Правила выбора и эксплуатации лазерного гравера по металлу

Типы оборудования для гравировки лазером: CO2, волоконные, для резки и другие

Как выбрать

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

Основными критериями, на которые следует обратить внимание при выборе станка для лазерной обработки, будут следующие

Качество изготовления рабочей зоны. В процессе обработки материалов образуются копоть, пыль и другие сопутствующие отходы. Если привода и электронные платы станка не имеют защиты от образующихся при работе частиц гари и пыли, то от сбоев будет помогать чистка оборудования после каждой обработанной группы деталей. Качественная рабочая зона имеет защиту, исключающую попаданию грязи на элементы конструкции, непосредственно влияющие на работоспособность станка. Они долгое время не изнашиваются, повышая его срок эксплуатации.

Скорость обработки. Время выполнения работ по гравировке влияет на себестоимость готового изделия.

Материал, из которого изготовлен излучатель. Газовые излучатели из стекла по стоимости дешевле, чем металлические или керамические. Однако ресурс работ и качество гравировки стеклянных значительно ниже, чем у последних. Поэтому менять его придется гораздо чаще и вряд ли эксплуатация такого прибора окажется дешевле в конечном итоге.

Материал, из которого сделаны комплектующие. Направляющая передвижения каретки должна быть выполнена из жесткого износоустойчивого металла, например, из нержавеющей стали. Недостаточно прочный алюминиевый сплав со временем гнется, что снижает качество гравировки.

Простота управления оборудованием

Важно чтобы графический редактор, которым укомплектовано программное обеспечение станка, был знаком оператору, а интерфейс был на русском языке. Также имелись опции автоматического подбора режимов для гравировки различных материалов, тестирования системы для диагностики неполадок и другие.

Создание лазерного гравера

Изготовление печатей своими руками подразумевает использование электроинструмента. Это мощные бормашинки, которые работают на высоких скоростях вращения рабочего шпинделя. Лучшим производителем относительно этой области является Dremel. Чтобы создать качественную печать, понадобится латунный лист, на котором бормашинкой будет сделана гравировка.

Перед изготовлением лазерного гравера нужно заранее подготовить необходимые материалы:

• лазерную головку из DVD привода;
• охлаждающий радиатор;
• шаговые двигатели для перемещения рабочей части (3 штуки);
• направляющие с круглым сечением;
• блок питания;
• подвижные каретки;
• драйвера для управления шаговыми двигателями;
• выключатели, провода;
• металлический лист для изготовления основания;
• уголки для скрепления частей каркаса;
• мебельные петли, саморезы;
• прижимные ролики, подшипники, резиновые ножки.

Этапы сборки лазерного гравера:

1. Нарисовать чертёж. Указать на нём размеры, ключевые элементы, подключения проводов.
2. Собрать основание, закрепить на нём направляющие.
3. Изготовить подвижный портал, на котором будет закрепляться привод от дисковода.
4. Установить шаговые двигатели, соединить элементы между собой проводами.
5. Подключить систему управления.

Чтобы подробнее понимать, как собрать агрегат, можно посмотреть обучающее видео.

Создание гравера

Распространенные материалы

Чаще всего для гравировки лазерным способом используют металлы:

• латунь;
• бронза;
• нержавейка;
• медь;
• алюминий;
• драгоценные металлы.

Нередко для гравировки используют различные полимерные материалы. Исключением является ПВХ, поскольку при лазерном выжигании материала образуются вредные вещества.

Без особых проблем переносят обработку древесина и ее производные (картон, бумага, ДСП, фанера), изделия из искусственного и натурального камня, кожзам, кожа, керамика, оргстекло. Нанести рисунок можно даже на хлебобулочное изделие (в местах обработки корочка просто подрумянится).

Особенности

Лазерная гравировка — наиболее эффективный метод из существующих, она бывает:

• ручная;
• механическая, т. е. алмазная и растровая;
• лазерная.

Используется для оказания услуги в малых и больших объемах. Применение лазерной установки позволяет менять мощность светового потока для структурирования поверхности, изменения тональности рисунка.

