Правила выбора и эксплуатации лазерного гравера по металлу

Серия VersaLaser — оборудование плоттерного типа для гравировки и резки. Фото Центр лазерных технологий

Лазерное гравировальное оборудование — это автоматические станки, в которых нанесение изображения управляется с помощью компьютерных программ. Высокая скорость гравировки, четкий качественный рисунок — отличительные черты этого класса гравировального оборудования.

Технология гравировки

Технологический процесс нанесения изображения на предмет лазерным лучом происходит за счет изменения цвета обрабатываемых участков или удаления поверхностного слоя материала в нужных местах. Такие параметры технологического процесса как мощность излучения, диаметр сфокусированного луча, длина волны, время воздействия, частота и энергия импульсов излучения подбираются индивидуально к каждому из широкого спектра обрабатываемых материалов. Более подробно особенности технологии гравировки рассматриваются в статье по ссылке «Лазерная гравировка на металле».

Устройство гравировальных аппаратов

Лазерный гравер Speedy 400. Фото Trotec

Лазерные граверы относятся к разряду высокотехнологичного оборудования. Помимо лазерной технологии их работу обеспечивают оптические устройства, управляющие программы и автоматизация контроля выполняемых действий. Общими для всех лазерных гравировальных устройств являются следующие конструктивные элементы.

• Обеспечение точного позиционирования лазерного луча относительно обрабатываемого предмета гарантирует координатный стол. Он представляет собой станину, на которой установлены направляющие. От качества выполнения этого узла зависит точность и ровное перемещение подвижных элементов гравера.
• Привод станка включает в себя микрошаговые двигатели или сервоприводы, которые обеспечивают движение подвижных частей. Особенность их в том, что в зависимости от характера действующего сигнала, они могут изменять скорость движения, направление вращения, количество оборотов. Усилие от двигателей передается к движущимся по направляющим механизмам с помощью ременных передач или шарико-винтовой пары.
• Рабочий стол выполняет роль базировочного приспособления для гравируемых предметов. Большинство из них выполняются подъемными (вручную или автоматизированные) с целью достижения лучшего технологического положения между деталью и лазерной головкой. В зависимости от формы и свойств материалов обрабатываемых предметов столы имеют особенности конструкции (алюминиевые ламели, сотовые элементы, в виде тонких заостренных стержней и другие).
• Оптическая система обеспечивает нужное направление и фокусировку луча. С помощью системы зеркал из специального материала, препятствующему рассеиванию, луч доставляется к фокусирующей линзе. Она сжимает всю энергию луча в диаметр размером несколько десятков миллиметра.
• Собственно сам излучатель, состоящий, например, у газового лазера из лампы и блока накачки. Лазерная лампа — это три полости, находящиеся в стеклянном, металлическом или керамическом корпусах. Внутренняя и внешняя полости заполнены углекислым газом или его смесью с азотом и инертным газом. Средняя полость используется для охлаждения водой или другой специальной жидкостью. К электродам, находящимся внутри внутренней полости с газом, подается высокое напряжение, позволяющей трубке сгенерировать лазерное излучение.
• Установить напряжение и силу тока, необходимую для формирования лазерного луча, помогает блок накачки.
• Место гравировки должно очищаться от продуктов (следов) горения. Они не должны оседать на поверхности линзы. Такую функцию выполняет воздушный компрессор, являющийся неотъемлемой частью лазерного гравера.

Лазерный станок для гравировки и маркировки МиниМаркер 2-20А4. Фото Лазерный Центр

• Некоторые материалы при гравировке образуют большое количество дыма. Для его устранения аппарат комплектуется вытяжным вентилятором с гофрированными рукавами.
• Во время работы гравера происходит нагрев лампы. От перегрева она может быстро выйти из строя. Емкость с дистиллированной водой с погруженной в нее водяной помпой неотъемлемый атрибут лазерного гравера.
• Система управления станком представляет электронный блок, который подает команды на двигатели приводов, лазерный излучатель, системы воздушной очистки и охлаждения и другие. Команды формируются программным обеспечением, разработанным для выполнения конкретного вида гравировальных работ.
• Для нанесения гравировки на поверхностях вращения станок опционально комплектуется специальным поворотным приспособлением, подобным имеющемся на токарном станке. Оно состоит из цилиндрического зажимного устройства и упора – центратора, перемещающегося на салазках гравировального станка.

