Лазерный станок для резки металла: особенности и виды

Среди всех типов оборудования, предназначенного для резки и гравировки материалов, лазерный станок вполне обоснованно занимает лидирующее место, причем, делает это с большим отрывом от конкурентов. Такое положение дел объясняется большим количеством достоинств лазерного луча при полном отсутствии недостатков. Перечисление всех плюсов выльется во внушительный список, поэтому выделим только основные:

  • точность позиционирования лазерного луча на поверхности материалов близка к абсолютной. Отклонения составляют доли миллиметра (0,01-0,03 мм) и глазом даже не различимы. Это позволяет наносить высокодетализированную гравировку на изделия и вырезать полностью идентичные заготовки, что особенно важно для серийного производства;
  • универсальность при работе с материалами — луч, созданный оптоволоконным аппаратом, способен обрабатывать металлы любой твердости и толщины, углекислотный резак применяется для всех остальных (ткани и нетканые материалы, дерево, бумага, пластики, поролон, резина, керамика и многое другое);
  • очень высокая скорость перемещения режущей головки, которая при гравировке может доходить до 700 мм/м. При таких темпах обработки КПД оборудования достигает очень высоких результатов;
  • диаметр сфокусированного луча составляет около 0,1 мм, поэтому заготовки на листовом полотне можно располагать впритык или даже объединять одной общей стенкой, что минимизирует процент потерь материала и повышает экономическую эффективность аппарата;
  • несмотря на то, что лазер представляет собой высокотемпературное излучения, термическое воздействие на поверхность он оказывает исключительно в точке реза, не подвергая тепловой деформации всю остальную площадь. Кроме того, после прохождения луча остается идеально гладкий срез с ровной кромкой, не требующей постобработки.

Рейтинг лазерных станков: какой лучше и почему

На самом деле выбрать однозначно наилучшую модель практически невозможно, так как цели по использованию оборудования могут быть разные, как и отведенный на покупку бюджет, предполагаемые объемы выпускаемой продукции или приоритетные материалы для работы. Однако обобщенную классификацию на основании производителей, габаритов и еще нескольких параметрах вполне можно составить.

Мощность лазера

Мощность лазерного станка зависит от излучателя, который в нем установлен. Чем выше мощность трубки, тем более толстые материалы и с большей скоростью может обрабатывать оборудование. Устройства на 40-60 Вт подходят для работы с тонкими фанерами, пластиками и прочими материалами. Если попытаться прорезать на таком станке фанерный лист толщиной 8 мм, велика вероятность, что луч не сможет пройти его насквозь с первого раза. Либо будет делать это крайне медленно. Высокомощные трубки (100-120 Вт) могут качественно и быстро кроить материалы любой толщины, допустимой для лазерной обработки. Но на тонких или деликатных поверхностях, вроде ткани, фанеры 2 мм, декоративного картона такой луч будет оставлять пережженный, оплавленный край даже на минимальных параметрах реза. Поэтому универсальными и наиболее популярными считаются колбы мощностью 70-90 Вт, которые в зависимости от выбранного режима могут работать в широком диапазоне толщин.

Материал обработки

Существует несколько технологий формирования лазерного излучения. Часть из них (в химической или плазменной среде, с использованием неодимового стекла и т. д.) очень сложная и дорогостоящая, и встретить такое оборудование можно только в научно-исследовательских центрах или в узких производственных нишах.

Если же говорить о более-менее доступных станках, то это будут оптоволоконные и углекислотные лазеры. Первые предназначены преимущественно для обработки различных металлов и некоторых видов пластиков. Вторые могут резать и гравировать все остальные поверхности (дерево, бумага, кожа, ткани, пластмассы, резина и многое другое).

В сравнении с волоконными, газовые лазеры значительно дешевле и более универсальны, поэтому именно они занимают основной сегмент рынка лазерного станочного оборудования и используются практически повсеместно. Такие аппараты можно встретить в стоматологическом протезировании, рекламных, ювелирных и мебельных мастерских, на упаковочных предприятиях, в раскройных цехах ателье и даже в школах или на домашнем столе.

Производители

Выбрать лазерный станок можно также, отталкиваясь от бренда и страны, которая его произвела. Как уже говорилось, оборудование, использующее луч лазера в качестве режущего инструмента, является приоритетным в металло-, деревообработке и прочих производственных сферах. Поэтому производством таких станков и комплектующих для них занимается все больше компаний, специализирующихся на поставках станочного оборудования для резки и гравировки материалов. Всех этих производителей можно объединить в три большие группы:

Компании по выпуску оборудования класса “люкс”

Сюда входят заводы, расположенные в Тайвани, США, Японии и странах Европы. В список наиболее известных брендов можно включить: SCHULER (Германия), Trotec (Австрия), FARLEY LASERLAB (США), LaserStar (Исландия-США), EuroLaser (Германия), GCC (Тайвань).

