Лазерне різання дерева і фанери

Лазерне різання дерева і фанери є чудовою альтернативою механічним методам розкрою деревних листових матеріалів. При товщині дошки або фанерного листа до 10 мм лазер швидко і якісно справляється із завданням прямолінійною порізки, фігурної і ажурною різання. А виконана променем гравірування може посперечатися за якістю з художнім різьбленням ручної роботи, при цьому сам процес відбувається у багато разів швидше.

Властивості і особливості різних видів фанери і порід деревини

Дерево і продукти деревообробки легко ріжуться лазерним променем, проте на якість різу впливає порода, твердість деревини і вологість матеріалу. Найлегше відбувається обробка хвойних порід. Листування ріжуться трохи складніше. Чималу роль відіграє щільність самої деревини – чим твердіше дерево, тим більшу потужність променя доводиться вибирати. М’яка деревина, наприклад, ялина, сосна, тополя, осика, легко піддаються різанню лазером, породи, які характеризуються високою щільністю – бук, дуб, береза ​​- трохи гірше. Негативно впливає на процес розкрою наявність сучків і інших неоднорідностей в структурі дерева.

Фанера, як і дерево, має значний декоративним потенціалом і легко піддається обробці. Однак, на її поведінку при взаємодії з лазером впливає не тільки властивості деревини, а й наявність клейовий складової. По суті фанера являє собою композитний матеріал – кілька шарів дерев’яного шпону, з’єднані клеєм на основі смоли. Карбамідне смола, яка входить до складу ФК, має низьку термостійкість і є безпечною. Фенольна смола в ФСФ фанері і бакелітовий лак в ФБ при тепловій дії виділяють токсичні речовини. Тому лазерна різка для фанери таких видів не застосовується (або використовується вкрай рідко).

Результат обробки залежить і від сортності фанери. Ускладнює різання наявність великої кількості сучків в низькосортному шпоні (4 сорт). А ось при використанні першокласного матеріалу не тільки кінцевий продукт виглядає набагато презентабельнєє, а й сам процес порізки відбувається набагато простіше.

Особливості технології лазерної обробки

Лазерне різання відбувається без безпосереднього контакту різального інструменту із заготівлею. Принцип дії заснований на здатності лазера проникати вглиб матеріалу, викликаючи сильне нагрівання і вигоряння деревини. Світловий пучок, проходячи через систему лінз і дзеркал, набуває тонку фокусування. Спрямовується ЧПУ лазерна голова переміщається над заготівлею за вказаною в програмі траєкторії. Залежно від потужності випромінювання лазер прорізає фанерну або дерев’яну заготовку точно на встановлену програмою глибину. При наскрізний різанні матеріалу великої товщини іноді доводиться здійснювати кілька проходів.

Можливість регулювання параметрів обробки в широкому діапазоні дозволяє різати деревину, що володіє різними властивостями. Зона впливу променя становить соті частки міліметра, а значить деформації заготовки виключені. В ході обробки відбувається термічна обробка зрізу, тому додаткова шліфування не потрібно. Серед переваг лазерного різання при роботі з фанерою і деревом – точність різу, чіткі внутрішні кути, паралельні кромки. Не останнє місце займає економічний розкрій – завдяки вузьким лініях різу деталі на аркуші можна розташовувати близько один до одного, з мінімальними відступами.

Тонкощі настройки лазерного обладнання для роботи з фанерою і деревом

Розкрій фанери на ЧПУ може проводитися без участі оператора. Але для автоматичної роботи устаткування, воно повинно бути вірно налаштоване. Щоб отримати відмінний результат, необхідно:

  • мати грамотно складену керуючу програму;
  • вірно підібрати режим обробки;
  • правильно розмістити заготовку;
  • чітко позиціонувати інструмент в початковій точці обробки.

