ajutând astfel noii veniți să se obișnuiască mai repede. Atunci când analizăm mașinile de uz industrial, observăm că includ și caracteristici serioase de siguranță. Detectarea coliziunilor previne accidentele costisitoare, iar monitorizarea consumului urmărește ratele de utilizare a energiei, aspect important în fabricile care trebuie să respecte standardele ISO privind managementul calității.
Componentele principale ale unei mașini de gravură cu laser includ sursa laser, lentile și oglinzi optice, sistemul de control și suprafața de lucru.
Laserele CO2 sunt utilizate în principal pentru materiale organice precum lemnul și acrilicul, datorită lungimii lor de undă, în timp ce laserele cu fibră sunt optimizate pentru marcarea metalelor cu deteriorare termică minimă.
Nivelele de putere afectează capacitățile de gravare ale mașinii, sistemele cu putere redusă fiind potrivite pentru lucrări detaliate pe materiale mai moi, iar cele cu putere mare fiind necesare pentru materiale mai rezistente, cum ar fi metalul.
Designurile modulare și scalabile permit adaptabilitatea și modernizarea viitoare, permițând creșterea puterii și actualizarea componentelor pentru a face față cerințelor crescânde de producție, fără a necesita înlocuirea întregului sistem.
Shandong ZhongGuangDian oferă mășini avansate de marchează cu laser și echipamente cu laser personalizate pentru diferite industrii. Produsele noastre de încredere, livrarea rapidă și garanția pe viață asigură satisfacția clientului.
EN