Продукция этих компаний отличается безупречным качеством комплектующих и сборки, высокой производительностью и надежностью. Газоразрядные трубки обычно керамические или упакованы в металлический корпус, а их эксплуатационный период может доходить до 100 000 часов. Приобрести такое оборудование может позволить себе далеко не каждое предприятие, так как цена станков и расходных элементов для них очень высока.

Китайские брендовые компании

Слава о продукции китайского производства сложилась не самая лучшая, однако эти суждения не совсем объективны. Крупные производители стремятся выйти на мировой рынок и закрепиться на нем, поэтому вкладывают все средства и мощности в исследования лазерных технологий, внедрение их в свои продукты и строгий контроль за качеством на всех производственных этапах. Лазерные станки таких брендов, как KING Rabbit, WATTSAN, Raylogic, HGLASER, HSG LASER имеют очень высокие эксплуатационные характеристики, низкое количество гарантийных возвратов и вполне уверенно составляют конкуренцию более дорогим брендам. Именно китайское люксовое оборудование и лидирует в рейтинге наиболее покупаемых станков, так как соотношение цена-качество у него оптимальное.

Лазерные станки-”реплики”

Выпускаются теми самыми китайскими компаниями, благодаря которым продукция этой страны стала синонимом низкого качества. Обычно такие станки собираются на скорую руку, а комплектующие могут быть заведомо неработоспособными. Название моделям либо не дается вообще, либо выбирается максимально созвучным с известными марками в расчете на невнимательность покупателей или их плохую осведомленность в вопросе. В большинстве своем это очень дешевые низкосортные станки с плохим качеством луча и недолговечными лазерными трубками.

Размеры

Еще один аспект, позволяющий оценить популярность тех или иных моделей оборудования, о котором идет речь в данной статье. В большинстве случаев выбор лазерного станка падает на среднеформатные аппараты. Рабочая зона таких устройств колеблется от 900×600 мм до 1600×1000 мм (в зависимости от модели могут быть и другие пропорции). Такой стол позволяет работать с листовыми и рулонными материалами, обрабатывать габаритные заготовки и может использоваться как для выпуска единичных крупноразмерных изделий, так и для резки мелкой серийной продукции (детали конструкторов из фанеры, резиновые прокладки и прочее).

Если же говорить о малогабаритных (в среднем 500×300 мм) или широкоформатных (3000×2000 мм) лазерах, то такие станки покупают реже в силу того, что они менее универсальны по размерам и мощности. Первые используют преимущественно для гравировки или мелкосерийного производства небольших изделий, а стоимость вторых очень далеко выходит за рамки бюджетной.

Подводя итог можно сказать, что на текущий момент список популярных лазерных аппаратов возглавляют среднеформатные станки мощность около 100 Вт проверенных китайских производителей, заслуживающих уважения и доверия.

Здравствуйте, друзья! С Вами 3Dtool и темой сегодняшней статьи станут наши рекомендации о том как выбрать лазерный станок . Мы сформулируем для вас 5 основных и пару дополнительных пунктов, которые помогут понять, какой конкретно лазерный станок лучше всего подходит под ваши задачи.

Выбирая то или иное оборудование, неподготовленному человеку зачастую сложно правильно структурировать свои запросы и понять, какой же станок приобрести. Параметров и характеристик машины имеют бесчисленное множество, но не так просто расшифровать, что же скрывается за их обилием и как определить, какие из них ключевые при выборе в вашем конкретном случае. Глобально, лазерные гравировальные станки делятся на два вида. Газовые, чаще всего с CO2 излучателями, и на твердотельной основе. Наибольшее распространение на рынке получили CO2 лазеры благодаря относительной ценовой доступности и простоте использования. Об этой категории сегодня и пойдет речь.

Для начала необходимо определиться, с каким материалом вы планируете работать? Это и будет нашим первым пунктом.

Пункт № 1: С каким материалом вы планируете работать ?

Начнем с металлов: Из-за сложности и дороговизны обработки твердых листовых металлов, данную категорию материала мы выносим за скобки. Лазерные станки заточенные под эти задачи стоят многие миллионы рублей и требуют особо подготовленных помещений для своей работы.

Например — https://3dtool.ru/product/lazernyj-stanok-raylogic-fiber-1530-luxe-1500/

Другое дело это обработка дерева, ткань и полимеры: станки с лазерной трубкой CO2 малого и среднего форматов могут обрабатывать широкий спектр материалов. В первую очередь дерево и его производные, так же листовые полимеры (поликарбонат, оргстекло) и некоторые виды композитных материалов, например ламинат.

