Лазерные станки:сфера применения,принцип работы,преимущества

Чпу лазерный станок: принцип работы, преимущества

Лазерные станки:сфера применения,принцип работы,преимущества

ЧПУ лазерный станок – это отличный выбор для тех, кто хочет изготовить сувениры, рекламную продукцию, мебель и другие вещи. Автоматизация резки позволит Вам выполнить различные операции с большой точностью и за небольшой период времени.

Материалы для обработки

С помощью лазерных аппаратов с числовым программным управлением можно обрабатывать такие материалы: акрил, полиэстер, двухслойный пластик, фанеру, шпон, дерево, картон и бумагу, кожу, камень, стекло, зеркало и др.

А с помощью бесконтактной технологии также возможна обработка достаточно тонких материалов (бумаги, кожи и прочего) – это материалы, работу с которыми еще недавно было довольно сложно автоматизировать.

Принцип работы

На сегодняшний день цены на лазерное оборудование приемлемые, а поэтому оно набирает популярность и используется не только в крупном, но и в мелком бизнесе. Даже самые бюджетные модели станков с ЧПУ отличаются хорошей продуктивностью и качеством работы.

Давайте рассмотрим конструкцию станка:

  • цельная станина;
  • горизонтальный рабочий стол;
  • передвижной портал, который оснащен головкой, излучаемой лазерный луч.

Двигается исполнительный инструмент с помощью шагового электромотора, который управляется программой и устройством с числовым программным управлением. Это же ЧПУ отвечает за управление лазером и другими исполнительными механизмами.

Элементы оптического узла лазерного аппарата: лазерная трубка, головка излучатель, зеркала-отражатели, механизм фокусировки, линза фокусировки.

Возможности оборудования

Лазерный луч, который является основным рабочим инструментом данного оборудования, имеет высокую мощность (до 10 000 000 Вт/кв. см, толщина зоны воздействия 0,1 мм). Такие характеристики позволяют обрабатывать материалы различной толщины.

Также с помощью лазерной технологии можно получить детали сложной конструкции и различных размеров.

Рассмотрим конкретнее возможности лазерных ЧПУ машин:

  • Резка. Данная технология является доступной, но не считается самой эффективной. Это можно объяснить тем, что потребление у лазерного резака при сильной термической обработке меньше, нежели у плазменного. Преимуществом такой резки является точность краев и сбережение оптических характеристик материалов.
  • Гравировка. Принцип работы следующий: шаг за шагом наносятся тонкие несквозные резы, далее они составляют линию нужной толщины и глубины. При такой обработке сложность изображения и толщина материала не играют важную роль. Основным преимуществом гравировки на лазерном оборудовании является высокая скорость.

Преимущества станков

  1. Огромное количество материалов, которые можно обрабатывать: тонкие и толстые, горючие и нет.
  2. Высокое качество и точность обработки.
  3. Минимум пыли и стружки.

  4. Высокая скорость обработки, за небольшой промежуток времени возможно сделать большое количество необходимой продукции.

  5. Минимальные потери материала, которые возможны за счет высокой точности обработки.

Источник: https://VseOChpu.ru/chpu-lazernyj-stanok/

История появления лазерного станка

С использованием лазера промышленность, машиностроение, ювелирное дело и даже изготовление сувениров перешли на новый уровень. Эта новейшая технология делает производственные процессы максимально точными и позволяет внедрять абсолютно новые техники изготовления и декорирования продукции. Лазерная резка активно используется для обработки металлов, дерева, пластика, стекла и тканей.

Первые идеи и теории

На заре своего появления лазер не имел ничего общего со своим современным родственником. Все началось с теории, которую выдвинул известный ученый-физик Альберт Эйнштейн. В 1916 году он выдвинул предположение о взаимодействии квантового излучения на материалы и изменение их свойств.

До 50-х годов создание лазера так и оставалось на стадии теорий. Но в середине 50-х годов советские ученые Н. Басов и А. Прохоров разработали квантовый генератор. Это был усилитель микроволн, работа которого основывалась на индуцированном излучении. Он работал на основе аммиака.

Это изобретение дало толчок американским ученым Ч. Таунсу и А. Шавлову в 1957 году начать работу над разработкой современного лазера. Параллельно с американцами советские ученые создали резонатор, который состоял из двух зеркал, расположенных друг напротив друга.

Лазерный станок: создание и принцип работы

На основе материалов советских и американских ученых группа разработчиков исследовательского центра компании Hughes сконструировала первый лазер с длиной волны 0,69 мкм.

В конце 1960 года корпорация IBM показала миру инфракрасный лазер. Несмотря на то что этот прибор был большим прорывом этой сфере, практического значения он так и не приобрел.

А все потому, что он работал при температуре жидкого водорода.

Вместе с этим изобретением появилось еще одно — газовый лазер, который работал на смеси двух газов — неона и гелия. Именно этот прибор применяется и в наши дни. Его изобретателем стал Теодор Майман. Он тщательно изучил работы своих предшественников. Именно это позволило создать прибор, который стал важным технологическим прорывом в науке, производстве, медицине и других отраслях.

Лазер излучает точноконтролируемый узконаправленный свет с большой плотностью энергии. У него узкий диапазон частот, поэтому луч имеет один свет. Между разными волнами в сете лазерного луча существует фиксированное соотношение фаз, поэтому его называют когерентным светом. Лазерный луч создается, когда лазерную среду стимулируют испускать интенсивные световые волны.

Сферы применения

Гонка в разработке идеального лазерного станка не прекращается до сих пор и с каждым годом прибор становится более высокотехнологичным и простым в использовании.

За несколько десятков лет ученые смогли поставить производство лазерных станков на высокий уровень. Появились специальные установки, которые предназначались для конкретных работ. Например, 140-метровая лазерная установка “Нова”, мощность которой достигает 1014 кВт. Есть и микроскопический лазер, размеры которого не превышают нескольких микрон.

Свет лазера превышает твердость металла и позволяет создавать максимально точные отверстия, припаивать ткани, что особенно актуально в микрохирургии. Лазерный луч воздействует только на конкретный участок материала, что позволяет избежать деформации остальных участков и тканей.

Сейчас лазерные станки используются в медицине, на производстве при обработке стекла, дерева и металлов. Особой популярностью лазерные станки пользуются в ювелирном деле, при изготовлении оружия, компьютерной техники, изготовлении декора и POS материалов, а также в других сферах, где требуется высокая точность работы с мелкими деталями.

Вместе с этим изобретением появилось еще одно — газовый лазер, который работал на смеси двух газов — неона и гелия. Именно этот прибор применяется и в наши дни. Его изобретателем стал Теодор Майман. Он тщательно изучил работы своих предшественников. Именно это позволило создать прибор, который стал важным технологическим прорывом в науке, производстве, медицине и других отраслях.

Лазер излучает точноконтролируемый узконаправленный свет с большой плотностью энергии. У него узкий диапазон частот, поэтому луч имеет один свет. Между разными волнами в сете лазерного луча существует фиксированное соотношение фаз, поэтому его называют когерентным светом. Лазерный луч создается, когда лазерную среду стимулируют испускать интенсивные световые волны.

Сферы применения

Гонка в разработке идеального лазерного станка не прекращается до сих пор и с каждым годом прибор становится более высокотехнологичным и простым в использовании.

За несколько десятков лет ученые смогли поставить производство лазерных станков на высокий уровень. Появились специальные установки, которые предназначались для конкретных работ. Например, 140-метровая лазерная установка “Нова”, мощность которой достигает 1014 кВт. Есть и микроскопический лазер, размеры которого не превышают нескольких микрон.

Свет лазера превышает твердость металла и позволяет создавать максимально точные отверстия, припаивать ткани, что особенно актуально в микрохирургии. Лазерный луч воздействует только на конкретный участок материала, что позволяет избежать деформации остальных участков и тканей.

Сейчас лазерные станки используются в медицине, на производстве при обработке стекла, дерева и металлов. Особой популярностью лазерные станки пользуются в ювелирном деле, при изготовлении оружия, компьютерной техники, изготовлении декора и POS материалов, а также в других сферах, где требуется высокая точность работы с мелкими деталями.

Источник: https://tvs-group.com.ua/istoriya-poyavleniya-lazernogo-stanka/

Станок лазерный для резки и гравировки: описание, характеристики, принцип работы

Для резки и гравировки металла на современных предприятиях часто используются станки особой разновидности — лазерные. Этот тип оборудования в сравнении с традиционным имеет целый ряд неоспоримых преимуществ.

Используются такие станки в основном для обработки небольших партий заготовок. При этом раскрой и гравировка могут производиться на изделиях, изготовленных из самых разных материалов: пластика, оргстекла, ткани и т. д.

Но чаще всего оборудование этого типа используется для обработки заготовок из дерева и металла.

Особенной сложностью конструкция такого оборудования, как станок лазерный для резки и гравировки, не отличается. Принцип его работы относительно прост. Предварительно вручную разрабатывается чертеж раскроя или гравировки заготовки. Далее изделие закрепляется на столе станка.

Резка или гравировка производятся с использованием специальной лазерной головки. Механического контакта режущего инструмента и изделия при этом не происходит. Раскрой производится лучом, разогретым до очень большой температуры. В месте реза металл просто-напросто расплавляется.

Удаляется он при этом струей газа.

Виды лазерных головок

На современных станках этого типа могут использоваться разные по конструкции рабочие инструменты. Лазерная резка производится головками:

  • Твердотельными. Изготавливаются они на основе алюмоиттриевого граната. Разогрев производится с использованием высоковольтных разрядных ламп. Режим генерации в данном случае может быть как импульсным, так и постоянным.
  • С диодной накачкой. Это относительно новый вид лазеров. Разрядные лампы в них заменены на мощные светодиоды. Такие лазеры стоят довольно-таки дорого, но и более удобны в использовании, а также безопасны. Дело в том, что в этом оборудовании полностью отсутствуют элементы, находящиеся под высоким напряжением.
  • СО2-лазеры. Этот тип оборудования на сегодняшний день считается наиболее совершенным. С его использованием можно резать не только сталь и дерево, но и, к примеру, алюминий, отличающийся большой светоотражающей способностью.

Стол станка и дополнительные опции

Этот элемент в современном лазерном оборудовании обычно имеет сквозную конструкцию. Такие столы удобны тем, что на станках, дополненных ими, можно обрабатывать заготовки абсолютно любой длины.

При желании современный станок лазерный для резки и гравировки можно дополнять разного рода элементами, значительно повышающими его функционал.

К примеру, очень востребованными являются такие узлы, как подъемный стол, позволяющий увеличивать высоту по оси Z, поворотные устройства, предназначенные для гравировки деталей цилиндрической формы, сотовые поверхности для обработки заготовок очень небольших размеров и т. д.

ЧПУ

Как и любое другое производственное оборудование, такие станки могут автоматизироваться с использованием системы числового программного управления. Довольно-таки высокая стоимость — это то, что обычно отличает такой лазерный станок.

ЧПУ, однако, делает оборудование такого типа гораздо более производительным и удобным в использовании. Каких-либо ошибок в гравировке и раскрое на таком станке сделать попросту невозможно. Ведь управляются они посредством особого, разработанного именно для данного конкретного типа заготовки ПО.

Единственный случай, когда при использовании такого станка могут возникнуть проблемы — это ошибки при разработке чертежей.

Удобство использования оборудования этого типа заключается и в том, что какой-либо ручной работы на нем выполнять не приходится. Оператор лазерного станка лишь следит за качеством выходящих из-под резца заготовок и за бесперебойностью его работы. Обычно такое оборудование дополняется также дистанционным управлением.

Преимущества использования

Достоинств у такого оборудования, как станок лазерный для резки и гравировки, имеется множество. К таковым относят в первую очередь то, что:

  • Из-за отсутствия механического контакта исключается возможность сминания заготовки или появления на ней каких-либо царапин.
  • Резка и гравировка на таком оборудовании может производиться с высочайшей степенью точности.
  • Рез при раскрое заготовок получается очень чистым. Поэтому торцы получившихся изделий не требуют дополнительной обработки.
  • Гравировка или раскрой деталей на таких станках могут иметь абсолютно любую степень сложности. Даже очень мелкие элементы узоров и надписей на таких станках выходят аккуратными и смотрятся великолепно.
Читайте также:  Полировочные насадки для дерева на болгарку

Помимо всего прочего, использование современных лазерных станков позволяет неплохо экономить на материале. Ведь отходов при обработке заготовок на таких станках практически не бывает. Также лазерные станки ценятся за свои небольшие габариты и малый вес. Устанавливать такое оборудование в цеху можно без использования фундамента.

Основные сферы применения

Чаще всего такое оборудование, как станок лазерной резки металла или любых других материалов, используют разного рода компании, занимающиеся изготовлением рекламной продукции.

На таком оборудовании очень удобно изготавливать всевозможные штампы, печати, сувенирные изделия, плакаты сложного дизайна и т. д.

Кроме того, на лазерных станках делают лекала для текстильной промышленности и красивые элементы интерьера из разных материалов. Применяется оборудование этой разновидности также в сферах:

  • строительной;
  • авиастроительной;
  • легкой промышленности;
  • машиностроительной;
  • судостроительной.

Технические характеристики

Параметры лазерных станков в зависимости от сферы использования и конструкции могут быть разными. Ниже для примера представляем вашему вниманию таблицу с характеристиками модели RJ 1390, предназначенной для работы с деревянными заготовками. Это очень удобный в использовании и производительный лазерный станок. ЧПУ в нем также предусмотрено.

Параметр Значение
Мощность лазера 60 Ват
Тип лазера СО2
Регулировка мощности реза Программное или аппаратное
Скорость гравировки 0…1000 мм/с
Глубина реза 0…25 мм
Скорость раскроя 0…860 мм/с
Поддерживаемое ПО LaserCut 5.3, CorelDraw, AutoCAD
ОС ЧПУ Windows XP/7/8 (32/64)
Максимально допустимая толщина заготовки 400 мм
Напряжение 220 В, 50 Hz
Мощность станка 1000 Вт
Интерфейс подключения USB 2
Охлаждение лазерной трубки Водяное
Габариты 17000х1200х1100 мм
Вес 320 кг

Как видите, это на самом деле хороший лазерный станок для дерева. При его использовании можно изготавливать изделия практически любой сложности, причем довольно-таки быстро.

Особенности станков для металла

Для гравировки и раскроя заготовок из этого материала обычно используются современные мощные модели с СО2 инструментом.

Станок лазерной резки металла может применяться для работы с обычной сталью, нержавейкой, алюминием, латунью, медью и т. д. Мощность луча лазера у таких агрегатов очень большая.

На современном рынке существует оборудование этого типа, предназначенное для резки листов толщиной до двух сантиметров.

Для каждого вида металла разрабатывается своя технология раскроя или гравировки. Так, станки, предназначенные для резки нержавейки, обычно дополняются узлами, отвечающими за обработку детали азотной кислотой.

Это вещество защищает металл от окисления и возгорания из-за высокой температуры. Для меди, поскольку этот металл отличается большой твердостью, используются станки с очень мощными рабочими инструментами. Лазерная резка на таком оборудовании ведется обычно на очень малых скоростях.

Для работы с медью используются станки в основном с твердотельными головками.

Проще всего обрабатывать на лазерном оборудовании сталь и латунь. В этом случае не требуется использования никаких дополнительных устройств, а настройка производится элементарно.

Цена на оборудование

Сколько же может стоить современный лазерный станок? Цена на оборудование этого вида зависит от многих факторов. Небольшие модели стоят в пределах 90-100 тыс. рублей. За более мощный станок, оборудованный разного рода дополнительными приспособлениями, придется заплатить от 200 до 500 тыс. р.

Таким образом, современный станок лазерный для резки и гравировки — надежное, производительное и качественное оборудование. Использовать его целесообразно в основном в небольших и средних цехах. Возможно, затраты на покупку такого станка будут и серьезными. Однако окупит себя оборудование этого типа за счет высокой скорости работы и экономии на материале очень быстро.

Источник: https://2qm.ru/biznes/promyshlennost/stanok-lazernyi-dlia-rezki-i-gravirovki-opisanie-harakteristiki-princip-raboty.html

Принцип действия и основные типы лазерных станков с ЧПУ

Лазерным лучом (или просто «лазером») называется узконаправленное монохроматическое когерентное вынужденное излучение, инициируемое в активной среде под действием внешнего энергетического фактора (электрического, оптического, химического и пр.).

Физически, явление основано на способности вещества излучать фотон определённой энергии (длины волны) при столкновении атома с другим когерентным («точной копией») фотоном без его поглощения.

Образующиеся при этом «лишние» фотоны являются носителями лазерного луча.

Таким образом, принципиальная схема лазерного излучателя включает в себя:

  • активную среду;
  • источник внешней энергии;
  • оптический усилитель (резонатор).

Упрощённо, генерацию лазерного луча можно описать так: источник энергии служит для «накачки» активной среды (например, рубинового кристалла) извне фотонами определённой энергии. Эти фотоны «вырывают» из атомов вещества активной среды своих «близнецов», но сами при этом не поглощаются.

Оптический резонатор (в простейшем случае — два параллельных зеркала) дополнительно насыщает активную среду, заставляя фотоны-«близнецы» (с одинаковой энергией) многократно сталкиваться с атомами и поддерживать возникновение новых фотонов.

Одно из зеркал резонатора обычно выполняется полупрозрачным оно и пропускает фотоны в направлении оптической оси в виде узконаправленного лазерного луча.

Конструктивное разнообразие лазеров довольно обширно. Чаще всего лазеры классифицируются по виду активной среды (твердотельные, газовые, полупроводниковые), по типу энергии накачки (с постоянной мощностью или импульсные), по размерам и мощности излучения, по назначению и т. д.

Технология лазерной обработки

Сфокусированный лазерный луч несёт в себе достаточную концентрацию энергии для проникновения в материал заготовки. Под действием луча материал в зоне обработки может расплавляться, испаряться, воспламеняться или иным образом изменять свою структуру, фактически исчезая.

В этом случае процесс обработки напоминает механическое резание с той лишь разницей, что режущий инструмент заменён лучом, а отходы материала не отводятся в виде стружки, а «испаряются». При достаточной мощности (и/или небольшой толщине материала), лазерный луч способен осуществлять сквозную резку.

При меньшей мощности — оставлять на поверхности чёткий след (узор гравировки).

Достоинством лазерной обработки является очень тонкий срез при малой «области вмешательства» в материал (в том числе с минимальной температурной нагрузкой и деформацией), благодаря чему обработка заготовки осуществляется с очень высоким качеством.

Кроме того, лазер способен обрабатывать практически любые конструкционные материалы и заготовки различных форм и габаритных размеров (в том числе тончайшие или мягкие, не поддающиеся из-за этого обработке фрезой — например, бумагу, резину, полиэтилен и пр.

).

Лазерно-гравировальные станки

Преимущества технологии лазерной обработки перед обработкой резанием привели к появлению лазерно-гравировальных станков. По принципу действия эти машины очень схожи с фрезерными станками с ЧПУ.

Лазерный станок также имеет монолитный корпус, горизонтальный рабочий стол, размещённый над ним подвижный инструментальный портал с головкой лазерного излучателя (аналога шпинделя с фрезой).

Движение портала (и соответственно, головки излучателя) обеспечивается шаговыми электродвигателями под воздействием управляющих импульсов, генерируемых системой ЧПУ (в соответствие с заложенной в память станка программой обработки). Процессор ЧПУ также управляет мощностью лазерного луча и обеспечивает функционирование прочих узлов станка.

Оптическая система станка состоит из лазерной трубки, отражающих зеркал и головки излучателя с фокусирующей линзой. Трубка имеет сложную «многослойную» конструкцию и заключает в себе активную среду (для современных станков — газовую смесь СО2, азота и гелия). При подаче внешнего напряжения (через повышающий трансформатор) в газовой среде инициируется лазерный луч.

Система зеркал и фокусирующая линза головки излучателя направляет луч на поверхность материала. Движение головки излучателя над заготовкой позволяет вести обработку согласно заданному алгоритму по самым сложным (двух- или трёхмерным) траекториям.

Для охлаждения лазерной трубки предусмотрена циркуляция жидкости (воды) в специальных магистралях под действием внешнего насоса.

Виды и особенности лазерных машин

Современные лазерные машины с ЧПУ успешно справляются с обработкой заготовок из практически любых материалов (дерева, металла, пластика, стекла, кожи, резины, бумаги, полиэтилена, камня и т. д.). Но, несмотря на значительную универсальность, каждая модель (или линейка моделей) имеет свою «специализацию».

Настольные лазерные граверы. Как правило, небольших размеров, не требуют установки в производственном помещении (подойдут для офиса или даже квартиры — если имеется такая потребность). Граверы оснащены хорошей оптической системой, однако её мощность сравнительно невелика.

Тем не менее, гравер способен выполнять высококачественную гравировку (нанесение плоских и объёмных изображений на поверхность), а также сквозную резку заготовок небольшой толщины из большинства материалов (за исключением металлов) лишь незначительно уступая в производительности раскроя и резки «старшим» моделям лазерных станков.

Лазерно-гравировальные станки бывают как в настольном исполнении, так и в «напольном», и представлены очень большим разнообразием габаритов рабочих столов — от полуметра до полутора-двух и выше. Станки рассчитаны на установку в специальном помещении и предназначены для напряжённой работы в условиях производства.

Каждый станок имеет монолитный корпус, обеспечивающий устойчивость конструкции и эффективно гасящий вибрации, возникающие при работе. Основным назначением таких моделей является лазерная резка и раскрой материалов (в том числе широкоформатных на большой скорости) и высококачественная гравировка поверхностей заготовок.

Для повышения производительности и качества обработки, лазерные станки имеют специальные конструктивные решения.

Например, параллельную установку двух лазерных трубок — для одновременной обработки двух заготовок, или размещение лазерной трубки на подвижном портале — для исключения потерь мощности луча при его рассеивании «на пути» к излучателю, и т. д.

Компактные лазерные маркеры предназначены для гравировки изображений высокого качества с большой скоростью. Маркеры способны наносить гравировку на объёмные изделия (украшения, брелоки, ручки и пр.), при этом даже мельчайшие детали узора получаются чётко различимыми, а сам рисунок отличается долговечностью. Это достигается благодаря особой (т. н.

«двухосной») конструкции оптической системы маркера. Отдельные линзы имеют возможность взаимного перемещения, поэтому лазерный луч, генерируемый трубкой, формируется в двухмерной плоскости и направляется в любую точку обрабатываемой заготовки под нужным углом.

При этом головка излучателя фокусирует луч не плоской линзой, а специальным объективом, поддерживающим стабильность лазера при любых условиях обработки.

Лазерные маркеры имеют сравнительно малую рабочую область, но, как правило, уже в базовой комплектации оснащены встроенным микрокомпьютером со всем необходимым для работы программным обеспечением. Благодаря этому достигается высокая мобильность станка — дополнительные внешние подключения (исключая электропитание) не требуются.

Источник: https://InfoLaser.ru/stati/printsip-dejstviya-i-osnovnye-tipy-lazernykh-stankov-s-chpu/

Лазерные станки СO2 – преимущества и недостатки

За счет своей компактности и доступной цены лазерные станки с активной газовой средой прочно захватили рынок, вытеснив контактную механическую обработку.

Преимущества лазерные станков бесспорны: они гарантируют качественный тонкий шов, КПД у них существенно выше, они почти не издают шума и не вибрируют, способны обработать различные материалы от бумаги до пластика, требуют малых затрат энергии, практически исключают брак.

      Углеродные лазерные станки универсальны. Современно программное обеспечение, идущее к ним, позволяет выполнять действительно сложную обработку, превращая виртуальную модель в идентичную настоящую.

      Лазерные станки особенно востребованы в малом и среднем бизнесе, потому что именно там выгода от их использования наиболее ощутима. Выполненные на таком оборудовании изделия получаются с достаточно низкой себестоимостью.

      Как правило, лазерный станок состоит из корпуса, в котором находится множество отсеков для электроники и оптических систем. В рабочем отсеке располагается ячеистая платформа (сотовый стол), необходимая для размещения заготовки.

Кроме того, там же находится и инструментальный портал, который несет головку лазера. Портал – это несколько зеркал, подвижных за счет шагового привода.

Команды оборудование получает от процессора, которому, в свою очередь, предварительно задан весь алгоритм желаемого действия.

Лазерный излучатель выжигает контур по своему маршруту, луч проходит через лазерную трубку, а зеркала направляют его к излучателю. Активная среда в стеклянной трубке газовых лазерных станков представлена смесью СО2 и азота, частично – гелия. Энергия лазера велика, он высокоточен, потому обеспечивает высокое качество резки (толщина среза небольшая, отходов нет).

        Газовый лазер – недорогое высокостабильное оборудование, представлено оно разными моделями, отличающимися мощностью (от 40 Вт до 200 Вт и более) и размерами (длина трубки повышается пропорционально увеличению мощности). Единственное слабое звено станка – сама лазерная трубка. Однако она считается расходником и легко меняется после выработки своего ресурса.

Читайте также:  Измельчитель древесины: лучший способ переработки дерева

       Подводя итог, можно отметить неоспоримые преимущества лазерных станков с СО2:

• высокоточная и качественная обработка;

• невысокие затраты энергии;

• легкость обслуживания;

• возможность увеличить мощность станка путем замены лазерной трубки;

• возможность выбора режима излучения для обработки материалов различной природы.

     Недостатки лазерных станков с СО2:

• ограниченный ресурс лазерной трубки и ее хрупкость;

• необходимость качественного и постоянного охлаждения;

• при низкой мощности возможны сбои в работе;

• для разных материалов заготовки мощность должна быть различная.

   И, наконец, необходимо помнить, что СО2-лазеры работают с неметаллами, и в этом их основное предназначение.

      В компании АМУР-СТАН вы можете купить лазерный станок с ЧПУ китайского производства по более низкой цене (в сравнении с отечественными, американскими и европейскими аналогами).

Мы осуществляем доставку оборудования по всей России и СНГ, обеспечиваем помощь в настройке и сопровождение во время эксплуатации, предоставляем год гарантии на все станки.

Так же наша компания занимается поставкой запчастей и расходных материалов для лазерного и прочего промышленного оборудования.

Перейти к каталогу лазерных станков >>

Источник: http://www.amur-laser.ru/help/article/lazernye_stanki_so2_preimushchestva_i_nedostat/

Устройство лазерного станка

Конструкция современных лазеров довольно проста. Независимо от производителя, лазерный резально-гравировальный аппарат будет состоять из координатного стола, летающей оптики, излучающего элемента и вспомогательных механизмов. Остановимся подробнее на каждом из элементов конструкции.

1. Координатный стол

Координатный стол лазерного станка предназначен для точного позиционирования фокусирующего элемента относительно изделия. Точность контуров, скоростные показатели при гравировке и контурном рисовании, качество изделий зависят, в первую очередь, от этого элемента конструкции. Несущую функцию выполняет станина или корпус станка.

К ней предъявляются требования жёсткости и точности геометрии. Для точного и плавного перемещения подвижных элементов, на станину установлены направляющие. От их качества зависит долговечность лазерно-гравировального станка и нагрузка на приводящую часть конструкции.

В качестве привода, передающего усилие с моторов на подвижные части, могут выступать как зубчатые ремни, так и шарико-винтовые пары. 

Существует множество способов сконструировать привод, у каждого есть свои достоинства, которые проявляют себя при правильном выборе сферы применения. Приводит в движение конструкцию мотор. На каждую ось координатного стола он свой.

Могут использоваться сервомоторы и микрошаговые двигатели, которые, через свою систему управления подключены к контроллеру. Контроллер является основным управляющим элементом.

Он получает программу с компьютера и перемещает с помощью координатного стола зеркала летающей оптики.

2. Летающая оптика

Для того, чтобы лазерное излучение попало точно в нужное место на материале, на подвижных частях координатного стола лазерно-гравировального станка установлена система зеркал. Луч, покидая излучающий элемент, встречает на своём пути первое, неподвижное, зеркало. Эта судьбоносная встреча меняет его траекторию, он отражается. 

Для того, чтобы энергия луча не рассеялась зеркало изготовлено из специального материала и отполировано с высокой точностью, либо покрыто составом, уменьшающим рассеяние. После того, как первое, неподвижное, зеркало отразило луч, он попадает на второе зеркало, которое подвижно и.

отразив луч, снова меняет его траекторию под прямым углом, направляя лазерный луч к третьему зеркалу, которое, в свою очередь отражает луч в фокусирующий элемент – линзу. Надо заметить, что в зависимости от мощности излучающего элемента диаметр луча на выходе из него может достигать десяти миллиметров.

Линза фокусирует энергию луча в пятно диаметром всего в две десятые миллиметра. Вся энергия, излученная лазерной трубкой, оказывается в этом крохотном пятнышке.

3. Лазерная лампа

В качестве излучающего элемента в лазерных станках наиболее распространено использование стеклянных отпаянных ламп. 

Лазерная лампа наполнена смесью газов на основе углекислоты. В ней организован оптический резонатор и два кольцевых электрода. При работе лазера на эти электроды подаётся высокое напряжение, приводящее к образованию тлеющего разряда, подобного разряду в неоновой рекламе.

В этом разряде происходит движение электронов от положительного электрода к отрицательному и при пересыщении энергией происходит свечение — выделение фотонов, которые по инерции пролетают электрод и отражаются от первого, полупрозрачного зеркала резонирующего контура.

Пролетая путь внутри тлеющего разряда эти фотоны сталкиваются с электронами и вызывают лавинообразное выделение себе подобных, долетая до второго, полностью не прозрачного зеркала, они отражаются от него. Зеркала расположены друг от друга на рассчитанном расстоянии, что приводит к резонансу системы.

В результате энергия фотонов становится настолько велика, что первое, полупрозрачное зеркало уже не удерживает их и трубка излучает лазер. Излучение лазера когерентное и одномодовое, что означает, что все фотоны летят рядом и в одном направлении, не сталкиваясь и не рассеиваясь.

Отраженное от зеркал летающей оптики и сфокусированное линзой излучение производит работу — жжёт. Соответственно происходит горение и образование дыма, который следует удалять.

4. Вспомогательные устройства при лазерной резке

Для того, что бы процесс работы на лазерно-гравировальном станке приводил к жизнеутверждающим результатам, доставлял удовольствие и продолжался как можно дольше следует использовать вспомогательные устройства. Важнейшее из них — устройство охлаждения.

При работе излучающего элемента выделяется тепло, которое может привести к повреждению трубки, его нужно отводить. Для отвода тепла используют теплоноситель и аппарат для обеспечения циркуляции и охлаждения теплоносителя — чиллер. Чиллер, по сути, это холодильная установка с компрессором, испарителем и хладагентом.

Она оснащена контроллером, который умеет поддерживать температуру, оптимальную для работы лазерной лампы.

Следующее по важности устройство — воздушный компрессор. Он обеспечивает избыточное давление в фокусирующем узле, что не позволяет продуктам горения оседать на линзе. Вторая функция — продувка места реза. Для получения поверхности реза с минимумом следов горения в воздушную магистраль можно подать инертный газ.

Конечно, продукты горения, которые выделяются при лазерной обработке, следует удалять, для этого используют системы вентиляции высокой производительности. Как минимум в шестьсот кубометров в час.

Укомплектовав свою лазерную машину всеми этими устройствами, можно быть уверенным, что все доступные для лазерной обработки материалы будут обработаны качественно и без вреда для станка и оператора.

Источник: http://lestar-cnc.ru/instrukcii/lazer-stanok/ustroystvo-lazernogo-stanka/

Описание и разновидности станка с ЧПУ для лазерной резки и гравировки

Лазерная резка универсальна – это одно из самых привлекательных достоинств технологии. Если механический метод приводит к потере материала и не отличается высокой производительностью, а термический можно применять только к металлам и сплавам, то лазерной резке поддаются любые материалы.

Описание станка для лазерной резки

Процесс лазерной резки по форме напоминает механическую: режущий инструмент – в этом случае лазерный луч, проникает в заготовку и производит резку.

А вот действие самого лазерного луча аналогично плазменной дуге – это тепловой источник, но с такой малой зоной термического воздействия, что этой величиной можно пренебречь.

Лазером можно разрезать материалы не только исчезающе малой толщины, но и горючие, например, полиэтилен и бумагу.

Лазерный луч оказывает следующее действие.

  • Расплавление – свойственно металлическим изделиям и пластмассовым. Режим излучения – непрерывный, для улучшения качества реза применяют обдув воздухом, кислородом или нейтральным газом.
  • Испарение – поверхность листа нагревается до температуры кипения, поэтому выбранный материал испаряется, а не накапливается в виде пыли или стружки. Режим – короткие импульсы, но высокой мощности.
  • Разложение – при невысокой стойкости материала к термическому воздействию вещество может, не плавясь, разлагаться на газообразные продукты. Если продукты разложения относятся к вредным или опасным веществам, метод не применяется.

Для лазерной резки последний вариант – единственное ограничение по применению. Поэтому, например, ПВХ-стекло режут только механическим способом, так как при лазерной резке полимер разлагается с выделением хлора.

Возможности

Лазерный луч отличается чрезвычайно высокой концентрацией мощности по площади – до 10 000 000 Вт/кв. см, при толщине зоны воздействия в 0,1 мм. При обработке оргстекла мощности, конечно, используются меньшие и зависят от толщины листа.

Эта особенность позволяет получать детали исключительно сложной конфигурации и малых размеров.

  • Резка – на сегодня эта технология не только самая эффективная, но и доступная, так как при столь сильном термическом воздействии потребляет лазерный резак намного меньше, чем плазменный. Отличительная особенность лазерной резки – острые точные края и сохранение оптических свойств материала: оргстекло остается прозрачным и цвета не меняет.
  • Резка возможна сквозная и несквозная. Последний вариант часто применяется для декоративных объектов: лазером снимают верхний слой двухцветного пластика, чтобы второй слой сформировал изображение. Столь тонкая работа под силу только лазеру.
  • Гравировка – заключается в последовательном нанесении тонких несквозных резов с тем, чтобы в итоге они составили линию требуемой толщины и глубины. Сложность рисунка и тонкость материала значения не имеют. При этом скорость процесса несравнима с любыми другими методами.

Технические характеристики и схема

Для гравировки и резки оргстекла используются только газовые лазеры. В общем виде он состоит из лазерной трубки с газовой средой – отсюда и название устройства, зеркал и головки излучателя. При подаче электротока иницируется лазерный луч – узконаправленное монохроматическое излучение. Оптический резонатор – зеркала, и фокусирующая линза на головке направляют луч на поверхность.

Схема конструкции лазерного станка включает в себя следующие элементы.

  • Станина – неподвижная часть, на которую устанавливается все остальное оборудование.
  • Координатный стол – линейные 3-координатные сервоприводы. Они обеспечивают перемещение лазерной головки. Это аналог шпинделя с фрезами на механическом станке.
  • Рабочий стол с системой крепления – здесь размещается материал.
  • Модуль подачи технологического газа – при работе с оргстеклом является элементом обязательным.
  • Вытяжная система – удаляет продукты разложения и испарения.
  • Модуль управления – аналоговое или цифровое ЧПУ.

Мощность лазерного станка колеблется в очень широких пределах. Наиболее значимым фактором для выбора является даже не производительность, а глубина прорезки. Для настольных вариантов она не превышает 12 мм. Современные промышленные станки способны резать неорганические армированные материалы толщиной в 50–60 мм.

Преимущество

  • Сложность – ни механическим, ни термическим методами нельзя получить изображение или контур такой степени сложности и тонкости, как в случае применения лазера. Точность – практически абсолютная. Точность позиционирования составляет не более 0,01 мм. Ошибки исключены.
  • Скорость – в среднем скорость гравировки составляет 1000 мм/сек, а максимальная скорость перемещения лазерной головки – до 25000 мм /сек. В итоге относительная дороговизна процесса – ведь здесь задействованы три системы обслуживания, многократно окупается скоростью выполнения работы.
  • Минимальные потери материала – толщина резки колеблется от 0,1 до 25 мм. При раскрое оргстекла отсутствует стружка или пыль.
  • Большинство станков оборудуется программным числовым управлением, что обеспечивает высочайшую точность обработки.
Читайте также:  Огнеупорная краска: особенности применения, преимущества

Резка и гравировка возможны не только на плоских поверхностях, но и на объемных предметах. Это стало возможным после появления лазерных маркеров.

Станок с чпу

ЧПУ – пакет программ, формирующих управляющие импульсы для электроприводов. Обеспечивает максимально возможную для данного оборудования точность выполнения.

На фото изображен лазерный станок с ЧПУ управлением

Поскольку речь идет о лазерном луче, то точность резки и нанесения линий на лазерном станке с ЧПУ не знает аналогов.

Преимущество

При резке механическим инструментом часть материала уничтожается – выбирается в виде стружки и пыли. Мало того, что при этом теряется часть оргстекла, но и стружка забивается в линии резки и отверстия, тем самым значительно затрудняя работу.

Лазерный способ обработки всех этих недостатков лишен.

  • Минимальная материалоемкость – толщина линии реза может составить 0,1 мм. Потери при этом исчезающе малы.
  • Ни стружки, ни пыли при резке не образуется. Возможны лишь появление газообразных продуктов испарения, которые удаляются системой вентиляции.
  • ЧПУ позволяет производить резку самой сложной конфигурации.
  • Выбор материала не ограничен. На лазерном станке можно работать с оргстеклом минимальной толщины, и даже с такими мягкими и горючими материалами, как ткань или бумага.
  • Несмотря на то что пластик деформируется под действием высокой температуры при лазерной резке, эта деформация исчезающе мала: канал воздействия настолько узкий, что не страдают даже края кромки. При лазерной резке торцы детали остаются прозрачными.
  • Края сохраняются острыми. В ряде случаев это продиктовано производственной необходимостью. Чтобы получить закругленные кромки применяется специальная технология.
  • Экономичность – скорость и точность раскроя многократно окупают сравнительную дороговизну процесса.

Технические характеристики

Подбор оборудования производится исходя из характеристик материала, с которым предстоит работать.

  • Тип лазера – если речь идет о резке изделий, то предпочтение отдается газовым лазерам. Они могут работать в непрерывном и импульсном режиме, отличаются мощностью и узкой направленностью луча. К тому же, это наиболее доступный по стоимости и обслуживанию вариант. То же самое касается и гравировки оргстекла.
  • Твердотельные лазеры, которые тоже полностью удовлетворяет требованиям, чаще используются при работе с металлами и сплавами: здесь реализуется квазинепрерывный режим излучения. Стоимость твердотельных больше.
  • Мощность – при работе с оргстеклом небольшой толщины – до 12 мм, достаточно мощности лазера в 60 Вт. При увеличении мощности до 5–6 кВт возможна резка оргстекла толщиной до 50–60 мм.
  • Размер рабочего стола – изменяется от 300*200 мм до 1600*900 мм.
  • Тип программного оборудования – подбирается с учетом решаемой задачи. Если, например, станок используется для производства декоративной продукции, то важным является совместимость с распространенным программным обеспечением, наподобие Corel Draw, Photoshop и так далее.
  • Поддерживаемые форматы – ЧПУ позволяет использовать в качестве проекта готовые изображения и рисунки. Соответственно, выбранное ПО должно поддерживать форматы: plt, dst, dxf, bmp, ai, hpgl и так далее.

Как пользоваться?

  1. На первом этапе создается макет будущей продукции и загружается в память устройства. Затем настраиваются необходимые параметры для конкретного изделия.
  2. На рабочем столе закрепляется материал.
  3. Все дальнейшие действия выполняются без участия оператора.

    Газолазерная головка, с помощью высокоточных сервоприводов, перемещается согласно заданной программе. Технологический газ подается соосно с режущим лучом, предотвращая опасность возгорания и удаляя продукты испарения и распада.

  4. Все газообразные продукты выводятся вытяжкой.

Станок rabbit

Rabbit Semiconductor – лидер в области изготовления процессорных модулей. Продукция компании разработана для тех случаев, когда возможности оборудования превосходят возможности управляющих микропроцессоров. При этом установка промышленного компьютера экономически невыгодна.

На фото изображен станок для лазерной резки Rabbit

В наибольшей степени это касается высокоточного, но не слишком мощного оборудования, предназначенного для сложной работы с материалом в небольшом объеме. Гравировка, резка, формирование 3D изображений на деталях небольшого размера – типичные представители этой категории.

Технические характеристики

Тип лазера – газоразрядный, так как он относится к наиболее экономичным и работает в двух режимах. Мощность лазера – 40 Вт. В моделях серии SC есть возможность установки более мощного лазера – 80 Вт, 130 Вт.

В серии SG в базовый комплект входят две лазерные трубки. Таким образом можно сократить сроки работ, обрабатывая сразу две детали. Или применить метод комбинации лучей для получения изображения внутри массы материала. Такой способ подходит только для силикатного или хрустального стекла.

Размера рабочего стола – серия HX относится к мини-станкам. Здесь размер рабочего стола не превышает 300*420 мм. В других линейках размеры колеблются от 300*500 до 1600*900 мм. В отдельных моделях при небольшой величине рабочего стола предусмотрена функция рулонной протяжки. Это позволяет обрабатывать объемные листы без предварительного разрезания.

Загрузка файлов проекта осуществляется через USB-порт. При этом постоянного контакта с ПК не требуется: файлы загружаются в рабочую память вместе с заданными настройками.

Возможности

Лазерные станки Rabbit предназначены для обработки неметаллических материалов: дерева, фанеры, ткани, бумаги, пластика и, конечно, оргстекла. Функции, выполняемые станком, стандартны:

  • Резка – толщина линии реза составляет 0,1 мм. В зависимости от мощности толщина листа материала колеблется от 5 мм до 25 мм.
  • Гравировка – точность позиционирования составляет не более 0,01 мм. Таким образом получают гравировку идеальной точности и минимальной глубины, например, на бумаге.
  • ПО позволяет загрузку файлов с рабочего компьютера, с флешки или другого носителя.

Преимущества

Кроме стандартных преимуществ лазерно-гравировальных станков – точность резки, скорость обработки, отсутствие материальных потерь и износа техники, оборудование от Rabbit отличается дополнительными преимуществами:

  • Возможна замена лазерных головок на более мощные, что весьма экономично.
  • Простота управления – одна из принципиальных особенностей процессорных модулей Rabbit.
  • Требуемое напряжение – только 220 В.

Разновидности станков

Высокая точность – и резки, и позиционирования, чаще всего требуется при изготовлении мелкой декоративной продукции – сувениров, табличек, ключей.

Некоторые виды станков для лазерной резки

При этом мощность лазера минимальна. Для обработки большого количества материала при такой же точности нужна и высокая мощность, и большая производительность.

Настольные

Или как их называют мини лазерные станки, получили свое название не за форму выполнения – рабочий стол есть в любой модели, а за отсутствие специального основания. Станок можно расположить в любом месте мастерской или даже жилой квартиры при соблюдении определенных требований: вытяжка, отсутствие пыли и грязи.

Мощность аппаратов невелика – до 60 Вт, размеры рабочего стола минимальны. Станок рассчитан на обработку заготовок небольшого размера из неметаллических материалов. По точности и возможностям сложной резки своим старшим «собратьям» прибор не уступает.

Специального основания не требуется как раз благодаря небольшим размерам и мощности: нет нужды гасить вибрацию, так как она здесь незначительна.

Напольные

Даже при относительно небольшом размере рабочего стола нуждаются в прочном основании – для гашения вибрации. Предназначены для работы с высокой скоростью, с плоским и объемным материалом, в том числе и широкоформатным.

  • Напряжение – для лазера мощностью выше 120 Вт в абсолютном большинстве случаев требуется промышленный ток в 380 В.
  • Обязательное оборудование вытяжки – при высоких скоростях и большом количестве материала газообразные продукты выделяются в большом объеме.
  • Рабочий стол может представлять собой как стационарную конструкцию, так и с опцией регулировки по высоте.
  • Возможна компоновка двумя лазерными головками и использование излучения в комбинированном режиме.

Маркеры

Отличаются небольшими размерами и рассчитаны для работы с объемным материалом – брелки, ручки, украшения и так далее. Особенностью их является двухосная оптическая система: положение линз изменяется относительно друг друга. Это позволяет формировать луч двухмерный. Таким способом добиваются обработки не только в нужной точке, но и под нужным углом.

Лазерный маркер не требует монтажа никаких дополнительных систем.

Заключение

Лазерная резка и гравировка незаменимы в тех областях, где требуется высокая точность и тонкость обработки. К тому же, это единственный метод, который позволяет работать с материалом мягким, тонким и горючим.

Видео работы станка для лазерной резки:

Источник: http://proakril.com/orgsteklo/oborudovanie-dlya-obrabotki/lazernyj-stanok.html

Современные технологии — станки лазерной резки в Москве от компании АВТОМ

Станок лазерной резки – это современное оборудование, в котором обработка материалов осуществляется с помощью мощного лазера.

Данные станки дают возможность создания автоматизированного производства, при котором человеческий труд будет минимальным.

Станок лазерной резки в Москве получил широкое применение на современных производственных предприятиях. Обработка материалов с помощью данного станка производится на высочайшем уровне.

Принцип работы лазерного станка

Работа станка лазерной резки заключается в использовании лазера высокой мощности. Энергия лазерного луча, управляемого компьютером, концентрируется в одной точке, что позволяет обрабатывать любые материалы. Во время резки лазерный луч плавит материал, который впоследствии испаряется или выдувается при помощи струи газа.

Процесс сопровождается минимальным участком плавления. Благодаря этому термическое повреждение материала минимально, что дает возможность выполнять обработку с самыми деликатными материалами. В последнее время лазерный раскрой материала в Москве получил большую популярность на производственных автоматизированных линиях.

Так как данные станки качественно обрабатывают даже легко деформируемые материалы по сложным задаваемым траекториям.

Выбирайте ручной резьбонарезной инструмент по разумным ценам.

Преимущества станков лазерной резки

Лазерный раскрой материала в Москве и в России в целом популярен благодаря следующим преимуществам:

  • Отсутствие механического контакта. Станок лазерной резки проводит обработку материала без механического контакта. Соответственно, все недостатки, связанные с механической резкой – отсутствуют. К тому же нет надобности, фиксировать заготовку на рабочем столе. Поэтому обработка хрупких металлов производится без деформации
  • Гравировка. Станок лазерной резки в Москве активно применяется для нанесения гравировки практически на любой материал. А это может быть дополнительным источником дохода для предприятия
  • Точность работ. Станок лазерной резки точно вырезает углы, без какого либо округления, как это делают фрезерные станки
  • Скорость. Лазерные станки показывают высокие темпы производительности при работе
  • Универсальность. Лазерный станок может работать практически с любыми материалами. Он успешно обрабатывает такие материалы: дерево, пластик, стекло, камни разных пород, резину, кожу, картон и бумагу, ткани и другие материалы

Недостатки лазерных станков

Ни одно оборудование не может иметь только плюсы. Лазерные также имеют свои недостатки:

  • Высокая стоимость. Станки лазерной резки – это дорогое оборудование, это обусловливается большим спектром задач, с которыми они могут справляться и дорогой технологией производства станков;
  • Высокое энергопотребление. Мощные лазеры потребляют большое количество электроэнергии.

Несмотря на это, станок лазерной резки в Москве и на всей территории России нашел свое применение. Так как плюсы существеннее минусов.

Современный технологический процесс требует внедрения современных технологий, а к таким как раз можно отнести лазерный раскрой материала. В Москве лазерные станки применяются как на предприятиях среднего бизнеса, так и на больших производственных заводах. Универсальность и точность, возможность автоматизации – это то, что важно при сегодняшнем производстве.

Источник: http://avtom1.ru/stanok-lazernoj-rezki-v-moskve.html

Ссылка на основную публикацию