На потужності 40-50 Вт можна розрізати фанеру товщиною 3 мм, забезпечуючи при цьому швидкість різання до 10 м /с. Для наскрізний різання (за один прохід) фанери товщиною 6 мм слід використовувати потужність 80-90 Вт, для 8-міліметрової фанери – 100 … 130 Вт. З підвищенням потужності швидкість різання збільшується. Однак не варто вибирати занадто високі показники потужності, так як це може привести до обвуглювання краю заготовки. Підбирати відповідне співвідношення потужності випромінювання і швидкості різання краще досвідченим шляхом, тестуючи пробний зразок.

За якість випромінювання відповідає оптична система, а значить слід приділяти увагу догляду і регулюванню. Дзеркала і лінза повинні бути чистими і налаштованими ідеально. Завдання дзеркал – формувати з хаотично рухомих частинок потік, який потім за допомогою лінзи фокусується в вузький промінь. Неточна регулювання оптики може викликати викривлення траєкторії променя.

Де взяти макет для різання

Щоб готовий виріб повністю задовольняло вимогам якості (точності, чистоті обробки) важливо приділити увагу підготовці УП, основою якої є електронний креслення. Готовий макет можна відшукати в Інтернеті, купити на спеціалізованих сайтах або у фахівців, що займаються розробкою векторних моделей. Для самостійного створення цифрового прототипу заготовки або виробу необхідно скористатися одним з графічних редакторів (CorelDraw, AutoCAD та ін.) Або креслярської програмою.

Вимоги до креслення:

  • Модель необхідно виконувати в натуральну величину.
  • Використовувати мінімальну товщину ліній.
  • Прямолінійні відрізки, криві потрібно пов’язувати в полілінію.
  • Контури повинні бути замкнутими, тобто являти собою єдиний об’єкт.
  • Не допускається наявність подвійних або накладених одна на іншу ліній.
  • Для забезпечення максимальної точності варто враховувати товщину лазерного променя, яка хоч і мала, але все ж має свою величину (0,1 мм).

Креслення слід зберегти у форматі, зрозумілому верстата, і потім використовувати йде в комплекті з верстатом програмне забезпечення для створення алгоритму обробки. У керуючій програмі вказується точка початку координат, встановлюється ширина різу, потужність променя, швидкість переміщення інструменту.

Неочевидні аспекти при роботі з дерев’яними заготовками. Як уникнути шлюбу

З однорідною текстурою, наприклад, дерев’яного масиву, лазер справляється добре. Швидкість різання деревини становить 5-15 мм /с в залежності від товщини і породи. При температурному впливі променя на заготовку кромки можуть темніти. Це не завжди пов’язано з перевищенням допустимої потужності, скоріше залежить від властивостей самого дерева. Листяні породи найбільше схильні купувати темний відтінок, видалити який можна шліфуванням. Однак іноді ця не надто позитивна риса лазерного різання дерева використовується як оригінальна особливість, що дозволяє яскравіше і чіткіше висловити лінії.

Фанера є найбільш примхливої ​​серед усіх деревосодержащіх матеріалів. Причина цього – її шарувата структура. Листи шпону у внутрішніх шарах можуть мати сучки, тріщини, а клей може бути розміщений нерівномірно. Чим товщі фанера, тим більше шарів шпон-клей в її складі, а значить і дефекти зустрічаються частіше. Саме тому листи товщиною понад 10 мм небажано різати лазером. Неоднорідності у вигляді сучків, а також надмірна кількість клею провокують Недорезов. Ці місця доводиться проходити повторно або різати при зниженій швидкості, що в свою чергу може погіршити якість лінії різу. Ділянки, на яких клей відсутній, навпаки можуть підгорати.

Шлюб лінії різу (темний рез, погане прорізання) може бути викликаний некоректною передачею променя від випромінювача в зв’язку з неправильно вибрано параметр оптики. Щоб запобігти отриманню бракованих заготовок, потрібно перевірити і вірно налаштувати фокусна відстань, а можливо і провести юстування оптичної системи.

