We zijn omringd door dingen die met een lasermachine zijn gemaakt. Je bent je er misschien zelfs niet van bewust, maar dat decoratieve wandpaneel in je favoriete bar, het gegraveerde telefoonhoesje, de taarttopper op oma's verjaardagsfeestje, het educatieve puzzelspeelgoed van je neefje, het bakkerijbordje op de hoek buiten je huis zijn allemaal gemaakt op een CNC-lasermachine.
Maar heeft u zich ooit afgevraagd hoe deze werktuigmachines werken? Vandaag gaan we bespreken waar de laseremissie vandaan komt en hoe een lasermachine zo snel en precies beweegt dat hij de wereld al heeft overgenomen.
In dit artikel beperken we ons uitsluitend tot kooldioxide (CO2)-lasers en hebben we het niet over ultraviolette en glasvezellasermachines, aangezien deze tot een ander type apparatuur behoren.
Wat te produceren op een CO2-lasermachine?
CNC CO2-lasermachines verwerken organische materialen. Dergelijke apparatuur voert twee soorten bewerkingen uit: snijden en graveren.
Een lasermachine snijdt en graveert:
- hout , multiplex , MDF en andere materialen op houtbasis;
- polymeren en kunststoffen , zoals PET, acryl, polypropyleenschuim of schuim;
- rubber,
- paroniet,
- karton en papier
- stof , bont, leer en kunstleer.
Graveert:
- steen,
- keramiek,
- glas en spiegel.
Als je deze materialen efficiënt combineert en vaardigheden hebt op het gebied van industrieel ontwerp of productlay-outs bestelt bij professionele ontwerpers, kun je geweldige dingen produceren die een hit op de markt zullen zijn en winst opleveren voor de machine-eigenaar.
Zoek naar gratis voorraad lay-outs voor lasersnijden met voorbereide parameterinstellingen om te oefenen met lasersnijden.
Er is vaak veel vraag naar deze producten in de restaurantbranche, reclame, binnen- en buitenontwerp. De lasermachine wordt gebruikt voor het produceren van kinderartikelen, speelgoed, bordjes, etiketten, borden, richtingaanwijzers en stoffen artikelen, voor het graveren op leren artikelen, voor het maken van op maat gemaakte sieradendoosjes en nog veel meer.
Tegenwoordig groeit de markt voor CNC-lasersnijden en -graveren gestaag.
Het scala aan mogelijke producten wordt alleen beperkt door de verbeeldingskracht.
De machines variëren in grootte van grootformaat modellen met een werkgebied van 2 bij 3 meter tot desktop CNC-lasers met een werkgebied van 50 bij 30 cm. Het is dus mogelijk om zowel grote massaproductie als een klein bedrijf aan huis te starten.
Hoe werkt een lasermachine? Waar komt de laseremissie vandaan?
Hoe ontstaat laser in een CO2-machine?
Een laserstraal is een nauw gefocusseerde monochromatische coherente gestimuleerde emissie die in een actief koolstofdioxidemedium wordt geïnitieerd door een externe energiefactor.
Of simpel gezegd. Een CO2-lasermachine is uitgerust met een laserbuis. Het is een glazen fles gevuld met een mengsel van gassen: koolstofdioxide, stikstof en helium. De machine voedt elektrische energie in de emitter, die door het gasmengsel, voornamelijk koolstof, wordt omgezet in laseremissie. Dit is de reden waarom dergelijke werktuigmachines CO2-machines worden genoemd.
Een lasermachine zet elektrische energie om in laseremissie dankzij een afgesloten glazen fles met daarin een koolstofdioxidemedium, een zogenaamde laserbuis of een zender.
In tegenstelling tot zonlicht of lamplicht verstrooit de laser niet. Dit komt omdat de fotonen die worden uitgezonden wanneer een koolstofmolecuul wordt opgewonden, dezelfde golflengte hebben en parallel aan elkaar reizen.
De laserstraal verlaat de buis en wordt gereflecteerd door een systeem van bewegende spiegels die op een machine zijn geïnstalleerd. De eerste spiegel staat vast en is naast de zender gemonteerd, terwijl de andere twee op bewegende delen van de machine zijn gemonteerd, zodat ze naar elke vooraf ingestelde positie kunnen bewegen.
Maar hoe weet de machine waar hij heen moet?
Hoe weet de machine waar hij heen moet?
CNC staat voor computer numerieke besturing. Het is een programmeerprincipe waarmee bewegende delen van een machine langs het ingestelde pad kunnen bewegen en op het gewenste moment een laserstraal met het vereiste vermogen kunnen initiëren.
De controller, een speciaal bord in de machine, bepaalt waar te bewegen en wanneer de laser wordt ingeschakeld. Op de romp van de machine bevindt zich een display met knoppen voor aanpassing en bediening.