Так же, лазерные раскройщики применяются при резке картона и бумаги, различных видов ткани и даже кожи. От вида материала зависит подбор мощности лазерной трубки. К примеру, для гравировки/резки, бумаги/картона и тонких материалов, до 4х мм толщиной подойдут маломощные трубки 20 — 30 вт.

Для раскроя и глубокой гравировки более толстых и твердых материалов понадобится трубка 60 — 80 вт. Такой мощности будет достаточно для реза фанеры до 6ти мм толщиной. Если требуется обрабатывать материалы 8мм и более, потребуется соответствующая мощность, от 100/130 вт. Чем мощнее трубка, тем, соответственно будет дороже и сам станок. Во внимание следует принимать с срок службы этих компонентов. Т.к. чем интенсивнее режет лазер, тем быстрее деградирует его трубка. В среднем, для качественных лазерных излучателей срок службы составляет 7 — 10 тысяч часов. Под часами следует понимать чистое время непрерывной работы лазера во время реза.

Для работы с большинством материалов требуется доступ к подключению постоянной принудительной вентиляции т.к. в рабочей зоне лазерной установки происходит процесс горения. Если же речь идет о таких материалах как оргстекло, акрил и поликарбонат, вентиляция должна обладать еще и фильтрующими элементами, или быть подключена через полноценный фильтрационный шкаф. Некоторые виды материалов запрещено использовать в необорудованных для этого помещениях. Например ПВХ или ПВБ из-за ядовитых веществ входящих в их состав.

Пункт № 2: Размер области обработки

Под масштабом следует понимать размеры обрабатываемых поверхностей и удобство их загрузки в рабочую камеру станка. Габариты помещения и самого лазерного станка. Например, для частого раскроя рулонов ткани, лучше подойдет станок со средней шириной рабочего поля, например до 800 мм в ширину и возможностью сквозной подачи материала. То есть корпус станка должен иметь сквозной проход от задней стенки до передней для подачи материала на уровне рабочей зоны. Нелишним так же будет и наличие вакуумного стола в комплектации, для лучшей фиксации материала при обработке. Однако, для гравировки небольших партий фигурных брелоков, значков или других малогабаритных предметов, будет достаточно станка с небольшим закрытым объемом и заранее нарезанных, под размеры рабочей области кусков материала. Если распил материала перед использованием в станке невозможен, или затруднен, лучше подобрать установки с подходящими под стандартные типоразмеры габаритами. Например, размеры стандартного листа шлифованной фанеры 4мм, или оргстекла, составляют 2019 на 2019 мм, или 2019 на 2019 и наиболее распространены у нас в стране. Соответственно, ширина рабочего поля станка для работы с такими листами должна быть не менее 2х метров шириной.

Пункт №3: Определитесь с видом обработки

Резать, или гравировать? Не все современные станки обладают возможностью одновременной резки и гравировки. Режимы работы лазера и подбор компонентов сильно различаются в том и в другом случае. Для реза вам необходим мощный и быстрый станок, который будет позволять достигать достаточной производительности. Например, вы подготавливаете вырубные штанцформы для последующей вырубки материала. Чем быстрее и качественнее будет выполнен рез, тем быстрее штанцформа отправиться под тигельный пресс вырубать очередной тираж. В случае, если станок приобретен для хобби, подойдет маломощный станок среднего размера, который можно будет установить в небольшой мастерской. Такие станки заточены на гравировку и рез тонких материалов, вроде картона и тонкого шпона/фанеры. Если же, ваша деятельность затрагивает сферу услуг, понадобится универсальный аппарат, обладающий достаточной мощностью и возможностью одновременно запускать и программу реза, и программу гравировки, чтобы экономить ваше время и время клиента.

Пункт №4: Комплектация станка и базовые компоненты  

Универсальность станка, его отказоустойчивость и надежность, сильно зависят от компонентов, из которых он собран. При выборе, необходимо обращать пристальное внимание на механику и кинематику аппарата, на элементную базу оптической системы и контроллер (плату) управления. Например, для гравировки на бумаге или картоне, для раскройки тонких листов оргстекла или фанеры, подойдет самый простой и небольшой однозадачный станок. С цилиндрическими направляющими в механике, отсутствием дополнительных интерфейсов подключения и прямым управлением с компьютера, он порадует стоимостью и выполнит все поставленные перед ним задачи достаточно хорошо. Если же ваша деятельность лежит в сфере предоставления услуг, лучше всего будет приобрести универсальный аппарат с возможностью выполнения нескольких задач за один прогон. Например, выполнить гравировку разной глубины, а потом вырезать получившиеся детали по контуру. Как правило, станки выполняющие сразу несколько заданий за одну сессию (прогон), имеют дополнительный интерфейс управления с дисплеем и возможность запускать задания через карту памяти/флеш карту. Из представленных на отечественном рынке аппаратов такими возможностями обладают гравировальщики на основе контроллера (платы) Ruida, их легко отличить по характерному дизайну интерфейса и кнопок управления на корпусе.