По большому счету, гравер и резак – одно устройство с небольшими, но существенными отличиями. Если говорить поверхностно, не углубляясь в тонкости, то главное отличие — один инструмент режет, другой выполняет декоративную гравировку. Существуют модели, когда система справляется с обеими задачами.

Если же углубиться в вопрос более тщательно, то налицо значительная разница. С лазерным лучом работают твердотельные и газовые CO2 граверы. Принцип работы — пошаговая обработка поверхности лазером для получения надписи, рисунка, порой очень сложного орнамента. Лазерной гравировкой даже создают картины на различных материалах:

• кожа;
• стекло;
• дерево;
• камень;
• оргстекло, пластик и т. д.
• металл (золото, серебро, платина, алюминий, медь, латунь, бронза, нержавейка).

Пользуются большим спросом логотипы, вывески, брендовые знаки, выполненные лазерной технологией. Назначение лазерного резака — раскрой материала и его нарезка на отдельные части. Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) позволяют задавать траекторию любой сложности.

С помощью лазера вырезают даже мелкие детали со сложной геометрией. Это могут быть детали с ровными краями, например, буквы или шестеренки, независимо от толщины и величины детали. Лазер всегда дает ровный край среза, не нуждающийся в дополнительной обработке, при этом работа происходит довольно быстро.

Конструкция лазерного гравера состоит из:

• опорных частей и механизмов устройства;
• система охлаждения — кулеры, радиаторы, осуществляющие теплоотвод;
• набора различных линз для фокусировки светового луча и его усиления;
• трансмиссии — сервоприводов, отвечающих за движение источника концентрированного светового излучения;
• контрольных датчиков и вычислительных систем, отвечающих за эффективную работу гравера.

Преимущества лазерной гравировки:

• нанесение резьбы на готовое изделие;
• отсутствие ограничений на количество обработок;
• оптимальная цена работы в сочетании с качеством;
• высокая скорость исполнения, отсутствие вибрации устройства;
• возможность нанесения гравировки на труднодоступные участки;
• практичность — рисунок может быть какого угодно размера, даже самого маленького;
• возможность собрать инструмент собственными руками — все необходимые запчасти, вплоть до лазера, имеются в продаже.

Лучшие модели

Для облегчения выбора проведем обзор топовых моделей, пользующихся наибольшей популярностью.

Neje 1000 МВт

Оптимальный вариант для освоения гравировки с помощью лазерного станка, постижения азов обращения с ним.

Преимущества устройства:

• мощность — 1000 мВт;
• хорошая рабочая зона — 380/380 мм;
• высокая скорость и стабильность работы;
• прочный корпус, качественная головка лазера;
• долговечность — длительность эксплуатации при бережном обращении;
• работа с широким спектром материалов: кожа, дерево, пластик, фанера и т. д.

В упаковке прибор сопровождает инструкция и носитель с ПО.

MOSKI-MSQ CNC-2418

Несмотря на малые габариты и невысокую стоимость, это модель с ЧПУ — вместе с нею пользователь получает софт и драйверы, записанные на диск. Устройство поддерживает NC-коды, что дает возможность использования ArtCam-шаблонов.

• Вес — 0,6 кг.
• Рабочая зона — 240/300 мм.
• Мощность — 500, 2500, 5500 мВт.

К недостаткам можно отнести поставку устройства в разобранном виде. Перед началом работы его придется собрать, но, с другой стороны, это дает возможность изучить прибор.

Raytronic МС-MINI

Компактный настольный гравер и резак в металлическом корпусе, обеспечивающем неплохую защиту для пользователя. Устройство имеет сотовый стол для рабочих отходов. Выполнение гравировки требует программирования рисунка в графическом редакторе и необходимой мощности. Модель популярна на производстве мелкой продукции — табличек, печатей и пр.

• Минимальный размер рисунка — 10/10 мм.
• Высота материала для гравировки до 80 мм, для резки — 10 мм.
• Обдув рабочей зоны, удаление дыма и запаха, вариативность мощности.
• USB-порт, селенидо-цинковая линза, пульт управления, рабочая зона 400/300 мм.

