Луч лазера, сфокусированный в определенной точке, дает мощный поток, позволяющий выполнить максимально точную обработку. На этом построена работа лазерно-гравировальных станков. Они применяются на производствах связанных с деревообработкой, при изготовлении сувенирных и кожно-галантерейных изделий, в машиностроении.
Назначение оборудования и его преимущества
Привычный механический способ резки с обработкой влечет к неизбежной процентной утрате материала. Термические формы воздействия эффективны лишь с металлами. Главным достоинством лазерных станков является универсальность. Параметры данных устройств допускают работу с сырьем разной структуры. Точность среза с ровными краями получается за счет особенностей действия сфокусированного луча:
- мощность излучения при непрерывной обработке может достигать 109 Вт/см2, а при импульсной 1017 Вт/см2;
- быстрая расплавка и испарение не разрушают структуру, не дают деформироваться.
Область использования лазерного гравера не имеет ограничений.
| Место | Способы |
| Реклама | Производство табличек-вывесок, логотипных знаков |
| Ювелирно-сувенирные изделия | Отделка драгметаллов; изготовление знаков и медалей; декорирование упаковки и подарков |
| Промышленные предприятия | Нанесение различной маркировки, а также измерительных шкал |
| Швейно-кожевенные производства | Раскрой, моделирование |
К достоинствам оборудования можно отнести:
- простоту в управлении лучом, что дает возможность применения его на автоматизированных линиях;
- высокую производительность, как при резке, так и при гравировке;
- филигранную точность при воспроизведении пространственных форм;
- высокую степень детализации самых сложных рисунков.
Гравировка и резка на оборудовании такого вида позволяет существенно сократить затраты на выполняемые работы, поэтому аппараты быстро окупаются.
| Параметры | Нюансы | |
| Стоимость | Зависит от количества выполняемых функций. В среднем колеблется от 80 000 до 600 000 рублей, но может быть выше | |
| Система охлаждения | Чиллер | Входит в базовую комплектацию Lasermann, а также аппаратов известных компаний |
| Обдув гравера с резаком | Зависит от модификации агрегата. Необходим, но производителями устанавливается не всегда | |
| Мощность | Низкая | Работа с древесиной, нанесение гравировки, изготовление трафаретов |
| Высокая | Резка металлических заготовок | |
| 3D обработка | Присутствует только на современных моделях | |
Прежде чем приобрести станки для резки и гравировки нужно выяснить, какие задачи на них планируется выполнять:
- часть представленных на рынке аппаратов имеет ограничение по обрабатываемому сырью;
- универсальные устройства оправдывают себя, только если задействованы всех их возможности.
| Материал | Характеристики | Сфера применения |
| Полистирол, акрил, оргстекло | Срез ровный; дополнительная полировка не требуется; допускается создание художественных форм любой сложности. | Рекламная продукция, дизайнерские и сувенирные изделия |
| Дерево, материалы содержащие продукты деревопереработки | Нанесение сложных геометрических фигур; нагар является частью дизайна | Мебельная промышленность; изготовление элементов декора |
| Картонно-бумажные изделия | Деформация отсутствует; при точной настройке лазерного оборудования не оставляет нагара | Производство декоративно-упаковочной продукции |
| Меховые, кожаные, тканевые заготовки | Луч регулируется с точностью до 0,1 мм | Формирование и резка |
| Металлозаготовки | Для резки, закалки, наплавки требуются специальные станки | Гравировку можно выполнить на любой модели |
| Камень | Данный вид оборудования для резки не используется |
Аппаратура последних поколений, такая как Lasermann, позволяет получить конечный продукт стойкий к любым воздействию извне.
Конструкция лазерно-гравировальных станков допускает нанесение изображений в любых плоскостях. Имеющийся на рынке ассортимент отечественного и зарубежного станкостроения позволяет купить модели с любыми разрешающими возможностями.
Виды станков
Существенных отличий они не имеют. Главная разница заключается в мощности воздействия. Лазерные гравировальные станки можно объединить в несколько групп:
| Наименование | Виды |
| Назначение | Для мягких материалов, не сможет воздействовать на более жесткие структуры. В то время как оборудование, используемое при обработке металла, применяется для работы с деревом, бумагой или пластмассами |
| Вид действующей среды | Подразделяются на газовые, полупроводниковые, твердотельные |
| Функциональность | Устройства с ручным режимом; полуавтоматы; аппараты с ЧПУ |
| Способ получения энергии | Делятся на приборы импульсные и с постоянной мощностью |
Станки выпускаются разных параметров:
- компактные настольные варианты удобны в быту, их можно купить для небольших мастерских;
- крупногабаритные напольные конструкции, например Lasermann L1390, предназначены для использования на промышленных предприятиях.
Конструкция оборудования включает в себя несколько узлов.
| Части | Назначение | |
| Основание | Неподвижная несущая часть лазерного станка, предназначенная для установки оптических и механических подсистем. Продольное перемещение лазера обеспечивается электроприводами | |
| Координатный стол | Линейный 3D сервомеханизм. Дает возможность перемещаться лазерной головке.
Аналогичен шпинделю с фрезой на металлообрабатывающем агрегате |
|
| Операционная плоскость | Место расположения и крепления обрабатываемого сырья, заготовок. Может быть как стационарным либо с опцией регулировки высоты. Часто дополняется элементами, повышающими функционал оборудования | |
| Блок распределения и дозирования технологического газа | Обязательный узел в аппаратуре данного типа | |
| Система вытяжки | Блок отвечающий за удаление вторичных продуктов, получаемых в результате плавки, разложения и испарения сырья | |
| Головка | Твердотельная | Режим генерации импульсный либо постоянный. Разогрев высоковольтными разрядными лампами |
| Диодная | Отсутствуют элементы с высоким напряжением. Разогрев при помощи светодиодов большой мощности | |
| СО2 — лазер | Позволяет выполнять резку любых материалов, в том числе с большой светоотражающей способностью | |
| Блок управления | В зависимости от разновидности модели может быть как цифровым, так и аналоговым | |
Модификации позволяют обрабатывать одну или несколько заготовок. Возможно использование излучения в комбинированном режиме. Резка лазером напоминает механическую, но вместо резака действует луч. Во время воздействия на изделие выделяется минимальное количество тепла.
Характерные особенности
Собираясь приобрести оборудование, стоит обратить внимание на некоторые нюансы. Отличительной особенностью лазерного станка является сам процесс выполнения операций. Луч оказывает на структуру материала одновременно несколько действий.
| Вид | Нюансы |
| Плавление | Данный метод применим к металлу с пластмассой. Производится при непрерывном режиме излучения с обязательным обдувом |
| Испарение | Обработке подвергаются материалы способные нагреться до температуры кипения. Для воздействия используют короткие, но мощные импульсы. Плюсом резки является отсутствие пыли и стружки |
| Разложение | Допускается при обработке сырья, структура которого способна распадаться на летучие соединения без оплавления. Запрещается воздействие на изделия, выделяющие вредные либо опасные газы |
Глубина прорезки, которую может произвести выбранная модель:
- для настольных аппаратов допустимый максимум равен 1,2 см;
- промышленный агрегат должен резать неорганический материал в 5-6 см.
Наличие устройства охлаждения трубки лазера:
- чиллер требуется для нормализации температурного режима рабочих узлов;
- данную деталь можно купить отдельно, однако она имеет высокую стоимость.
Система обдува важна при гравировке и резке, так как она:
- снижает вероятность обугливания обрабатываемых швов;
- уменьшает температуру в месте обработки;
- повышает качество.
Лазерные граверы отличаются мощностью и габаритами. Данные параметры связаны между собой:
| Вид | Мощность, Вт | Отличия | |
| Настольный | Бытовой | ≤ 80 | Компактный; позволит нанести гравировку, разрезать тонкий лист фанеры; отсутствует основание; размер стола минимален; вибрация отсутствует |
| Профессиональный | 80 -195 | Небольшие габариты; используется для производства серийной продукции | |
| Напольный | ≥ 120 | Обязательно есть основание гасящее вибрацию. Высокоскоростные, сетевой ток 220-380В. Требуется мощная вытяжная система; создание специально оборудованного места | |
| Маркер | ≤ 60 | Оптика двухосная; луч двухмерный; обработка в нужной точке и под нужным углом. Небольшой размер, монтаж не требуется | |
Стоимость, набор базовых функций, качество получаемой обработки у аналогичных аппаратов мало чем отличаются. Предлагаемые производителями модификации чаще всего касаются дополнительных опций.
Сравнение характеристик и расценки
Станки для лазерной резки и гравировки предлагают производители России, Японии и других стран. Они незначительно отличаются друг от друга, имеют свои технические особенности, которые могут влиять на стоимость.
| Тип | Марка | Рабочее поле, мм | Мощность, Вт | Назначение | Цена, рубли |
| Настольный лазерный гравер | LT-460 | 600х400 | 60 | Гравировка, резка мягких материалов. | 160 000 -185 000 |
| SF40В | 200х200 | 40 | Гравировка | 105 000 — 340 000 | |
| Напольный | ST-1616 | 1600х1550мм | 80-130 | Универсальный | договорная |
| RJ 1390 | 1300х900 | 60-180 | 342 000 — 368 000 | ||
| Lasermann L1390 | 1300х900 | 80-180 | 408 000 | ||
| Optiplex 3015 Fiber | 8489х3485 | 150 | договорная | ||
| AL-1412 | 1400х1200 | 100-150 | Резка, гравировка | 999 000 | |
| SF3015АЗ | 1500х3000 | 3300 | Резка металла | 10 359 000 | |
| Маркер (полноразмерный) | LaserSolid LM20 | 100х100 | < 20 | Работа по металлу | 603 000 |
Практически все оборудование современного образца осуществляет работу с программируемым движением и фокусировкой луча. Каждый аппарат имеет высокую степень системы безопасности. Однако работа с ручными, не автоматизированными моделями требует повышенного внимания и осторожности.