Назначение: для резки, гравировки, по стеклу, для камня и прочих процедур

Лазерная гравировальная машина GCC LaserPro Mercury III 12 Вт для обработки широкого спектра материалов. Фото GCC

Лазерные граверы позволяют нанести практически любую графическую информацию, даже очень мелкую, на самый широкий спектр различных материалов. Легкая подстройка установки под любой режим работы еще больше повышает универсализм в применении лазерных установок — от резки металла на всю глубину до снятия небольшого слоя поверхности предмета.

Развитие программного обеспечения позволяет получать объемные изображения в стекле и других прозрачных материалах. Возможность точного дозирования мощности излучения позволяет развить технологию нанесения изображений на предметы с покрытием. Например, удаление лака с поверхности недрагоценных ювелирных изделий можно выполнять без нарушений поверхности основного материала. Дальше места вскрытия покрываются гальваническим покрытием с получением контрастного графического изображения.

Лазерные граверы без труда сделают изображение на дереве, ДСП, бумаге, мраморе и других видах камней, коже, оргстекле, акриле. Однако наиболее часто гравируются металлы.

Виды станков, видео

Основное различие граверов заложено в материале активной среды, формирующей лазерный луч. По этому показателю существует два вида оборудования — газовое и твердотельное. Кроме основного технологического есть дополнительные различия, связанные с условиями его эксплуатации, работы могут осуществляться в производственных условиях или в домашнем частном бизнесе. Некоторые виды ниже рассмотрены более подробно.

Твердотельные

Такие установки производят лазерное излучение с длиной волны, которое хорошо поглощается металлами. Активным рабочим телом является химический кристалл. В отличие от газовых могут работать в импульсном режиме, что необходимо при нанесении некоторых видов изображений, например, объемных в толще прозрачного материала.

Волоконные

Здесь роль активного излучающего тела выполняет оптоволоконная нить. По сути это такой же твердотельный лазер, но имеющий ряд преимуществ. Он значительно менее требователен к условиям охлаждения, чем твердотельный с кристаллическим рабочим телом или газовый.

Лазерный волоконный гравировальный станок по металлу и пластикам FMARK NS. Фото Центр лазерных технологий

Конструкция узла и условия накачки значительно упрощаются, основной рабочий элемент полупроводниковый диод. Волоконный лазерный гравер отличается сверхточной фокусировкой, что делает его лучшим среди других видов подобного оборудования. Более дорогая, но и с повышенным функционалом установка.

С ЧПУ

Лазерные станки с ЧПУ, помимо резки заготовок и раскроя листов металла, выполняют гравировальные работы с нанесением изображений конфигурации любой сложности. С помощью системы ЧПУ осуществляется программирование и оперативная переналадка с одного вида изображения на другой, достаточно лишь заменить в системе старый файл на новый.

Универсальный производительный лазер с компактной головкой TruMark серии 5000. Фото TRUMPF

Лазерные станки с ЧПУ для гравировки обычно небольшого размерного ряда, станки с большим рабочим столом по своей специфике больше подходят для раскроя и резки заготовок.

Настольные

Для людей, занимающихся гравированием в домашних условиях, производители выпускают лазерные настольные или мини-станки. В основном это устройства малого размера для нанесения текстовых надписей на материалы, используемых в быту (изделия из металла, пластмассовые изделия, небольшие деревянные предметы). Эти станки снабжены устройствами с максимально простым управлением. Работа настольного гравера представлена в следующем видео.

Ручные

Получить изображение на детали лазерной гравировкой можно только механизированным способом. Однако выполнить лазерную маркировку (отличается от гравировки лишь невозможностью получать рельефную поверхность) возможно оборудованием, имеющим переносную ручную лазерную головку. Пример работы такой лазерной маркировочной установки показан в следующем видео. Это неклассический вариант регулировки положения лазерного луча на заготовке вручную, но часть технологии производства работ указанной в видео установкой производится усилием рук.

Популярные марки и модели: из Китая, 20 Вт и прочие

Производителей лазерных граверов можно условно разбить на несколько групп. К первой группе относятся высокого качества и дорогое оборудование из США, Европы, Тайваня и Японии. На отечественном рынке из этой группы наибольшую популярность заслужили лазерные граверы австрийской фирмы «Trotec». Из моделей этой фирмы выделяются следующие:

• малогабаритные лазерные граверы «Speedy — 100R»;
• высокоскоростные «Speedy — 300»;
• бюджетная линейка лазерных граверов «Rayjet — 300» с газовым СО2 лазером и защитой от механической пыли.

Ко второй группе относятся более дешевые лазерные граверы из Китая. Они используют в конструкции менее качественные комплектующие с точки зрения надежности в работе. Однако многих потребителей удовлетворяет соотношение «цена – качество» и они завоевывают свою нишу на отечественном рынке. Среди компаний отличающихся стабильным качеством продукции отмечаются следующие:

• Vassal (модель Vassal 5065);
• Feungsake (модель Feungsake 4050, модель Feungsake PD271);
• NEJE (модель NEJE 1000 МВТ);
• KKMoon engraving machine;
• Moski – MSQ Laser AS – 5;
• YZJGDKJ.

Лазерный станок Speedy 300. Фото Trotec

К третьей группе отнесем отечественных производителей лазерных граверов. Они пытаются составить конкуренцию прежде всего китайским производителям. К ним принадлежат ООО «Лазерный центр», «Центр лазерных технологий», ООО «Сканер – плюс» и другие.

Самые лучшие

Самый высокий рейтинг обычно у производителей, которые имеют собственную научную базу. На базе фундаментальных исследований создаются новые виды установок, превосходящие технические параметры ранее выпускавшегося оборудования. Обычно они находятся на территории развитых государств. Задают тон в развитии лазерных технологий:

• в США – «Coherent», «Newport», «Rofin – Sinar»;
• в Европе — «Trumpf» (Германия), «Trotec» (Австрия).
• Китайская компания «Han’s Lаser».

Как выбрать оборудование: мощность лазера и другие критерии

Лазерная гравировальная машина GCC LaserPro C 180 II 30 Вт настольного типа. Фото GCC

Все многообразие конструктивного исполнения лазерных граверов можно идентифицировать по следующим основным критериям для выбора.

• Важно определиться с характером и видом выполняемых работ. При производстве как работ по резке заготовок, так и нанесению изображений следует подбирать оборудование со сбалансированными показателями мощности излучения и скорости движения лазерной головки. Гравировка не требует оборудования с большой мощностью.
• Модель лазерного излучателя станка зависит от материалов, на которых будут наноситься изображения. Длина волны газовых лазеров хорошо воспринимается неметаллическими предметами. Твердотельные (волоконные) излучатели комплектуются к станкам, где производятся работы с металлами — более тонкая фокусировка и интенсивность энергии этому способствуют.
• Размеры обрабатываемых заготовок напрямую влияют на габариты рабочего стола лазерного гравера. В производственных условиях, где подлежат обработки большие заготовки, важно иметь габаритные станки. Если заниматься гравировкой сувениров, например, в частном бизнесе, лучше обойтись небольшим настольным станком.
• На выбор станка влияют косвенные причины: репутация производителя, что определенным образом гарантирует качество сборки. Организация производителем сервисного обслуживания и возможность недорогой замены комплектующих будут оказывать существенное влияние на надежную эксплуатацию станка.

Следует грамотно подойти к приобретению дополнительных возможностей, которые обычно предлагает производитель. Поворотный вращатель, автофокусировка, системы подачи материала в рабочую зону, дополнительный чиллер для охлаждения и много других будут увеличивать бюджет покупки. Однако без некоторых технологический процесс просто не сможет нормально функционировать. Следует провести оптимизацию бюджета с учетом надежной эксплуатации лазерного гравера.

Видео

Где купить гравировщик

Предприятия, предлагающие обширный выбор оснащения для лазерной гравировки, представлены в соответствующем разделе нашего сайта. Компании предоставляют граверы различных типов с отличными эксплуатационными характеристиками.

Кроме этого, некоторых клиентов могут заинтересовать компании, предлагающие услуги лазерной гравировки.

Наряду с 3D-принтерами и фрезерными станками, лазерные резаки и гравировщики — ещё один класс ЧПУ-устройств, без которого сложно представить современное высокотехнологичное производство. Лазерный луч способен с высокой скоростью и точностью обрабатывать широчайший спектр материалов, оставляя после результат не требующий дополнительной финишной обработки. В этом обзоре мы познакомим читателей с несколькими образцами лазерных резаков, которые могут применяться во многих областях — производство рекламных материалов, мебели, различной техники и товаров народного потребления. Эти резаки-гравировщики штатно не работают по металлу, камню или минеральному стеклу, у них не то назначение и не та мощность, но со своими задачами они справляются отлично. На большинство моделей указаны цены, но цены эти ориентировочные — они могут меняться как в большую, так и в меньшую сторону по разным причинам. Для получения более точной информации можно посетить сайт.

Raylogic (бывший Qualitech)

Лазерный гравер Raylogic 304 mini

• Мощность лазера: 30 Вт
• Размер рабочего поля: 300 Х 400 мм
• Цена: 136 000 руб
• Применение: маркировка, реклама, производство сувениров.