Het werkgebied van de machine lijkt op een groot schaakbord met veel vierkantcoördinaten. Wanneer u een lay-out in de machine uploadt en de bediening start, begint de controller met zichzelf te schaken, waarbij hij bepaalt vanaf welk veld naar welk veld hij moet bewegen en wanneer de laser moet worden ingeschakeld om het vooraf ingestelde programma uit te voeren.
Moderne controllers van het RuiDa-type kunnen zowel snijden als graveren in één taak uitvoeren. Terwijl controllers van het M2-type voor elk bedieningstype een afzonderlijke taak vereisen.
Om motoren te starten, stuurt de controller een signaal via een driver, een apparaat dat motoren vertelt in welke as, waar en hoeveel ze het portaal of de werkkop van de machine moeten bewegen.
Als de machine de laserkop langzaam beweegt en tijdens het gebruik een hoog emissievermogen instelt, krijgen we zo'n intense impact op het materiaal dat de laser er doorheen snijdt.
Graveren daarentegen vereist een hoge voortbewegingssnelheid en een laag vermogen. De machine beweegt snel naar links en rechts en verschuift stap voor stap 1 mm, alsof het een overstroming door verbranding uitvoert.
De laserkop beweegt met een snelheid van maximaal 400 mm/s en de controller slaagt erin om de laser in een fractie van een seconde aan en uit te schakelen om een beeld van hoge kwaliteit te produceren.
Met de laser worden zeer gedetailleerde vormen en afbeeldingen gemaakt dankzij een hoge resolutie en een positioneringsnauwkeurigheid van 0,01 mm.
Lay-outs worden voorbereid in vectorbewerkingsprogramma's, vervolgens geëxporteerd naar RD Works en daar omgezet in een machinaal leesbare code. In RD Works worden de snij- en graveerparameters en andere instellingen ingesteld, en de machine doet de rest.
De voordelen van laserbewerking
Lasersnijden en graveren is populair en er is veel vraag naar vanwege een aantal voordelen:
- Verwerkingssnelheid. Het graveren wordt uitgevoerd met een snelheid tot 400 mm/s en het snijden met een snelheid van 1-150 mm/s, afhankelijk van het materiaal en de dikte ervan.
- Een lijst met materialen: hout, multiplex , MDF, spaanplaat, acryl , PET, schuim en andere kunststoffen en polymeren, rubber, paroniet, steen en keramiek, spiegel en glas, karton, papier , verschillende soorten stof, bont en leer .
- Geen extra randapparatuur en verbruiksartikelen, maar een laserzender. Bij correct gebruik gaat een laserbuis tot 3 jaar mee, afhankelijk van het vermogen en de fabrikant.
- Hoge kwaliteit van een eindproduct. Lasersnijden levert een perfect gelijkmatige en gladde rand op, en bij het graveren kunt u de parameters aanpassen om het gewenste beeldcontrast te bereiken.
- Door de kleine diameter van een laserstraal kunt u voorwerpen rug aan rug op een vel materiaalbesparend materiaal plaatsen.
- De productie kenmerkt zich door een laag geluids- en stofniveau.
Welk gereedschapswerktuig kopen?
Lasermachines worden conventioneel onderverdeeld in twee typen: graveermachines en snijmachines.
Elke lasermachine kan zowel snijden als graveren, maar lasergraveerders verschillen in de volgende parameters:
- werkgebiedgrootte van 200*300 mm tot 600*400 mm;
- meestal zijn dit tafelmodellen;
- laserbuisvermogen van 20 W tot 60 W.
Kenmerken van de lasersnijder:
- werkgebiedgrootte van 900*600 mm tot 2000*3000 mm;
- standmodel, dat meer ruimte in beslag neemt in een werkplaats;
- laserbuisvermogen van 90 W tot 180 W.
Voordat u een machine koopt, is het daarom beter om te bepalen welke taken u van plan bent uit te voeren en welke producten u op de aangeschafte machine wilt produceren.
Hoe een lasersnijmachine selecteren? Een complete gids. 
Als u de meest uiteenlopende taken wilt uitvoeren, kiest u voor een middenformaatmachine met een werkgebied van 900*600 mm of 1200*900 mm, bijvoorbeeld respectievelijk de Wattsan 6090 of de Wattsan 1290 .
16 kenmerken van een goede CNC-lasermachine:
Bed
Tijdens het gebruik, vooral tijdens het graveren, ondergaat de machine zware traagheidsbelastingen door de beweging van een laserkop. Hierdoor ontstaan trillingen die de kwaliteit van de bewerking negatief beïnvloeden. Een stevig duurzaam frame elimineert trillingen. Idealiter zou er een versterkt frame in de behuizing moeten zitten, zoals bij Wattsan-machines.
