Лазерний верстат для різання фанери своїми руками

Багато з вас в дитинстві займалися художнім випилюванням лобзиком по фанері. Матеріал є непоганою основою для творчості, володіючи при цьому достатню міцність як конструкційний матеріал.
Процес захоплюючий, але трудомісткий і не прощає помилок. Один невірний рух – і в кращому випадку доведеться клеїти відламану деталь клеєм ПВА, а в гіршому – починати роботу заново.

Нові технології обробки прийшли до нас з фантастичних фільмів і наукових лабораторій.

Сьогодні можна зустріти ажурні вироби з фанери будь-якої товщини (лобзик брав матеріал завтовшки 5 мм). Якість і точність роботи вражають уяву.

Такий виріб неможливо створити за допомогою механічних пристроїв. Навіть фрезер з ЧПУ не впорається з тонкими візерунками. На подібні шедеври здатний лише лазер для різання фанери.

Це не фантастика, лазерна техніка давно стала реальністю. Зрозуміло, мова йде не про вказівкою. Апарат для різання фанери оснащений справжнім «бойовим» лазером, який здатний завдати шкоди живому організму.

Звичні для нас напівпровідникові установки (деякими з яких можна запалити папір або пропалити кредитну карту) мало підходять для цієї роботи. Не треба поступове пропалювання шару заготовки, а моментальне проникнення на всю товщину.

Верстат з ЧПУ Старт-2М для лазерного різання фанери – демонстрація роботи

Яке потрібно устаткування для лазерного різання фанери?

Перш за все – сам лазер

Як вже говорилося, напівпровідникова схема не підходить. Хіба що для обробки шпону товщиною в 1 мм або випалювання по дереву. Для серйозної «роботи» застосовуються лазерні гармати з газовим накачуванням.

Принцип роботи наступний:
Основний елемент – трубка (як правило, скляна), по обидва боки оснащена оптичними елементами. Існує багато підтипів установок, розглянемо типову схему вуглекислотного лазера.

Усередині колби знаходиться суміш газів, основу якої становить CO2 (звідси і назва). За рахунок переходів в молекулах (на основі швидких коливань), вуглекислий газ здатний підсилювати потік світла.

Для запуску процесу необхідний якийсь каталізатор. В його ролі виступають молекули азоту. Розряд електричного струму призводить їх в метастабильное вібраційний стан, і молекули азоту починають стикатися з молекулами вуглекислоти.

Виділяючи величезна кількість енергії, вуглекислота (СО2) перетворюється в чадний газ (СО). Частково регенерувати його до попереднього стану можна за допомогою водню або водяної пари.

Для запуску процесу необхідно висока напруга. Посилений потік світла багаторазово відбивається від оптичних елементів і виходить через спеціальне дзеркало з отвором.

Майже як в Гіперболоїд інженера Гаріна. Потужність установки може досягати декількох кіловат. Мова йде не про лазері, а про електричній системі харчування.

Друга необхідна умова – пристрій позиціонування

Теоретично можна утримувати лазер руками. Однак це небезпечно для здоров’я.

Увага! Лазерні установки, що працюють на пропалювання, навіть при короткочасному опроміненні шкірного покриву, залишають чутливі опіки.
А якщо під час обробки дерева, випадково направити промінь в очі – можна втратити зір.

Та й якість робіт при ручному переміщенні наближається до нульового. Лазерний верстат для різання фанери обов’язково повинен бути оснащений числовим програмним управлінням.

Нехай вас не лякає цей термін. Це всього лише механізм координатного переміщення каретки з лазером, керований програмно.

Являє собою дві напрямні, розташовані перпендикулярно один одному (по аналогії з портальних краном). Крокові двигуни керують переміщенням каретки по осях «Х» та «Y». Регулюючи обертання моторів, можна домогтися точного положення ріжучої головки в будь-який момент часу.

Крім того, потужність лазера для різання фанери повинна бути регульованою. Температурний вплив на дерево руйнує його структуру. Як тільки в заданій точці утворився отвір – промінь повинен бути переміщений в сусідню позицію.

Лазерне різання з фанери виконується в динаміці. Якщо зменшити швидкість проходження – місце розрізу змінить ширину, а краю вийдуть нерівними і обгорілими.

Важливо! Різка фанери лазером завжди супроводжується потемніння торця зрізу.

Це особливість технології, яка надає додатковий декор виробам.

Щоб отримати рівномірне розріз мінімальної ширини, необхідно підібрати не тільки потужність (вважай температуру) променя, але і швидкість проходження. Цей навик приходить з досвідом, на перших порах необхідно тренуватися.

Вибір швидкості обробки сильно залежить від типу фанери, особливо застосовуваного клею. Бувають випадки, коли шари шпону вже обугливаются, а клейова поверхню ще не прогоріла.

Як вибрати верстат для різання фанери лазером?

В першу чергу треба визначитися: ви будете займатися комерційними замовленнями великих розмірів і обсягів, або вирізати декоративні вироби швидше в задоволення?

Від цього залежать габарити, потужність і звичайно вартість верстата.

Якщо модель потужністю лазера 20Вт і столом 200 * 400 мм може коштувати 30-50 тис. Рублів, то розкрійний верстат для виробів розмірів 2 * 2 метра, здатний пропалити 30 мм фанеру обійдеться вже в кілька сотень тисяч.

При наявності верстата і програмного забезпечення для створення малюнка, вирізання лазером з фанери завдання нескладне.

    • Ви робите зображення візерунка за допомогою програми, або скануєте власний малюнок з подальшою оцифруванням

Важливо! При створенні малюнка вручну або за допомогою сторонніх графічних програм, пам’ятайте про обов’язкове з’єднанні всіх елементів ажурної конструкції між собою.
Інакше листя з вирізаного дерева обсиплються після закінчення різання.

  • Визначаєте ступінь нагріву лазера. Ця характеристика залежить від сорту дерева і способу склеювання фанери. Встановивши необхідну потужність за інструкцією, перевірте рез дослідним шляхом.
  • Швидкість різу також визначається типом заготовки з подальшою практичною перевіркою.

Порада: Не використовуйте фанеру хвойних порід. Кошти, виділені смоляні пари забруднюють оптику лазера, і служать джерелом їдкого диму.

Лазер своїми руками для різання фанери, міф чи реальність?

Відразу відкинемо поради по використанню «бойового лазера» з DVD-приводу від комп’ютера. Такий напівпровідниковий прилад згодиться хіба що для випалювання по дереву. Лазерну гармату доведеться купувати.

А ось з координатним механізмом все набагато простіше. Установку з ЧПУ легко створити самостійно. Причому зробити це можна буквально з підручних матеріалів.

Головне – забезпечити плавне ковзання по напрямних. Приводи і зубчасті ремені удосталь продаються в профільних інтернет магазинах.

А власне систему управління можна зібрати з готових інтегральних комплектів для програмування, наприклад на популярній мікросхемі Arduino.

висновок:
Лазерне різання по фанері зовсім не екзотика. Розумна вартість обладнання дозволяє купувати його як для хобі, так і в якості джерела доходу. А якщо ви можете робити речі руками – легко заощадити, і зібрати апарат самостійно.

Лазерний ЧПУ верстат своїми руками – відео інструкція

Ссылка на основную публикацию