Лазерная резка с чпу как бизнес

Лазерная резка металла на станках с ЧПУ используется в основном для раскроя листа по сложному контуру. При этом все достоинства технологии сохраняются независимо от сложности процесса, изделия отличаются чистотой реза и точностью размеров при условии соблюдения технологии.

Резка лазером на станке с ЧПУ осуществляется по специальным чертежам, которые должны быть оформлены в особом формате. В нашей статье мы расскажем обо всех особенностях лазерной резки металла на станке ЧПУ.

Конструкция станка с ЧПУ для лазерной резки

Ранее резка по металлу происходила вручную. Однако замена ее на лазерную привела к появлению новых деталей и узоров, которые создаются теперь с высокой точностью и скоростью.

Управление механизмами и мощностью лазерного луча происходит с помощью ЧПУ.

Оборудование имеет оптику состоящую из:

• трубки лазера;
• головки излучателя;
• отражающих зеркал;
• линзы, с помощью которой происходит фокусировка.

Газовая смесь накачивается в трубку лазера. Затем формируется луч. Для этого в получившуюся газовую среду дается напряжение. Образовавшийся луч фокусируется зеркалами, линзами и направляется в установленную точку. После чего он обрабатывается в заданных направлениях головкой излучателя, которая перемещается над материалом.

Бизнес в гараже. Обзор лазерного станка с ЧПУ или как построить бизнес на лазерной резке?

Лазерный луч имеет большую мощность, что дает ему возможность проникнуть в любой материал. Такой способ резки не деформирует последний, благодаря чему резать можно любой мягкий материал, например, резину, пластик или бумагу. В случае, когда толщина не очень велика, мощности лазера хватает и для резки металла.

Плюсы и минусы лазерной резки металла на станках с ЧПУ

Основными преимуществами данного метода являются следующие:

• Раскрой с помощью механических инструментов приводит к потерям материала, который уходит на пыль и стружку. Помимо этого, отходы забивают отверстия и линию реза, затрудняя проведение работ. Данные недостатки отсутствуют у лазерной резки.
• Материалоемкость резки лазером минимальна, ведь толщина реза стремится к 0,1 мм. Таким образом, потери материала ничтожны.
• Не происходит образования пыли и стружки. Отходами можно назвать лишь испарения, для удаления которых используется система вентиляции воздуха.
• Конфигурация реза благодаря ЧПУ может быть любая, даже самая сложная.
• Материал может быть практически любым. Лазерное оборудование позволяет резать не только металлы, но некоторые виды других заготовок.
• Известна способность металла деформироваться при воздействии на него высокой температуры. Однако лазерный луч позволяет сделать настолько узкий рез, что тепло мало воздействует даже на его края. Торцы сохраняются ровными и чистыми. Заготовка не деформируется.
• Кромки остаются острыми. Иногда этого требует сам процесс производства. Для получения скругленных краев требуется использование особых технологий.
• Лазерная резка достаточно экономична. Ведь, несмотря на высокую стоимость обработки, точность кроя и его скорость окупают весь процесс.
• Использование ЧПУ делает создание макета значительно легче, позволяет изготавливать детали высокой сложности и выполнять работу точно. Созданный конструктором макет загружается в компьютер, обслуживающий оборудование, где его можно подкорректировать с учетом используемого материала.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

Лазерная резка металла на станках с ЧПУ имеет ряд недостатков:

• Высокая стоимость оборудования. Аппаратура для резки лазером не относится к дешевой. Еще совсем недавно ее использовали редко именно из-за высокой стоимости. Несмотря на то, что сейчас цена значительно упала, множество производств не могут себе позволить закупить такое оборудование. Впрочем, дороговизна станка зачастую компенсируется в процессе производства, что рассматривалось нами выше.
• Ограничение толщины металла. Лазерная аппаратура не в состоянии работать с толщиной материала более 2 см. Таковы особенности луча лазера. К сожалению, от используемой установки это не зависит.
• Металлы, имеющие свойство отражения, не могут быть обработаны данным способом. Таким материалом является, например, чистый алюминий. Лазерный же луч представляет собой частицы, движущиеся в направленном потоке, которые можно отразить. Металлы, обладающие отражающим свойством, должны обрабатываться механическим способом.
• КПД данного оборудование – достаточно низкий. Данный показатель у лазерного оборудование равен всего 15 %, что сильно сказывается на работе с материалом, чья толщина более 1,2 см, так как увеличивается расход времени и энергии на его обработку.
• Возможные сложности с программным обеспечением. Сбой в работе программ приводит к невозможности правильной работы даже при исправных основных элементах оборудования. Несмотря на надежность современного ПО, данный недостаток может проявиться в любой момент.

