Vi er omgivet af ting lavet på en lasermaskine. Du er måske endda uvidende om dette, men det dekorative vægpanel i din yndlingsbar, det indgraverede telefoncover, kagetoppen til bedstemors fødselsdagsfest, nevøens pædagogiske puslespil, bageriets skilt på hjørnet uden for dit hus blev alle lavet på en CNC lasermaskine.
Men har du nogensinde undret dig over, hvordan disse værktøjsmaskiner fungerer? I dag skal vi diskutere, hvor laseremissionen kommer fra, og hvordan en lasermaskine bevæger sig så hurtigt og præcist, at den allerede har overtaget verden.
I denne artikel vil vi begrænse os til kuldioxid (CO2) lasere og vil ikke tale om ultraviolette og fiberoptiske lasermaskiner, da de tilhører en anden type udstyr.
Hvad skal man producere på en CO2-lasermaskine?
CNC CO2 lasermaskiner behandler organiske materialer. Sådant udstyr udfører to typer bearbejdning: skæring og gravering.
En lasermaskine skærer og graverer:
- træ, krydsfiner, MDF og andre træ-baserede materialer;
- polymerer og plast, såsom PET, akryl, polypropylenskum eller skum;
- gummi,
- paronit,
- pap og papir
- stof, pels, læder og imiteret læder.
Graverer:
- sten,
- keramik,
- glas og spejl.
Hvis du kombinerer disse materialer effektivt og har færdigheder i industrielt design eller bestiller produktlayouts fra professionelle designere, kan du producere fantastiske ting, der vil slå igennem på markedet og bringe profit til maskinejeren.
Se efter gratis lager af layouts til laserskæring med forberedte parameterindstillinger for at øve laserskæring.
Disse produkter er ofte i høj efterspørgsel i restaurationsbranchen, reklamer, interiør og eksteriørdesign. Lasermaskinen bruges til at producere børnevarer, legetøj, busyboards, etiketter, skilte, retningsskilte og stofgenstande, til at gravere på lædergenstande, til at lave skræddersyede smykkeæsker og meget mere.
I dag vokser markedet for CNC-laserskæring og -gravering støt.
Udvalget af mulige produkter er kun begrænset af fantasi.
Maskinerne spænder i størrelse fra storformatmodeller med et arbejdsområde på 2 gange 3 meter til stationære CNC-lasere med et arbejdsområde på 50 gange 30 cm. Det er således muligt at starte både stor masseproduktion og en lille hjemmebaseret virksomhed.
Så hvordan fungerer en lasermaskine? Hvor kommer laseremissionen fra?
Hvordan skabes laser i en CO2-maskine?
En laserstråle er en snævert fokuseret monokromatisk sammenhængende stimuleret emission initieret i et aktivt kuldioxidmedium af en ekstern energifaktor.
Eller ganske enkelt sagt. En CO2-lasermaskine er udstyret med et laserrør. Det er en glaskolbe fyldt med en blanding af gasser: kuldioxid, nitrogen og helium. Maskinen tilfører elektrisk energi til emitteren, som omdannes til laseremissionen på grund af gasblandingen, primært kulstof. Det er derfor, sådanne værktøjsmaskiner kaldes CO2-maskiner.
En lasermaskine konverterer elektrisk energi til laseremission takket være en forseglet glaskolbe med et kuldioxidmedium indeni, kaldet et laserrør eller en emitter.
I modsætning til sollys eller lampelys spreder laseren ikke. Dette skyldes, at de fotoner, der udsendes, når et kulstofmolekyle exciteres, har samme bølgelængde og bevæger sig parallelt med hinanden.
Laserstrålen forlader røret og reflekteres af et system af bevægelige spejle, der er installeret på en maskine. Det første spejl er stationært og er monteret ved siden af emitteren, mens de to andre er monteret på bevægelige dele af maskinen, så de kan rejse til enhver forudindstillet position.
Men hvordan ved maskinen, hvor den skal flytte sig?
Hvordan ved maskinen, hvor den skal flyttes?
CNC står for computer numerical control. Det er et programmeringsprincip, der lader bevægelige dele af en maskine bevæge sig langs den indstillede bane og starte en laserstråle med den nødvendige effekt på det krævede tidspunkt.