Один из самых недорогих лазерных станков. Незаменим в изготовлении рекламных и промо-материалов из бумаги, ткани, пластика. С легкостью режет акрил толщиной до 5 мм. Не самый мощный лазер, но надежные электронная начинка и механизм позволяют этому станку обрести своих пользователей.

Raylogic серия 11G

Лазерные резаки-гравировщики серии 11G — производятся по высоким международным стандартам промышленного оборудования и с учетом нормативов Российских производственных компаний. От предыдущей серии отличаются рядом нововведений увеличивших надежность, универсальность и простоту обслуживания и работы станков. Резаки оснащены последним поколением DSP-контроллеров с множеством новых функций увеличивающих скорость и производительность работы. В базовой комплектации установлены лазерные трубки компании Reci с ресурсом 10 000 часов непрерывной работы. Реечный стол делает удобной работу с листовыми материалами. Лазерный станок Raylogic 11G 530 лайт

• Мощность лазера: 40 Вт
• Размер рабочего поля: 500 x 300 x 300 мм
• Цена: 245 000 руб.
• Применение: маркировка, реклама, производство изделий из фанеры и пластика.

Обновленная материнская плата, удобная система управления, усовершенствованное крепление лазерной трубки позволяющее легко производить настройку. Работает с резиной, деревом, бумагой и фанерой, широким спектром натуральных и синтетических тканей, кожей и кожзамом, различными пластиками.Лазерный гравер Raylogic 11G 530 лайт+

• Мощность лазера: 40 Вт
• Размер рабочего поля: 500 x 300 x 300
• Цена: 260 000 руб.
• Применение: реклама, производство табличек.

Характеристики аналогичны Raylogic 11G 530 лайт, лайт + отличается наличием в комплекте поворотного устройства для работы с цилиндрическими предметами.Лазерный гравер Raylogic 11G 640 лайт

• Мощность лазера: 60 Вт
• Размер рабочего поля: 600 х 400
• Цена: 325 000 руб.
• Применение: маркировка, реклама, производство сувениров.

Легко гравирует пенополиуретан, резину, двухслойные пластики от 0,1 до 3,2 мм, полиэтилен. Работа с деревом, фанерой и шпоном тоже не представляет сложности.Лазерный гравер Raylogic 11G 690 лайт

• Мощность лазера: 90 ватт
• Размер рабочего поля: 600 х 900
• Цена: 425 000 руб.
• Применение: реклама, производство табличек и сувенирных изделий.

Ресурс работы излучателя увеличен до 10 000 часов. Разборная конструкция каркаса станка и электровинтовой подъемный стол позволяют разместить гравер в любом удобном месте. Рельсовые направляющие из коррозионно устойчивых сплавов увеличивают ресурс механической части. С легкостью режет древесину, композиты и широкий круг пластиков.Лазерный гравер Raylogic 11G 1290 лайт

• Мощность лазера: 90 Вт
• Размер рабочего поля: 1200 х 900
• Цена: 456 000 руб.
• Применение: производство изделий из пластика, фанеры, кожи и ткани.

Режет и гравирует фанеру, дерево и их производные, бальзу (от 1 до 20мм), оргстекло (от 1,2 до 20 мм), полистирол (от 2 до 4 мм), пенополистирол (до 50 мм), бумагу и все ее производные, в том числе гофрокартон толщиной до 5 мм, пенокартон до 10мм. Также гравирует кожу и кожзаменитель и режет всевозможные ткани и нетканые материалы. Работает с двухслойными пластиками до 3,2 мм и резиной.Лазерный гравер Raylogic 11G 1610

• Мощность лазера: 120 Вт
• Размер рабочего поля: 1600 x 100
• Цена: 518 000 руб.
• Применение: производство изделий из оргстекла, пластика, других листовых материалов.

Мощный 120 Вт лазер и охладитель на 3000 Вт, увеличенная рабочая зона и качественные лазерные трубки Reci — с ними этот резак становится хорошим рабочим вариантом для любого рекламного производства и производителей деревянных и фанерных товаров. Лазерный гравер Raylogic 11G 1490

• Мощность лазера: 120 Вт
• Размер рабочего поля: 1400 х 900
• Цена: 530 000 руб.
• Применение: рекламное производство, производство сувениров, изделий из пластика, фанеры, кожи и ткани.

• Мощность лазера: 100 / 130 Вт
• Размер рабочего поля: 1600 x 100 мм
• Цена: 950 000 руб.
• Применение: производство крупноформатных изделий из различных листовых материалов. Рекламное производство. Ремесла.

Портальный станок крупного формата и увеличенной мощности. Удобная и простая панель управления. Надежный механизм с большим ресурсом.