Технологии лазерной резки металла на станках с ЧПУ

Существует три вида лазеров для резки металла в зависимости от типа рабочей среды:

1. Твердотельные лазеры.

Основным элементом такого оборудования является осветительная камера. Внутри нее размещено рабочее тело и источник получения энергии. Последней является лампа-вспышка газоразрядная. Ее рабочее тело – это стержень, который может быть выполнен из рубина, неодимового стекла, алюмо-итриевого граната, который легирован иттербием или неодимом.

По краям данного стержня располагают отражающее и полупрозрачное зеркала. Луч лазера, отражаясь в процессе прохождения по стержню, усиливается и выходит сквозь полупрозрачное зеркало.

Твердотельными являются также волоконные лазеры. Усиление излучения у них происходит в стекловолокне. Энергия исходит из лазера на полупроводниках.

Чтобы до конца разобраться в работе лазера, рассмотрим оборудование, где рабочее тело – гранатовый стержень, легированный неодимом, чьи ионы выступают в качестве активного центра. Газоразрядная лампа источает энергию, которую усиленно поглощают ионы, переходя в состояние возбуждения. Это значит, что у них появилась лишняя энергия.

Возвращаясь в первоначальное состояние, ионы отдают излишек энергии в виде фотона. Последний является электромагнитным излучением, или светом. Он подталкивает остальные ионы к возвращению в исходное состояние. Получается лавинообразный процесс. Зеркала направляют движение луча. Отражая фотон, они множественно возвращают его в рабочее тело.

Тем самым зеркала помогают образовываться фотонам и усиливают излучение. Основными характеристиками такого лазера являются концентрация энергии на высоком уровне и низкая расходимость луча.

2. Газовые лазеры.

В таких установках рабочим телом становится углекислота, а также ее смесь с гелием и азотом. Происходит прокачка газа через газоразрядную трубку. Возбуждение проходит в результате электрических разрядов. Излучение усиливается с помощью зеркал – полупрозрачного и отражающего. Конструкции таких лазеров имеют свои особенности, которые влияют на их виды: поперечной/продольной прокачки или щелевые.

3. Газодинамические лазеры.

Являются наиболее мощными. Рабочим телом здесь становится углекислота, которая подвергается нагреву до температуры в 1 000–3 000 К, что соответствует +726…+2 726 °С. Возбуждение происходит при помощи вспомогательного лазера малой мощности. Прокачка газа ведется через канал (сопло Лаваля), зауженный посередине, со сверхзвуковой скоростью.

Затем газ быстро расширяется, а потом охлаждается. Результатом процесса является переход атомов в исходное состояние из возбужденного, высвобождение энергии. Таким образом газ становится источником энергии.

Виды брака при лазерной резке металла на станках с ЧПУ

Причин возникновения брака во время резки может быть две. Во-первых, он появляется при нарушении различных норм работы, например, при изменении скорости работ. Во-вторых, в результате применения материалов плохого качества.

Для получения высококачественной продукции необходимо регулярное обслуживание аппаратуры, а также точное исследование тестового экземпляра еще до запуска его в серию.

В процессе лазерной обработки возможен такой брак:

• Облой, называемый еще грат, представляющий капли металла, которые затвердели на краях заготовки. Очищение детали от них происходит вручную, что может изменить геометрию изделия. Это совершенно недопустимо при изготовлении сверхточных деталей.
• Неровная кромка, возникающая при нерегулярности обслуживания оборудования, а также в результате истирания линейных направляющих и прочих компонентов. Еще одной причиной такого брака может стать плохое закрепление на рабочем столе обрабатываемого листа металла, имеющего небольшой вес.
• Вихри или бороздки на выходе. Они могут появиться при резке определенных материалов, имеющих достаточно большую толщину, поскольку происходит отрыв потока газа и возникновение вихря. Решением данной проблемы может стать смена режимов обработки и давления газа на выходе из сопла.