Работа AutoCAD, Photoshop, Illustrator, CorelDRAW графических редакторов. Материалы для работы — все кроме металла и сплавов.

Lcspr 4040 50 Вт

Модель работает с любыми материалами, кроме металла, при хорошей скорости и производительности. Передвижной механизм облегчает перемещение устройства. Гравер популярен в массовом производстве для работы в интенсивном режиме.

• Универсальность.
• Рабочая площадь — 400/400 мм.
• Мобильность, невысокая стоимость.
• Способность к нанесению рисунков различного типа, качественная гравировка.

У прибора только один недостаток — довольно ограниченная область применения.

WOLIKE Mini 3000mW

Модель выполняет контурные и детализированные, с тонами и полутонами, рисунки, в том числе с фотографий. Работает по дереву любой твердости, управляется программным обеспечением.

• Регулировка мощности и скорости.
• В комплекте поставляются защитные очки.
• Рабочая зона 500/650 мм, 2 рабочих режима.
• Отличная детализация рисунка, мощный лазер, вес 4,9 кг.

К сожалению, владельцы отмечают неудовлетворительное качество обдува. Из минусов — ограничение в применении, работа только с древесиной.

Kimian 1610

Мощный универсальный станок полупрофессионального типа с большим функционалом, высокоточным перемещением лазерной головки, предназначен для крупносерийного производства. Гарантирована техподдержка на все время эксплуатации.

В комплекте:

• водяная помпа, система инсталляции, контейнер для отходов;
• вентилятор, вытяжки, система подъема, опускания рабочей площади;
• автоматическое отключение блока питания, поршневой компрессор, подъемный стол с электроприводом;
• рабочие столы — ламелевый, сотовый, видеоинструкция, лазерные целеуказатель и трубка RECI W2;
• обновляемая база макетов резки и готовые рекламные кампании Яндекс.

Из минусов — высокая цена, но применение на массовом производстве быстро окупает вложения.

Критерии выбора

Выбрать лазерный станок может быть сложно, ведь для этого нужно учитывать множество разных факторов. Кому-то важна точность и красота, кому-то – скорость и объём производства. Поэтому стоит выделить основные критерии, по которым выбирают станки лазерной гравировки.

Мощность лазера – отвечает за производительность и скорость станка, а также за энергопотребление и скорость нанесения гравировки. Для работы с металлом мощность нужна высокая.

Точность лазерного луча – от неё зависит аккуратность гравировки.

Охлаждение – либо присутствует на станке, либо отсутствует. Оно нужно для долгосрочной работы станка в непрерывном режиме.

Система освещения и электропривод – необязательные характеристики, которые служат для облегчения работы с гравером

Электропривод повысит эффективность работы с большим количеством материала.

Гибкость программирования – здесь важно количество характеристик и настроек, которые можно подстроить под необходимую цель. Следует подбирать граверы с лёгким и понятным пользовательским интерфейсом.

Критерии выбора

Прежде чем покупать гравер, необходимо определиться с назначением инструмента — как именно планируется использовать аппарат, с каким материалом будет работать модель. Есть «малыши» для дома, обрабатывающие только дерево с минимальной рабочей площадью. Если такой режим устраивает, то незачем переплачивать за расширенный функционал.

При этом нужно учитывать:

• фокусировку луча и тип излучателя;
• интерфейс — он должен быть интуитивно понятен и несложен;
• качество и дату изготовления комплектующих, например, стеклянная трубка спустя два года не справляется с удержанием газа, даже если она не была в работе.

При запланированной профессиональной деятельности понадобится система охлаждения, что позволяет дольше использовать гравер без риска перегрева.

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.

Лучшие лазерные уровни на 360 градусов

ADA instruments CUBE 2-360 Basic Edition

Нивелир ADA instruments CUBE 2-360 Basic Edition — это измерительный прибор, подходящий как профессионалам, так и обычным пользователям, который используется для проведения строительных или ремонтных работ.

Удобная разметка обеспечивается за счет проецирования горизонтальной и вертикальной линий на 360 градусов благодаря специальному излучателю.

При включении вертикальной линии образуются две перекрещивающиеся под углом 90 градусов проекции.