Suda

Лазерные комплексы под торговой маркой Suda уже хорошо известны потребителю и зарекомендовали себя как надежное и в меру бюджетное оборудование. Эти гравировально-разрезные машины занимают достойное место в производстве сувенирной и рекламной продукции. Лазерный гравер Suda SL-40B

• Мощность лазера: 40 Вт
• Размер рабочего поля: 220 x 200 мм
• Количество осей: 3
• Цена: 225 050 руб.
• Применение: производство изделий из различных листовых материалов. Создание изображений на древесине и производных (фанера, ДСП и ДВП, шпон и т.д.). Рекламное производство. Ремесла.

Аппарат обладает оптимизированной отражающей системой и сорокаваттной лазерной трубкой, которая может резать акрил толщиной до 20 миллиметров. Аппарат снабжен системой завершения задания после перебоев с питанием и отличается совместимостью с большим количеством векторных программ. Лазерный гравер Suda SL-4030

• Мощность лазера: 25 Вт
• Размер рабочего поля: 380 x 280 мм
• Количество осей: 3
• Цена: 315 070 руб.
• Применение: производство изделий из различных листовых материалов. Рекламное производство.

Усовершенствованная система водяного охлаждения излучателя и линз сочетается в этом гравере с воздушным охлаждением рабочей поверхности и удалением дыма с помощью компрессора. Мощность лазерного луча регулируется программой, что позволяет изменять его интенсивность в рамках одной операции.Лазерный гравер Suda SL-6040

• Мощность лазера: 60 / 80 Вт
• Размер рабочего поля: 600 x 400 мм
• Количество осей: 3
• Цена: 514 400 руб.
• Применение: производство крупноформатных изделий из различных листовых материалов. Рекламное производство. Ремесла. Производство сувениров и игрушек.

Модель с мощным углекислотным лазером и удобным управлением. Поддерживает работу с векторными файлами из разных программ. Скорость гравировки этим станком составляет до 1000 мм/с, резки — до 600 мм/с, при глубине до 20 мм.Лазерный гравер Suda SL-1216 Станок обладает увеличенными площадью рабочего поля и мощностью лазера по сравнению с предыдущей моделью (SL-6040), при сохранении остальных параметров идентичными.

… и другие

Лазерный гравер MINIMO 0503

• Мощность лазера: 50 (опционально 60…130) Вт
• Размер рабочего поля: 500 x 300 мм
• Количество осей: 3
• Применение: производство изделий из различных листовых материалов. Рекламное производство. Ремесла. Работа с тканями и картоном.

Интересный китайский аппарат для лазерной резки и гравировки, с возможностью комплектации лазерными трубками мощностью от 60 до 130 Вт. Удобство обеспечивается работой с векторными файлами из разных источников в программе LaserWork и двумя вариантами подключения к компьютеру — через USB или локальную сеть. Собственная память позволяет станку работать без соединения с компьютером. Скорость гравировки до 700мм/сек.Лазерный гравер Rabbit HX — 1290 SC

• Мощность лазера: 100-120 Вт Lasea F4
• Размер рабочего поля: 1200 x 900 мм
• Количество осей: 3
• Применение: производство изделий из различных листовых материалов. Рекламное производство. Ремесла. Полиграфия (фигурная резка).

Мощный гравер для работы с древесиной, фанерой, различными пластиками и оргстеклом, а также тканями и кожей. Скорость работы достигает 700 мм/сек.Лазерный гравер Rabbit HX — 1290 SE Главное отличие модели SE от SC — толщина обрабатываемого материала увеличена со 160 до 280 мм, при использовании подъемного механизма. Также отличаются и размеры самого станка — 1705×1365×1100 мм (против 1705×1365×1200 мм у SC). ___ Мы рассмотрели несколько образцов бюджетных лазерных резаков, один из которых может себе позволить любая мастерская или небольшое производство. Конечно, это не полный список доступных аппаратов — есть станки и помощнее, и подороже, но — даже эти, не самые дорогостоящие лазерные резаки, могут многое: от персонализации сувениров, до изготовления достаточно крупных рекламных изделий, от нанесения рисунка на кожу и древесину, до быстрого и точного раскроя ткани. Применений им множество. Нужен ли такой аппарат именно вашей организации? Решайте сами. Мы свой выбор сделали. Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?Подписывайтесь на нас в соц. сетях:

• https://plazmen.ru/lazernye-gravery-po-metallu/
• https://all-ready.ru/stati/kak-vybrat-lazernyj-graver/
• https://habr.com/post/400139/