Controlleren, en speciel tavle inde i maskinen, bestemmer, hvor den skal flyttes, og hvornår laseren skal tændes. Der er et display med knapper til justering og kontrol på maskinens skrog.
Maskinens arbejdsområde ligner et stort skakbræt med masser af kvadratkoordinater. Når du uploader et layout i maskinen og starter driften, begynder controlleren at spille skak med sig selv, og bestemmer, fra hvilken firkant, til hvilken der skal flyttes, og hvornår laseren skal tændes for at udføre det forudindstillede program.
Moderne controllere af RuiDa-typen er i stand til at udføre både skæring og gravering i en enkelt opgave. Mens M2-type controllere kræver en separat opgave for hver driftstype.
For at starte motorer sender controlleren et signal gennem en chauffør, en enhed, der fortæller motorerne i hvilken akse, hvor og hvor meget de skal flytte portalen eller maskinens arbejdshoved.
Hvis maskinen bevæger laserhovedet langsomt og sætter en høj emissionseffekt under drift, får vi en så intens påvirkning af materialet, at laseren skærer igennem det.
Gravering kræver derimod høj kørehastighed og lav effekt. Maskinen bevæger sig hurtigt til venstre og højre og skifter trin for trin med 1 mm, ligesom den udfører oversvømmelse ved brænding.
Laserhovedet bevæger sig med en hastighed på op til 400 mm/s, og controlleren formår at tænde og slukke for laseren på en brøkdel af et sekund for at producere et billede af høj kvalitet.
Med laseren laves meget detaljerede former og billeder på grund af en høj opløsning og en positioneringsnøjagtighed på 0,01 mm.
Layouts udarbejdes i vektorredigeringsprogrammer, eksporteres derefter til RD Works og konverteres der til en maskinlæsbar kode. I RD Works indstilles skære- og graveringsparametrene og andre indstillinger, og maskinen klarer resten.
Fordelene ved laserbehandling
Laserskæring og -gravering er populær og i høj efterspørgsel på grund af en række fordele:
- Behandlingshastighed. Gravering udføres med en hastighed på op til 400 mm/s, og skæring med en hastighed på 1-150 mm/s afhængig af materialet og dets tykkelse.
- En liste over materialer: træ, krydsfiner, MDF, spånplader, akryl, PET, skum og andre plastik og polymerer, gummi, paronit, sten og keramik, spejl og glas, pap, papir, forskellige typer stof, pels og læder .
- Ingen yderligere perifere værktøjer og forbrugsstoffer, men til en lasersender. Hvis det bruges korrekt, vil et laserrør holde op til 3 år afhængigt af strøm og producent.
- Høj kvalitet af et slutprodukt. Laserskæring giver en perfekt jævn og glat kant, og ved gravering kan du justere parametrene for at opnå den ønskede billedkontrast.
- Den lille diameter af en laserstråle giver dig mulighed for at arrangere genstande ryg mod ryg på et ark materialebesparende materiale.
- Produktionen er præget af lave støj- og støvniveauer.
Hvilken værktøjsmaskine skal man købe?
Lasermaskiner er konventionelt opdelt i to typer: gravører og skæremaskiner.
Enhver lasermaskine kan både skære og gravere, men lasergravere adskiller sig i følgende parametre:
- arbejdsområdestørrelse fra 200*300 mm til 600*400 mm;
- oftest er disse bordplademodeller;
- laserrørseffekt fra 20 W til 60 W.
Funktioner af laserskæreren:
- arbejdsområdestørrelse fra 900*600 mm til 2000*3000 mm;
- stativmodel, som fylder mere i et arbejdende værksted;
- laserrørseffekt fra 90 W til 180 W.
Derfor, før du køber en maskine, er det bedre at bestemme de opgaver, du planlægger at udføre, og de produkter, du ønsker at producere på den købte maskine.
Hvordan vælger man en laserskæremaskine? En komplet guide. 
Hvis du vil dække det bredeste udvalg af opgaver, skal du vælge en mellemformatmaskine med et arbejdsareal på 900*600 mm eller 1200*900 mm, for eksempel henholdsvis Wattsan 6090 eller Wattsan 1290 .
16 funktioner i en god CNC-lasermaskine:
Seng
Under drift, især under gravering, tåler maskinen store inertibelastninger fra bevægelse af et laserhoved. Dette skaber vibrationer, som påvirker kvaliteten af bearbejdningen negativt. En solid holdbar ramme eliminerer vibrationer. Ideelt set bør der være en forstærket ramme inde i huset, som på Wattsan-maskiner.
Kropstykkelse
Kropstykkelsen skal være mindst 2 mm, da dette også påvirker maskinstrukturens stivhed, især for modeller i stort format med en stor arbejdsområdestørrelse. Wattsan lasermaskinens krop er 2,9 mm.
Gantry
Tykkelsen og pålideligheden af portalen påvirker bevarelsen af nøjagtighedsegenskaber under langvarig drift af maskinen ved høje hastigheder. Wattsan maskiner er udstyret med en forstærket aluminiumsportal op til 9 mm tyk i hjørnerne.
Motorernes placering
Hvis Y-aksemotoren er placeret i højre eller venstre hjørne af kroppen, forårsager dette forvrængning af geometrien under drift. Den eneste korrekte placering af motoren er i midten af Y-aksen.
Gearkasser
Gearkasser deler motorstigningen, dvs. øger opløsningen og tager også belastningen af motorerne. Gearkasseforholdet på Wattsan-maskiner er ⅙.
bælter
Bælter er maskinens svage punkt; hvis de ikke er forstærkede, rives de ret ofte. Wattsan-maskiner kommer med forstærkede remme med 3M tandafstand.
Ende sensorer
Induktive endesensorer er mere pålidelige end mekaniske, fordi de ikke er tilbøjelige til mekanisk eksponering og derfor tjener længere. Desuden påvirkes induktive sensorer ikke af snavs, sæbe og harpiks, i modsætning til de mekaniske.
Blæser slanger
Dette er endnu en svaghed ved maskiner af lav kvalitet. Hvis du anvender mere end én atm, vil blæseslangen rives væk, hvor den er fastgjort til laserhovedet. For at få et rent snit skal du bruge 2 atm. Polyurethan blæseslangerne på Wattsan maskiner kan modstå op til 8 atm.
Optik og spejlsystem
Vær opmærksom på arbejdshovedet, især på objektivbeslaget og monteringen af hovedet på portalen. Nem adgang til linserengøring hjælper under vedligeholdelse. Spejlskruerne til justering af den optiske vej skal være praktiske. Spejlmonteringer skal bevæge sig i alle akser for justering.
Dyse diameter
Denne parameter påvirker kvaliteten af blæsningen og derfor kvaliteten af behandlingen. Lasergravere, såsom Wattsan 0503 , er udstyret med en ekspanderende dyse til mindre intens blæsning under gravering for at forhindre, at forbrændingsprodukterne bliver fastgjort til materialeoverfladen af luftstrømmen. På laserskærere, såsom Wattsan 6090 , er der installeret en reduceret dyse, der koncentrerer luftstrømmen, hvilket forbedrer skærekvaliteten.
Bakke til affaldsopsamling
En god maskine er udstyret med en bakke til affaldsopsamling inde i huset. Dette påvirker den nemme betjening og forstærker også kroppens struktur, beskytter bordløftemekanismen og forbedrer røgudsugningen.
Bordløftemekanisme
En kædeløftemekanisme er bedre end selen, fordi den ikke knækker under drift.
Sikkerhed
Maskinelektronik placeret i nærheden af maskinens vandforsyningssystemer er en fare. Det er mere sikkert at placere disse elementer på modsatte sider af maskinens krop.
Laserrør montering
Laserrørsmonteringen med justeringsskruer giver dig mulighed for at indstille dens position uden at fjerne emitteren.
Blade og honeycomb bord
Anodiserede blade forhindrer laserstrålen i at skyde tilbage på bagsiden af materialet. Mens et jern honeycomb bord bruger neodymmagneter til at holde tynde materialer såsom stof og pels.
Laserskæring og gravering af stoffer og tekstiler 
Potentiometer
Potentiometeret (amperemeteret) på maskinens krop giver dig mulighed for manuelt at vælge emissionseffekten ved hjælp af en regulator. Dette giver mulighed for finere manuel justering, giver flere graveringsmuligheder og lader dig indstille lavere end dem, der kan indstilles programmæssigt.
For mere information om dette emne, skriv venligst dine spørgsmål i kommentarerne eller kontakt din Virmer-chef.