Lichaamsdikte
De lichaamsdikte moet minimaal 2 mm zijn, omdat dit ook de stijfheid van de machinestructuur beïnvloedt, vooral bij grootformaatmodellen met een groot werkgebied. Het lichaam van de Wattsan-lasermachine is 2,9 mm.
Portaal
De dikte en betrouwbaarheid van het portaal beïnvloeden het behoud van nauwkeurigheidskenmerken tijdens langdurig gebruik van de machine bij hoge snelheden. Wattsan-machines zijn uitgerust met een versterkt aluminium portaal tot 9 mm dik op de hoeken.
Motoren locatie
Als de Y-asmotor zich in de rechter- of linkerhoek van de carrosserie bevindt, veroorzaakt dit tijdens bedrijf vervorming van de geometrie. De enige juiste locatie van de motor is in het midden van de Y-as-as.
Versnellingsbakken
Versnellingsbakken splitsen de motorspoed, verhogen dus de resolutie en ontlasten ook de motoren. De versnellingsbakverhouding op Wattsan-machines is ⅙.
Riemen
Riemen zijn een zwak punt van de machine; als ze niet versterkt zijn, scheuren ze vrij vaak. Wattsan-machines worden geleverd met versterkte riemen met een tandsteek van 3M.
Einde sensoren
Inductieve eindsensoren zijn betrouwbaarder dan mechanische eindsensoren, omdat ze niet gevoelig zijn voor mechanische blootstelling en daarom langer meegaan. Bovendien worden inductieve sensoren, in tegenstelling tot mechanische sensoren, niet aangetast door vuil, zeep en harsen.
Slangen blazen
Dit is een ander zwak punt van machines van lage kwaliteit. Als u meer dan één atm toepast, scheurt de blaasslang los op de plaats waar deze aan de laserkop is bevestigd. Om een zuivere snede te krijgen, heb je 2 atm nodig. De polyurethaan blaasslangen op Wattsan-machines zijn bestand tegen maximaal 8 atm.
Optiek en spiegelsysteem
Besteed aandacht aan de werkkop, vooral aan de lensvatting en de montage van de kop aan het portaal. Gemakkelijke toegang voor lensreiniging helpt tijdens onderhoud. De spiegelschroeven voor het uitlijnen van het optische pad zouden handig moeten zijn. Spiegelsteunen moeten voor aanpassing in alle assen bewegen.
Mondstuk diameter
Deze parameter beïnvloedt de kwaliteit van het blazen en dus de kwaliteit van de verwerking. Lasergraveerders, zoals de Wattsan 0503 , zijn uitgerust met een expanderend mondstuk voor minder intens blazen tijdens het graveren om te voorkomen dat de verbrandingsproducten door de luchtstroom aan het materiaaloppervlak worden vastgezet. Terwijl op lasersnijders, zoals de Wattsan 6090 , een kleiner mondstuk is geïnstalleerd dat de luchtstroom concentreert, wat de snijkwaliteit verbetert.
Lade voor afvalinzameling
Een goede machine is uitgerust met een bak voor afvalinzameling in de behuizing. Dit beïnvloedt het bedieningsgemak en versterkt ook de carrosseriestructuur, beschermt het hefmechanisme van de tafel en verbetert de rookafvoer.
Hefmechanisme voor tafel
Een kettinghefmechanisme is beter dan een riemmechanisme, omdat het tijdens het gebruik niet breekt.
Veiligheid
Machine-elektronica die zich in de buurt van de watertoevoersystemen van de machine bevindt, vormt een gevaar. Het is veiliger om deze elementen aan weerszijden van de machinebehuizing te plaatsen.
Montage laserbuis
Dankzij de montage van de laserbuis met stelschroeven kunt u de positie ervan instellen zonder de zender te verwijderen.
Messen en honingraattafel
Geanodiseerde messen voorkomen dat de laserstraal terugschiet naar de achterkant van het materiaal. Terwijl een ijzeren honingraattafel neodymiummagneten gebruikt om dunne materialen zoals stof en bont vast te houden.
Lasersnijden van stoffen en lasergraveren van stoffen en textiel 
Potentiometer
Met de potentiometer (ampèremeter) op de behuizing van de machine kunt u het emissievermogen handmatig selecteren met behulp van een regelaar. Dit maakt een fijnere handmatige aanpassing mogelijk, biedt meer graveermogelijkheden en stelt u in staat lagere waarden in te stellen dan de waarden die programmatisch kunnen worden ingesteld.
Voor meer informatie over dit onderwerp kunt u uw vragen in de opmerkingen stellen of contact opnemen met uw Virmer-manager.