При обработке толстых листов материала важное значение имеет вспомогательный газ, который убирает расплав из реза, очищая его.

Мощность излучения лазера для резки толстолистового металла должна быть повышена. Впрочем, следует учесть, что ее увеличение в процессе обработки может привести к сложностям в получении качественного одномодового лазера. Скорость резки при возрастании толщины заготовки значительно падает и края реза становятся шероховатыми, появляется грат.

Качество обработки падает при резке толстых листов металла, у которых высоко соотношение ширины разреза к толщине заготовки. Причина – в ослабевании силы воздействия газа на расплав и плохое удаление последнего из реза. Вспомогательный газ оказывает большое воздействие на качество резки металлов, чья толщина ≥ 2,5 см. Специалисты считают данную проблему одной из самых важных в современной технологии лазерной резки.

Требования к чертежам для лазерной резки металла на станках с ЧПУ

Процесс лазерной обработки происходит по специальным чертежам, содержащимся в векторных файлах. Станок лазерной резки металла с ЧПУ управляется программой, которая может принимать несколько форматов файлов, таких как: AI, DXF, CDR, PLT. Наиболее легкими в работе считаются два из них: AI (Adobe Illustrator, версия которого не ранее седьмой) и CDR (CorelDraw, версия до X3). Впрочем, чертежи можно сделать и в других программах, лишь бы их распознавал станок.

Существует несколько особенностей, знание которых важно для подготовки рисунков и векторных чертежей для лазерной обработки:

1. Линии и их толщина. Луч лазера проходит по заготовке, оставляя рез, заложенный в программе. Тонкая узкая щель на чертеже должна быть обозначена прямоугольником, а не толстой линией. Линии на картинке должны быть обозначены Hairline или 0,001 px, что означает тонкий абрис. Толстые линии следует сделать отдельными объектами. Порядок действий: в Inkscape следует выбрать «Контур/Оконтурить объект(обводку)», а в CorelDraw – «Упорядочить/Преобразовать абрис в объект».
2. Линия, которая дублирует аналогичную. Нередко возникают двойные линии, расположенные друг над другом. Лазерный аппарат при этом дважды режет одно и то же место, что может привести к порче детали.
3. Ширина разреза. Необходимо принимать во внимание наличие у лазерного луча собственной толщины, несмотря на небольшой размер. Ширина реза при обработке различных материалов отличается, но его размер не выше 0,2 мм. При производстве сборных деталей на чертеже следует делать наложение соприкасающихся граней.
4. Цвет для линий. Каждый слой на чертеже имеет свой цвет. При необходимости проведения резки в определенном порядке полосы следует окрашивать в различные цвета. А в аннотации надо обозначить очередность обработки для всех цветов линий. В прочих случаях чертеж делают в одном цвете, приоритетным является черный.
5. Заливка определенным цветом. Не следует делать заливку частей чертежа ни текстурой, ни цветом, поскольку программа не в состоянии распознать ее. А для оператора это вызывает затруднения в работе.
6. Размер чертежа и его масштаб. Абсолютно все схемы должны иметь масштаб 1:1. Размер же изделия или набора изделий не должен быть более 49х29 см, что является размером рабочей поверхности.
7. Повтор детали. При необходимости произвести несколько одинаковых изделий делают чертеж одного из них. Программа самостоятельно их размножит и правильно расположит. Вручную эту работу делать не нужно.
8. Растровые изображения. Лазерное оборудование распознает только векторный чертеж, растровую графику просто игнорирует.
9. Зазоры изделий. Детали с одной линией реза следует размещать встык, только не делать дублирующих линий (смотрите п. 2). Остальные изделия надлежит располагать с определенным зазором, величина которого зависит от толщины металла. Если толщина менее 2 мм, то зазор делается равным ей или более; если толщина более 2 мм, то зазор должен быть равен 4 мм или быть больше.