Забезпечення безпеки

Проводячи лазерний розкрій або гравіювання фанери , слід дотримуватися техніки безпеки. Недотримання правил може призвести до травм. Так, потрапляння руки в зону дії променя викличе опік шкіри. Поганий догляд за верстатом, скупчення пилу і бруду можуть спровокувати електричний пробій і травмування оператора.

Незважаючи на відсутність великої кількості стружки і тирси, властивих механічним видам обробки, при лазерного різання фанери утворюється дрібний пил і гази. Ці мікроскопічні частинки осідають на виріб, лінзу, і можуть стати причиною погіршення якості різу, а в окремих випадках і причиною загоряння. Використання стисненого повітря для обдування дозволить вчасно видаляти сміття із зони різу, не допускаючи негативних ситуацій.

Слід враховувати, що при тепловій дії на матеріал можуть виділятися токсичні випари. Для швидкого видалення з приміщення продуктів згорання використовуйте систему вентиляції.

Загалом, перш ніж натискати кнопку «Пуск» обов’язково переконайтеся в справності і чистоті обладнання, коректній роботі вентиляційної і охолоджувальної систем. А при працюючому верстаті керуйтеся здоровим глуздом, адже будь-яка неакуратність або неуважність може стати причиною нещасного випадку.

Використання лазерного різання в різних сферах

Лазерне різання дерева і фанери відкриває можливість виготовлення плоских виробів складної конфігурації і елементів різних конструкцій. За допомогою лазера можна виконати не тільки контурний розкрій, а й перетворити звичайну дерев’яну заготовку в шедевр столярного мистецтва. Вироби з фанери і дерева використовуються для оформлення ресторанів, барів, офісів і домашнього інтер’єру. На вирізані з листа заготовки можна нанести будь-які написи, малюнки та навіть фотозображення.

Виготовлення сувенірної та подарункової продукції

Дерев’яні сувеніри користуються великим попитом. Вони зберігають теплоту дерева і приємні спогади про дарувальника, місці або подію. Посилити атмосферу свята допоможуть дерев’яні хештеги, мініатюри, які використовують для декорування локації, столика в ресторані або святкового торта. Технологія різання лазером по фанері дозволяє створювати унікальні сувеніри та серійні вироби. Оригінальні подарунки вимагають ексклюзивної упаковки, тому одним із напрямів у виготовленні сувенірної продукції є створення подарункових коробок, фірмових кофров, футлярів для пляшок. Однак сувенірна продукція – це не тільки подарунки для близьких або пам’ятні магніти, але і корпоративна атрибутика, бізнес-подарунки, які виконують ще й рекламну функцію.

Рекламне справа

З фанери роблять різні конструкції, які використовуються в оформленні точок продажів, вивіски, сервіровочні вироби для кафе, барів, ресторанів. Завдяки можливості наносити лазером зображення і написи, предмети повсякденного користування з дерева або фанери нерідко використовують в якості промо-товарів. Оригінальні настільні прилади, візитниці, брелоки, підставки під чашки, календарі, прикрашені фірмовим логотипом, можуть стати корисним подарунком клієнтам або діловим партнерам.

Столярні вироби

Завдяки міцності і еластичності фанера широко застосовується для виготовлення конструктивних деталей меблів. За допомогою нетрудомісткі обробки фанерний лист здатний трансформуватися в оригінальну конструкцію. Цей матеріал не тільки не обмежує фантазію дизайнера, але ще і підштовхує до творчих експериментів. З нього народжується авторська меблі – шезлонги, крісла, лави, гойдалки, журнальні столики. Однак не завжди форма є самодостатньою. Лазерне різання фанери дозволяє виготовляти різьблені елементи декору: вставки в меблеві фасади, ліжка, стільниці столів, а також декоративні решітки, внутрішні перегородки і багато іншого.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *