Выбор параметров обработки на лазерном станке с ЧПУ

Ещё сравнительно недавно применение лазера ограничивалось исследовательскими лабораториями и крупными промышленными предприятиями. Однако стремительное развитие лазерных технологий привело к созданию компактных, недорогих, простых и удобных в эксплуатации лазерно-гравировальных станков с ЧПУ. Это открыло широкие возможности применения лазера во многих сферах промышленности — в том числе тех, где автоматическая станочная обработка ранее применялась весьма ограниченно, или не применялась вовсе (например, текстильной, обувной).

Но даже в тех областях, где активно использовались станки для механической обработки (к примеру, фрезерные станки с ЧПУ), лазерное оборудование уверенно завоевало собственную нишу скоростной и высококачественной обработки.

По сравнению с механической обработкой резанием лазерные станки с ЧПУ обладают рядом существенных преимуществ. В их числе:

• высокое качество и непревзойдённая тонкость реза;
• отсутствие повреждений краёв шва;
• более высокая скорость обработки (за исключением металлических изделий);
• отсутствие влияния состояния поверхности заготовки на качество обработки;
• полное отсутствие твёрдых отходов (в процессе обработки лазером образуется лишь газ, легко отводимый штатной вытяжной системой станка);
• отсутствие необходимости закрепления заготовок на рабочем столе станка (что даёт возможность работать с тонкими материалами, такими как бумага, кожа, ткань, или вязкими — резиной);
• простота настройки станка (отсутствие необходимости выбора режущего инструмента нужного типа, его закрепления и т. п.);
• меньший износ станка в процессе обработки (и полное отсутствие износа режущего инструмента — его заменяет «вечный» лазерный луч).
• отсутствие шума при обработке и гораздо меньшие вибрации (по сравнению с механической обработкой).

Кроме перечисленных достоинств, лазерные машины имеют преимущества, характерные для всех станочных машин с ЧПУ. Это, прежде всего, работа по заданной программе. Она позволяет использовать в качестве базиса для обработки дизайнерский эскиз любой сложности. И без искажений переносить его на заготовку и воплощать в материале готового изделия.

Обрабатываемые материалы

Едва ли не главным достоинством лазерного оборудования (по сравнению с фрезерными станками с ЧПУ) является номенклатура обрабатываемых материалов. Здесь для лазерного станка практически не существует ограничений. Тончайшая бархатная бумага, упругая резина, многослойная кожа с неоднородной внутренней структурой — пожалуйста! При выборе правильных режимов обработки, лазерный станок с ЧПУ способен быстро и с высоким качеством производить изделия из самых необычных материалов (в том числе совершенно недоступных для контактной механической обработки). Причём подавляющее большинство моделей лазерных станков с ЧПУ оснащены механизмом загрузки рулонных заготовок, так что владельцу малого бизнеса можно не заботиться о раскрое заготовок на стороннем оборудовании (или того хуже — вручную).

Вышеперечисленные достоинства относятся и к нанесению гравировки на поверхности большинства материалов. Как и фрезерные станки с ЧПУ, лазерные машины могут опционально оснащаться поворотным устройством (для этого рабочий стол имеет механизм подъёма и опускания), что позволяет обрабатывать цилиндрические и сферические заготовки (например, посуду). При этом система ЧПУ станка автоматически осуществляет преобразования линейных координат перемещения лазерной головки вдоль одной из осей в поворот заготовки — никаких искажений готового результата!

Однако, несмотря на способность лазерного станка с ЧПУ работать с очень широкой номенклатурой материалов, качественные результат обработки возможен лишь при правильной настройке параметров обработки.

Параметры обработки лазером

В отличие от механического режущего инструмента (например, фрезы), который можно повернуть, углубить или отдалить (а также изменить частоту вращения и подачу), лазерный луч более «консервативен». Он распространяется лишь по прямой и на бесконечное расстояние. Разумеется, если не встречает на своём пути препятствия. Когда таким «препятствием» является поверхность заготовки, лазер погружается в материал, испаряет его и прожигает насквозь. В случае поступательного движения лазерной головки, прожиг осуществляется вдоль некоторой траектории обработки — на этом и строится фигурная резка заготовок по заданной программе.

В зависимости от мощности лазерной трубки, луч может насквозь прожигать заготовки различной толщины. Как правило, базовая комплектация лазерный станков с ЧПУ включает трубку

К параметрам обработки, влияющим на качество готового изделия можно также отнести «тонкие настройки» программного обеспечения (например, дискретность прорисовки кривых, шаг, направление и скорость движения лазерного излучателя вдоль каждой оси и т. д.). Эти параметры зависят как от модели лазерного станка и его системы ЧПУ, так и от применяемого «софта» для подготовки файлов управляющих программ и их отправки на лазерную машину. Для улучшения качества обработки рекомендуется обращаться к справочной информации в документации к станку или программному обеспечению (например, ссылка на инструкцию к LaserCut).