Так же, необходимо определить, входит ли в комплект поставки улитка вытяжки и чиллер/помпа, для нагнетания и охлаждения жидкости в лазерной трубке. Без этих компонентов, вы не сможете работать на аппарате.

Пункт №5: Страна производства и наличие сервиса

Немаловажным фактором при выборе оборудования, является страна производитель и продавец станка. Чаще всего клиенты начинают поиск на известных азиатских торговых площадках, надеясь сэкономить, однако сильно рискуют, т.к. не прошедший заводской и препродажный контроль станок, будет довольно проблематично вернуть продавцу, или выполнить его гарантийный ремонт в случае поломки или брака. Работа же с местными производителями и зарекомендовавшими себя продавцами, как минимум облегчает эту головную боль, а то и снимает ее полностью. В случае форсмажорной ситуации, к вам всегда сможет придти на помощь техподдержка локального представителя. Согласитесь, что останавливать рабочий процесс из-за невозможности вызвать мастера для оперативной дефектовки и калибровки станка дорогого стоит. Из тех марок, которые наиболее распространены у нас, можем назвать компании RayLogic, Yarov и Jumper. Станки этих производителей стоят если не в каждом ЦМИТЕ и мастерской, то уж в бОльшей их части точно.

Что ж, надеемся, данный обзор был вам полезен и хоть немного помог разобраться в обилии гравировально — раскроечных лазерных станков и принципах их подбора.

На этом все! Ровной вам фанеры и откалиброванного лазера!

Гравировально – раскроечные станки с ЧПУ: https://3dtool.ru/category/chpu/filter/tip_stanka-is-lazernye-gravery/

Не забывайте подписываться на наш YouTube канал!

Лазерная резка универсальна – это одно из самых привлекательных достоинств технологии. Если механический метод приводит к потере материала и не отличается высокой производительностью, а термический можно применять только к металлам и сплавам, то лазерной резке поддаются любые материалы.

Описание станка для лазерной резки

Процесс лазерной резки по форме напоминает механическую: режущий инструмент – в этом случае лазерный луч, проникает в заготовку и производит резку. А вот действие самого лазерного луча аналогично плазменной дуге – это тепловой источник, но с такой малой зоной термического воздействия, что этой величиной можно пренебречь. Лазером можно разрезать материалы не только исчезающе малой толщины, но и горючие, например, полиэтилен и бумагу.

Лазерный луч оказывает следующее действие.

  • Расплавление – свойственно металлическим изделиям и пластмассовым. Режим излучения – непрерывный, для улучшения качества реза применяют обдув воздухом, кислородом или нейтральным газом.
  • Испарение – поверхность листа нагревается до температуры кипения, поэтому выбранный материал испаряется, а не накапливается в виде пыли или стружки. Режим – короткие импульсы, но высокой мощности.
  • Разложение – при невысокой стойкости материала к термическому воздействию вещество может, не плавясь, разлагаться на газообразные продукты. Если продукты разложения относятся к вредным или опасным веществам, метод не применяется.

Для лазерной резки последний вариант – единственное ограничение по применению. Поэтому, например, ПВХ-стекло режут только механическим способом, так как при лазерной резке полимер разлагается с выделением хлора.

Возможности

Лазерный луч отличается чрезвычайно высокой концентрацией мощности по площади – до 10 000 000 Вт/кв. см, при толщине зоны воздействия в 0,1 мм. При обработке оргстекла мощности, конечно, используются меньшие и зависят от толщины листа.

Эта особенность позволяет получать детали исключительно сложной конфигурации и малых размеров.

  • Резка – на сегодня эта технология не только самая эффективная, но и доступная, так как при столь сильном термическом воздействии потребляет лазерный резак намного меньше, чем плазменный. Отличительная особенность лазерной резки – острые точные края и сохранение оптических свойств материала: оргстекло остается прозрачным и цвета не меняет.
  • Резка возможна сквозная и несквозная. Последний вариант часто применяется для декоративных объектов: лазером снимают верхний слой двухцветного пластика, чтобы второй слой сформировал изображение. Столь тонкая работа под силу только лазеру.
  • Гравировка – заключается в последовательном нанесении тонких несквозных резов с тем, чтобы в итоге они составили линию требуемой толщины и глубины. Сложность рисунка и тонкость материала значения не имеют. При этом скорость процесса несравнима с любыми другими методами.

Технические характеристики и схема

Для гравировки и резки оргстекла используются только газовые лазеры. В общем виде он состоит из лазерной трубки с газовой средой – отсюда и название устройства, зеркал и головки излучателя. При подаче электротока иницируется лазерный луч – узконаправленное монохроматическое излучение. Оптический резонатор – зеркала, и фокусирующая линза на головке направляют луч на поверхность.