Характеристики:

• предельная дальность измерения (без использования приемника) — 20 м;
• предельная дальность измерения (с использованием приемника) — 70 м;
• точность измерения — 0.3 мм/м;
• длительность работы — 15 ч.

Достоинства:

• функциональность;
• удобство использования;
• комплектация.

Недостатки:

не указаны покупателями.

DEKO LL12-HVR

Лазерный уровень DEKO LL12-HVR — это прибор, применяемый при отделочных и строительных работах. Для проведения работ в ярко освещенных пространствах могут использоваться лазерные очки, за счет чего луч будет хорошо виден на любых поверхностях.

Оборудование способно проецировать 12 линий в режиме 3D.

Прибор имеет рабочий диапазон лазера до 30 метров без использования приемника.

Характеристики:

• предельная дальность измерения (без использования приемника) — 30 м;
• точность измерения — 0.3 мм/м;
• угол самовыравнивания — 3 °.

Достоинства:

• функциональность;
• профессиональное использование;
• комплектация.

Недостатки:

не выделяются покупателями.

ADA instruments CUBE 2-360 Professional Edition (А00449) со штативом

Лазерный уровень ADA CUBE 2-360 — это функциональное измерительное оборудование. Благодаря специальному излучателю горизонтальный луч проецируется на 360°.

Оборудование особенно полезно при осуществлении строительных или монтажных работ для выравнивания при укладке керамической плитки или иного покрытия, наклейки обоев и иных действиях.

Характеристики:

• предельная дальность измерения (без использования приемника) — 20 м;
• предельная дальность измерения (с использованием приемника) — 70 м;
• штатив в комплекте (1.1 м);
• длительность работы — 15 ч.

Достоинства:

• функциональность;
• комплектация;
• качество сборки.

Недостатки:

не отмечены покупателями.

ADA instruments CUBE 2-360 Home Edition

Нивелир ADA instruments CUBE 2-360 Home Edition образует лазерные проекции в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что способствует точному выравниванию объектов при проведении строительных и монтажных работ.

Прибор гарантирует точность измерений ± 0.3 мм/м, что делает его удобным даже для частного использования.

Резьбовые соединения на корпусе инструмента позволяют устанавливать его на штатив или стенное крепление.

Характеристики:

• предельная дальность измерения (без использования приемника) — 20 м;
• предельная дальность измерения (с использованием приемника) — 70 м;
• длительность работы — 15 ч.

Достоинства:

• качество сборки;
• комплектация;
• надежность.

Недостатки:

не указываются покупателями.

Condtrol NEO X2-360 (1-2-128)

Лазерный нивелир Condtrol NEO X2-360 (1-2-128) — это полезный инструмент при укладке керамической плитки, напольных покрытий, монтаже потолков и перегородок, при выравнивании стен или полов.

Оборудование выполнено из прочного пластика и покрыто резиновым демпфером, который защищает лазер от повреждений при падениях и обеспечивает его точность.

Характеристики:

• предельная дальность измерения (без использования приемника) — 30 м;
• предельная дальность измерения (с использованием приемника) — 60 м;
• длительность работы — 5 ч.

Достоинства:

• функциональность;
• удобство использования;
• комплектация.

Недостатки:

не выделены пользователями.

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».

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.

Подведём итоги

Как Вы уже поняли, собрать лазерный гравёр своими руками не слишком сложно. Но, как и в любой работе, здесь есть свои нюансы. Что касается изготовления своими руками лазерных гравёров с ЧПУ (cnc), тут немного сложнее, однако при желании и эта работа осуществима. Главное, быть внимательным и иметь голову на плечах. В этом случае нет ничего невозможного.

ФОТО: gravirovka-klaviatur.comЭто действительно очень красиво

Надеемся, вам понравилась сегодняшняя статья. Если так, то ставьте оценки, оставляйте комментарии или делитесь опытом. А напоследок редакция Homius предлагает к просмотру довольно интересное видео по теме.

Watch this video on YouTube

Предыдущая Своими руками8 необычных способов оформления семейных фотографий
Следующая Своими рукамиРукоделие на вилке — повальное увлечение в технике хенд мейд