Достаточно часто встречается ситуация, когда заказчик работ имеет только растровый чертеж. Это может быть отсканированный документ или нарисованная картинка, как в электронном, так и в бумажном виде. В таком случае чертеж необходимо перевести в векторный формат. Такая работа стоит не менее 600 рублей за 1 час времени специалиста. Конечная стоимость оговаривается при анализе первичной документации.

Источник: vt-metall.ru

Что такое лазерная резка и гравировка: технология, материалы, преимущества

Современные аппараты для лазерной резки обладают большим потенциалом при организации бизнеса. Лазерные станки с ЧПУ позволяют наносить изображения на различные материалы: от тканей до металлов. Мощные устройства также используются для раскроя фанеры, металлов и пластиков.

Читайте нашу статью о способах организации бизнеса с использованием лазерного станка.

Что такое лазерный станок с ЧПУ и лазерная гравировка?

Лазерный станок с ЧПУ — это аппарат для автоматической обработки различных материалов (дерева, пластика, металла, ткани, кожи и т.д.) лазерным лучом. Принцип работы устройства (например, LaserSolid 690 Lite 100W Ruida) заключается в преобразовании энергии луча когерентного света высокой мощности, генерируемого лазерным излучателем, в тепловую энергию, благодаря которой можно удалить поверхностный слой с обрабатываемого материала, либо разрезать или прожечь лист фанеры, металла (оптоволоконные чпу станки) и других материалов. Основное достоинство лазерных станков — исключительная точность, которая достигается, в частности, благодаря минимальному диаметру пятна лазерного луча и точному позиционированию линий реза или гравировки.

Лазерная гравировка — это метод обработки различных поверхностей лазерным лучом, который позволяет создавать изображения практически любой сложности. Лазерный станок в процессе гравировки обеспечивает высокую точность, которую не гарантирует фрезерный или любой другой станок с ЧПУ. Учитывая возможность обработки даже твердых металлов, лазерный станок является оптимальным инструментом для создания бизнеса.

Различают такие типы лазерной гравировки:

• Векторная – рисунок формируется из линий;
• Растровая – рисунок сформирован из точек различных оттенков, как в цифровой фотографии.

Преимущества лазерной гравировки, по сравнению с альтернативными методами:

• Бесконтактный способ нанесения — предотвращает деформацию необработанных участков материала, поэтому лазерная гравировка может использоваться по тканям и коже;
• Высокая степень автоматизации;
• Высокая детализация изображения;
• Скорость обработки;
• Стойкость изображений к физическим воздействиям;
• После выполненной гравировки не требуется дополнительная обработка изделия.

Минусы лазерной гравировки:

Необходимо соблюдать технику безопасности при работе со станком, в том числе — запрещается оставлять станок в работе без контроля, в целях пожарной безопасности, а значит работа 24/7 потребует постоянного присутствия оператора.

Как выбрать лазерный гравер на Алиэкспресс

Основная задача гравировки – нанесение на рабочую поверхность художественного узора. Лазерный луч делает это эстетично. Особенно выигрышно смотрится рельефный рисунок на дереве.

Источник: 32svarka.ru

Что можно делать на лазерном станке

Лазерные станки – инновационное оборудование, которое стало интенсивно использоваться в разных технологических процессах. Широкому потребительскому кругу они стали доступны всего 5-7 лет назад. Производители выпускают станки разных конфигураций, габаритов, ориентированные на выполнение определенных задач. Они постепенно вытесняют фрезерные модели, выигрывая перед ними и по точности, оперативности работ и другим критериям. Так что можно делать на лазерном станке, какими преимуществами наделено это оборудование, в каких отраслях оно будет незаменимым?