Схема конструкции лазерного станка включает в себя следующие элементы.

  • Станина – неподвижная часть, на которую устанавливается все остальное оборудование.
  • Координатный стол – линейные 3-координатные сервоприводы. Они обеспечивают перемещение лазерной головки. Это аналог шпинделя с фрезами на механическом станке.
  • Рабочий стол с системой крепления – здесь размещается материал.
  • Модуль подачи технологического газа – при работе с оргстеклом является элементом обязательным.
  • Вытяжная система – удаляет продукты разложения и испарения.
  • Модуль управления – аналоговое или цифровое ЧПУ.

Мощность лазерного станка колеблется в очень широких пределах. Наиболее значимым фактором для выбора является даже не производительность, а глубина прорезки. Для настольных вариантов она не превышает 12 мм. Современные промышленные станки способны резать неорганические армированные материалы толщиной в 50–60 мм.

Преимущество

  • Сложность – ни механическим, ни термическим методами нельзя получить изображение или контур такой степени сложности и тонкости, как в случае применения лазера. Точность – практически абсолютная. Точность позиционирования составляет не более 0,01 мм. Ошибки исключены.
  • Скорость – в среднем скорость гравировки составляет 2019 мм/сек, а максимальная скорость перемещения лазерной головки – до 25000 мм /сек. В итоге относительная дороговизна процесса – ведь здесь задействованы три системы обслуживания, многократно окупается скоростью выполнения работы.
  • Минимальные потери материала – толщина резки колеблется от 0,1 до 25 мм. При раскрое оргстекла отсутствует стружка или пыль.
  • Большинство станков оборудуется программным числовым управлением, что обеспечивает высочайшую точность обработки.

Резка и гравировка возможны не только на плоских поверхностях, но и на объемных предметах. Это стало возможным после появления лазерных маркеров.

Станок с чпу

ЧПУ – пакет программ, формирующих управляющие импульсы для электроприводов. Обеспечивает максимально возможную для данного оборудования точность выполнения.

На фото изображен лазерный станок с ЧПУ управлением

Поскольку речь идет о лазерном луче, то точность резки и нанесения линий на лазерном станке с ЧПУ не знает аналогов.

Преимущество

При резке механическим инструментом часть материала уничтожается – выбирается в виде стружки и пыли. Мало того, что при этом теряется часть оргстекла, но и стружка забивается в линии резки и отверстия, тем самым значительно затрудняя работу.

Лазерный способ обработки всех этих недостатков лишен.

  • Минимальная материалоемкость – толщина линии реза может составить 0,1 мм. Потери при этом исчезающе малы.
  • Ни стружки, ни пыли при резке не образуется. Возможны лишь появление газообразных продуктов испарения, которые удаляются системой вентиляции.
  • ЧПУ позволяет производить резку самой сложной конфигурации.
  • Выбор материала не ограничен. На лазерном станке можно работать с оргстеклом минимальной толщины, и даже с такими мягкими и горючими материалами, как ткань или бумага.
  • Несмотря на то что пластик деформируется под действием высокой температуры при лазерной резке, эта деформация исчезающе мала: канал воздействия настолько узкий, что не страдают даже края кромки. При лазерной резке торцы детали остаются прозрачными.
  • Края сохраняются острыми. В ряде случаев это продиктовано производственной необходимостью. Чтобы получить закругленные кромки применяется специальная технология.
  • Экономичность – скорость и точность раскроя многократно окупают сравнительную дороговизну процесса.

ЧПУ позволяет добиться не только высокой точности и сложности деталей, но и облегчает процесс создания макета. Готовый проект попросту загружается в память обслуживающего компьютера и при необходимости корректируется с учетом особенностей материала.

Технические характеристики

Подбор оборудования производится исходя из характеристик материала, с которым предстоит работать.

  • Тип лазера – если речь идет о резке изделий, то предпочтение отдается газовым лазерам. Они могут работать в непрерывном и импульсном режиме, отличаются мощностью и узкой направленностью луча. К тому же, это наиболее доступный по стоимости и обслуживанию вариант. То же самое касается и гравировки оргстекла.
  • Твердотельные лазеры, которые тоже полностью удовлетворяет требованиям, чаще используются при работе с металлами и сплавами: здесь реализуется квазинепрерывный режим излучения. Стоимость твердотельных больше.
  • Мощность – при работе с оргстеклом небольшой толщины – до 12 мм, достаточно мощности лазера в 60 Вт. При увеличении мощности до 5–6 кВт возможна резка оргстекла толщиной до 50–60 мм.
  • Размер рабочего стола – изменяется от 300*200 мм до 1600*900 мм.
  • Тип программного оборудования – подбирается с учетом решаемой задачи. Если, например, станок используется для производства декоративной продукции, то важным является совместимость с распространенным программным обеспечением, наподобие Corel Draw, Photoshop и так далее.
  • Поддерживаемые форматы – ЧПУ позволяет использовать в качестве проекта готовые изображения и рисунки. Соответственно, выбранное ПО должно поддерживать форматы: plt, dst, dxf, bmp, ai, hpgl и так далее.

Как пользоваться?

  1. На первом этапе создается макет будущей продукции и загружается в память устройства. Затем настраиваются необходимые параметры для конкретного изделия.
  2. На рабочем столе закрепляется материал.
  3. Все дальнейшие действия выполняются без участия оператора. Газолазерная головка, с помощью высокоточных сервоприводов, перемещается согласно заданной программе. Технологический газ подается соосно с режущим лучом, предотвращая опасность возгорания и удаляя продукты испарения и распада.
  4. Все газообразные продукты выводятся вытяжкой.

Станок rabbit

Rabbit Semiconductor – лидер в области изготовления процессорных модулей. Продукция компании разработана для тех случаев, когда возможности оборудования превосходят возможности управляющих микропроцессоров. При этом установка промышленного компьютера экономически невыгодна.

На фото изображен станок для лазерной резки Rabbit

В наибольшей степени это касается высокоточного, но не слишком мощного оборудования, предназначенного для сложной работы с материалом в небольшом объеме. Гравировка, резка, формирование 3D изображений на деталях небольшого размера – типичные представители этой категории.

Технические характеристики

Тип лазера – газоразрядный, так как он относится к наиболее экономичным и работает в двух режимах. Мощность лазера – 40 Вт. В моделях серии SC есть возможность установки более мощного лазера – 80 Вт, 130 Вт.

В серии SG в базовый комплект входят две лазерные трубки. Таким образом можно сократить сроки работ, обрабатывая сразу две детали. Или применить метод комбинации лучей для получения изображения внутри массы материала. Такой способ подходит только для силикатного или хрустального стекла.

Размера рабочего стола – серия HX относится к мини-станкам. Здесь размер рабочего стола не превышает 300*420 мм. В других линейках размеры колеблются от 300*500 до 1600*900 мм. В отдельных моделях при небольшой величине рабочего стола предусмотрена функция рулонной протяжки. Это позволяет обрабатывать объемные листы без предварительного разрезания.

Возможности

Лазерные станки Rabbit предназначены для обработки неметаллических материалов: дерева, фанеры, ткани, бумаги, пластика и, конечно, оргстекла. Функции, выполняемые станком, стандартны:

  • Резка – толщина линии реза составляет 0,1 мм. В зависимости от мощности толщина листа материала колеблется от 5 мм до 25 мм.
  • Гравировка – точность позиционирования составляет не более 0,01 мм. Таким образом получают гравировку идеальной точности и минимальной глубины, например, на бумаге.
  • ПО позволяет загрузку файлов с рабочего компьютера, с флешки или другого носителя.

Преимущества

Кроме стандартных преимуществ лазерно-гравировальных станков – точность резки, скорость обработки, отсутствие материальных потерь и износа техники, оборудование от Rabbit отличается дополнительными преимуществами:

  • Возможна замена лазерных головок на более мощные, что весьма экономично.
  • Простота управления – одна из принципиальных особенностей процессорных модулей Rabbit.
  • Требуемое напряжение – только 220 В.

Разновидности станков

Высокая точность – и резки, и позиционирования, чаще всего требуется при изготовлении мелкой декоративной продукции – сувениров, табличек, ключей.

Некоторые виды станков для лазерной резки

При этом мощность лазера минимальна. Для обработки большого количества материала при такой же точности нужна и высокая мощность, и большая производительность.

Настольные

Или как их называют мини лазерные станки, получили свое название не за форму выполнения – рабочий стол есть в любой модели, а за отсутствие специального основания. Станок можно расположить в любом месте мастерской или даже жилой квартиры при соблюдении определенных требований: вытяжка, отсутствие пыли и грязи.

Мощность аппаратов невелика – до 60 Вт, размеры рабочего стола минимальны. Станок рассчитан на обработку заготовок небольшого размера из неметаллических материалов. По точности и возможностям сложной резки своим старшим «собратьям» прибор не уступает.

Специального основания не требуется как раз благодаря небольшим размерам и мощности: нет нужды гасить вибрацию, так как она здесь незначительна.

Напольные

Даже при относительно небольшом размере рабочего стола нуждаются в прочном основании – для гашения вибрации. Предназначены для работы с высокой скоростью, с плоским и объемным материалом, в том числе и широкоформатным.

  • Напряжение – для лазера мощностью выше 120 Вт в абсолютном большинстве случаев требуется промышленный ток в 380 В.
  • Обязательное оборудование вытяжки – при высоких скоростях и большом количестве материала газообразные продукты выделяются в большом объеме.
  • Рабочий стол может представлять собой как стационарную конструкцию, так и с опцией регулировки по высоте.
  • Возможна компоновка двумя лазерными головками и использование излучения в комбинированном режиме.

Маркеры

Отличаются небольшими размерами и рассчитаны для работы с объемным материалом – брелки, ручки, украшения и так далее. Особенностью их является двухосная оптическая система: положение линз изменяется относительно друг друга. Это позволяет формировать луч двухмерный. Таким способом добиваются обработки не только в нужной точке, но и под нужным углом.

Лазерный маркер не требует монтажа никаких дополнительных систем.

Заключение

Лазерная резка и гравировка незаменимы в тех областях, где требуется высокая точность и тонкость обработки. К тому же, это единственный метод, который позволяет работать с материалом мягким, тонким и горючим.

Видео работы станка для лазерной резки:

Станки для лазерной резки применяются для бесконтактной обработки различных металлов с высокой точностью. Аналогов по уровню технологии, качеству резки или гравировки и удобству управления нет. Обрабатываемые заготовки после проведения работ не требуют доработок, стоимость их изготовления низкая.

Станок для резки металла

Устройство и принцип работы

Лазерный станок предназначен для гравировки и порезки металлических изделий. Конструктивно состоит из следующих узлов:

  • систем излучения, преобразования;
  • излучателя с резонаторами;
  • управляющей системы;
  • органов управления;
  • узла, перемещающего лазер над рабочей поверхностью.

Конструкция зависит от типов оборудования:

  • газовые — оснащаются системой накачки инертных газов (неон, гелий), стеклянной колбой с излучающей трубкой;
  • твердотельные, устанавливаются лампы накачки, импульсные лампы, рабочее тело (рубин) система зеркал (отражающие, полупрозрачные);
  • газодинамические — предусмотрено сопло для ускорения газов, системы охлаждения;

Плотность пучка составляет 100 МВт/см2. При облучении поверхности заготовки происходит её быстрый разогрев, плавление. За счёт теплопроводности луч способен проникать вглубь металла. В зоне нагрева при достижении температуры кипения происходит его испарение.

Виды лазерной резки

В зависимости от мощности луча, лазерные станки позволяют выполнять такие виды обработок:

  • плавление;
  • испарение.

Резать детали путём расплавления выгодно по следующим причинам:

  • ресурс лазера выше, чем при испарении;
  • меньшее потребление электроэнергии;
  • допускается резка заготовок различной толщины;
  • точная регулировка луча системой управления — фокусировка, угол наклона;
  • высокое качество торцов деталей после обработки;
  • при добавлении газов снижается вероятность образования окислов.

Метод испарения применим для небольшой толщины. Требует значительных энергозатрат, поэтому на практике его используют достаточно редко. Изготовление деталей становится экономически не выгодным.

Преимущества и недостатки

Станки лазерной резки обладают следующими преимуществами:

  • простота обработки хрупких деталей;
  • низкая степень погрешности при позиционировании лазера над обрабатываемой поверхностью;
  • удобная система управления;
  • резка заготовок любой формы;
  • простота гравировки и резки изделий из твёрдых сплавов;
  • толщины резки: медь, латунь — до 1,5 см, сталь, алюминий — до 2 см, нержавейка — до 5 см;
  • высокая скорость обработки;
  • минимальная себестоимость готовых изделий.

Основные недостатки:

  • сложность конструкции, обслуживания, ремонтов;
  • высокая стоимость оборудования и комплектующих;
  • ограниченность по толщине заготовок;
  • значительный расход электроэнергии;
  • особые требования к безопасности при установке, эксплуатации.

Резка заготовок любой формы

Принципы выбора

Оборудование для лазерной резки металла выбирается по следующим критериям:

  • производительности, скорости обработки, позиционирования луча над рабочей поверхностью;
  • типу излучателя (металлического или керамического), срока его службы, надёжности, особенностей конструкции;
  • торговой марки, под которой был изготовлен станок;
  • гарантийному сроку от производителя;
  • виду материалов деталей, используемых в устройстве позиционирования лазера, особенно направляющих;
  • назначению, условиям эксплуатации, на которые рассчитан промышленный станок;
  • удобству и простоте управления;
  • возможностям расширения функциональности;
  • требованиям к помещению, где будет выполнена установка оборудования;
  • стоимости конкретной модели, комплектующих, расходных материалов.

Дизайн станка

Дизайн и компоновка оборудования для лазерной резки металла обеспечивают удобство в работе, а также производительность. Простота удаления стружки, доступное пространство для перемещения заготовки относительно лазера, эффективность охлаждения — вот основные параметры, зависящие от расположения конструктивных элементов.

Важно обращать внимание на следующие узлы:

  • подъёмный стол;
  • лазер;
  • систему охлаждения;
  • оптику.

Подъёмный стол

Станок для лазерной резки оснащён подъёмным столом, предназначенным для закрепления и перемещения заготовки относительно луча. Перемещение может быть линейным вдоль вертикальной оси координат. Он обладает различной грузоподъёмностью, площадью, способен перемещаться при помощи механического или электрического подъёмного привода.

Мощность лазера и охлаждение

Лазерный резак по металлу оснащается лазерами различной мощности, позволяющими выполнять различные задачи. Чем выше мощность, тем качественнее обработка, больше допустимая толщина заготовок, но и выше энергопотребление.

Для эффективной работы и установки необходимо обеспечивать качественное охлаждение трубки. От этого будет зависеть ресурс работы лазера. Обычно достаточно водяной системы с датчиком потока, позволяющим контролировать охлаждение.

Лазер для резки металла

Оптика

Устройство для лазерной резки предусматривает установку оптики, назначение которой фокусировать луч. Она может быть следующих видов:

  • длиннофокусной, применяемой для обработки толстых заготовок;
  • короткофокусной, используемой для гравировки или резки тонколистового металла.

Цены

Стоимость оборудования зависит от следующих факторов:

  • производителя;
  • функциональности;
  • типа лазера;
  • оптической системы;
  • площади рабочей поверхности;
  • системы охлаждения.

Как изготовить станок для лазерной резки своими руками

Создать своими руками станок для резки металла лазерным лучом можно только твердотельный, так как для него просто подобрать комплектующие, цены на них невысокие. Основными элементами для сборки являются сам лазер и система управления его работой.

Приобрести лазер можно в специализированных магазинах или снять с готовых изделий (лазерной указки, привода лазерных дисков). Для создания управляющей схемы потребуются следующие компоненты:

  • конденсаторы 100 пФ, 100 мкФ;
  • резисторы номиналом от 2 до 5 Ом;
  • плата для пайки;
  • фокусирующая оптика;
  • цилиндрический металлический корпус, подходит от светодиодного фонарика;
  • мультиметр.

Новичкам рекомендуется приобретать в магазинах радиоэлектроники готовую печатную плату с установленными элементами. Альтернативой является выбор готовой схемы, изготовления на её основе платы и самостоятельной пайки.

Также нужно заранее подготовить дополнительные для сборки компоненты:

  • корпус для радиоэлементов и лазера;
  • шаговые двигатели, платы управления ими;
  • регулятор напряжения излучателя;
  • резиновые ремни зубчатые, металлические шкивы под них;
  • крепёжные элементы;
  • выключатели кольцевого типа;
  • USB-контроллер для цифрового управления;
  • систему охлаждения;
  • металлические трубки (направляющие) и доски (для корпуса).

Пошаговый процесс изготовления:

  1. Разбирается корпус устройства-донора, из него демонтируется лазерная головка.
  2. Изготавливается прямоугольный каркас из деревянных планок.
  3. Внутри корпуса монтируются поперечные направляющие, а на них продольные, к которым крепится станина.
  4. Подсоединяются к перемещаемой планке шкивы, устанавливаются двигатели, одеваются ремни.
  5. На перемещаемую станину закрепляется лазерная головка.
  6. Монтируется система охлаждения.
  7. К лазеру подключается плата управления.
  8. Выводится проводка от управляющей платы на переднюю панель корпуса, подключаются системы контроля и управления.
  9. Подключается USB-контроллер, на ПК согласуется с программным обеспечением, выполняются настройки.
  10. Проверяется работа оборудования в основных режимах.

Плата для пайки

Эксплуатация

Особенности эксплуатации станков для лазерной резки по металлу:

  • необходимо выполнить заземление оборудования;
  • при работе включить водяное охлаждение;
  • для повышения точности обработки металлических поверхностей, необходимо выполнять юстировку оптики;
  • запрещено резать детали, не соответствующие заявленным производителем требованиям по эксплуатации;
  • для стабильной работы электроники нужно обеспечить качественное электропитание;
  • важно регулярно проводить техосмотры, заменять изношенные детали, расходные материалы;
  • направляющие нуждаются в качественной периодической смазке;
  • поддерживать оборудование в чистоте.

Станок позволяет обрабатывать металлические поверхности лазерным лучом, обладающим высокой энергией, когерентностью, постоянной длиной волны. При попадании на поверхность заготовки происходит её нагрев до температуры плавления. В результате такого воздействия одна часть металла испаряется, а другая — переходит в расплавленную металлическую фазу.