Преимущества станков для лазерного раскроя

• Высокая скорость выполнения работ: 500-700 мм/с в зависимости от технологического процесса. Благодаря этому достигается ощутимая экономия рабочего времени.
• Возможность работы с любыми материалами. Лазер может обрабатывать металлы повышенной твердости, тонкую бумагу, дерево, гофрированный картон, стекло, камень, резину, тканые, нетканые полотна и пр.
• Широкий спектр выполняемых задач. Оборудование может использоваться в различных технологических процессах: сварка, сверление, маркировка, гравировка. Все эти операции можно выполнять на одном месте, что исключает необходимость покупки другого оборудования.
• Чистота технологического процесса. При изготовлении изделий с использованием лазера нет шума, пыли и других загрязнений. Персоналу не требуются средства индивидуальной защиты.
• Не нужна чистовая обработка. Края детали после обработки лазером получаются идеально ровными, гладкими. Не требуется ни финишной доводки, ни шлифовки, ни полировки.
• Высокая точность работ. Диаметр луча лазера очень маленький, что позволяет получать контуры любых, даже сложных форм. Заготовки на материале можно располагать вплотную друг к другу, что способствует экономию сырьевых ресурсов. Высокая точность работ возможна только в комплексе с опытом оператора.
• Отсутствие механических повреждений и дефектов на поверхности после обработки. Лазер воздействует на материал не механическим способом, а термическим, не вызывает появления окалины.

Преимуществ у данного оборудования более, чем достаточно. А теперь узнаем, что можно делать лазерным ЧПУ станком. Данная информация пригодится тем, кто подбирает надежное универсальное оборудование для выполнения разносторонних задач по обработке металла, стекла, дерева и других материалов.

Что можно сделать на лазерном станке

Вариантов использования очень много, ведь данное оборудования считается универсальным в плане производственных возможностей. Наибольшее распространение они получили при выполнении следующих задач:

Резка

Лазер уже давно используется в качестве режущего материала. Во многих отраслях с его помощью выполняется раскрой материалов. Станки используются на предприятиях, выпускающих уплотнения, упаковку, тару. Незаменимы они в швейных, обувных ателье, при изготовлении протезов зубов.

• интерьерные предметы;
• входные, межкомнатные двери;
• сувенирную продукцию;
• детали для авиационной, автомобильной, станкостроительной, мебельной промышленности;
• элементы наружной или интерьерной рекламы;
• деревянные, картонные пазлы и пр.

Их можно использовать для раскройки любых материалов разной толщины.

Гравировка

Лазер позволяет получать четкие и точные надписи, изображения, которые не теряют своей декоративности на протяжении всего периода эксплуатации. Они невосприимчивы к воздействию воды, истирания, химических реагентов. Лазерный гравер управляется компьютером, что позволяет получать четкие изображения с максимальной детализацией. Данная технология используется при изготовлении:

• сувенирной продукции: часов, зажигалок, канцтоваров, статуэток и пр.;
• ювелирных украшений;
• штампов, печатей;
• кожаных аксессуаров;
• декоративных изделий.

Гравировать можно как плоские, так и объемные поверхности.

Маркировка

Как и гравировка, позволяет получать четкие, легко читаемые, несмываемые и нестираемые надписи. Оборудование для маркировки компактное, сопровождается специализированным компьютерным обеспечением с большой базой шрифтов. Нашла применение на производственных предприятиях различной направленности.

Сверление

Лазерный луч позволяет получать идеально ровные и точные отверстия любого диаметра. Они могут быть как сквозными, так и уходить в материал на необходимую глубину. Широкое применение лазерное сверление получило в радиоэлектронике, производстве часов, изготовлении ювелирных украшений. Оно хорошо зарекомендовало себя при работах с мелкими деталями.

Сварка

Лазерная сварка используется для получения прочных неразъемных соединений деталей любых габаритов и толщины. Широко такая технология используется при производстве электронных изделий, приборостроении, часовом, ювелирном производстве, радиоэлектронике, механике, медицине и других отраслях.

Компания АО «ЛЛС» предлагает лазерные станки от бренда HGTECH (Wuhan Huagong Laser Engineering Co.,Ltd). Оборудование представлено в широком модельном ряду, позволяя подбирать варианты под предстоящие работы. Все станки новые, сертифицированные. Заказы отправляются в любые регионы России и за ее переделы в требуемом количестве.

Наши специалисты более подробно расскажут, что сделать на лазерном станке, отметят особенности каждого процесса, область применения, рабочие правила, предоставят сопутствующую информацию. Также они помогут подобрать подходящую модель каждому заказчику. Позвоните нам или отправьте онлайн-запрос.

Источник: lls-mark.ru