Практическое применение лазерного станка по дереву с ЧПУ

Лазерный станок с ЧПУ по дереву используется во многих сферах производства. Поэтому важно знать его устройство, особенности, и преимущества.

У вас имеется лазерный станок с чпу по дереву, или Вы хотите его прибрести? Это не удивительно, так как лазерный ЧПУ является популярной машиной, которая используется во многих сферах производства.

Сувениры, мебель, рекламная продукция – это далеко не весь перечень предметов, которые можно изготовить с его помощью. Лазерные станки сегодня стали отличной альтернативой ручной резке, выжиганию, резьбе, что намного упростило данные процессы и сократило время, затрачиваемое на работу.

Выбор лазерного станка для работы с деревом

Конечно, при выборе станка нужно быть предельно внимательным и обращать внимание даже на самые мелочи, так как станок – вещь недешёвая и будет служить вам долгие годы. Главными при выборе лазерного станка для дерева есть две следующие характеристики:

1. Размер рабочего поля. Продумайте, какое рабочее поле вам необходимо и для каких задач оно будет использоваться.
2. Мощность трубки. Данный элемент будет зависеть от того, какова толщина обрабатываемого материала. Если станок будет использоваться для резки фанеры, то из собственной практики могу сказать, что более чем 85 Вт брать не следует (это вместе с гравировкой). Так как такая мощность вполне справится с толщиной материала примерно 10 мм.

Могу предложить еще один вариант, более экономный. Если требованиями является раскрой и гравировка, то вполне возможно купить два различных станка соответственно. Да и для гравировки понадобится поле меньшего размера и трубка меньшей мощности (даже 45 Вт), но есть один минус – понижение производительности.

Как рассчитать себестоимость лазерной резки?

От чего зависит стоимость лазерной резки фанеры:

• Первоначальная стоимость оборудования
• Амортизация и расходники
• Аренда помещения
• Коммунальные платежи
• Оплата труда работника (или ваша зарплата)

Для тех, кому лень читать))) Мой хороший знакомый озвучил и выложил себе на ютуб канал видео, по этой статье. Если вам удобнее смотреть видео — переходите на его канал! Там, кстати, скоро появятся и другие интересные проекты. Переходите и подписывайтесь.

Оборудование

Мне оно досталось фактически бесплатно, поэтому изначальную стоимость я не учитывал. Стоимость его я учел только в амортизации.

Амортизация и расходники

Любой станок требует обслуживания и со временем ломается. Берем среднее значение, что купленное оборудование должно проработать 5 лет, после чего потребует замены (на деле, станок может проработать дольше). Значит за 5 лет я должен отложить полную его стоимость.

Мой лазер стоил на тот момент 550 000р. 5 лет – это 60 месяцев. Получается 9170р/месс.

Из расходников главным является лазерная труба. 100Вт стоит примерно 30 000р. Ресурс ее указан 10 000 часов. Но на деле чаще всего выходит меньше, особенно при работе в неидеальных условиях, поэтому берем 4000-5000ч. В месяц при подобной загрузке мы режем 222 часа.

Получается, что трубку придется менять примерно раз в 2 года. Или 1250р/мес.

На прочие материалы и непредвиденные расходы: блок питания (ресурс у него больше, чем у трубки), линзы, зеркала, смазка и т.д. закладываем еще 1000р/месс.

Итого: 11420р/мес.

Аренда+коммуналка

Вот тут и крылась засада в нашем договоре с государством. Т.к. мы не могли арендовать «уголок» на предприятии или гараж. Поэтому за два небольших помещения приходилось отдавать по 30000р/мес., плюс 4500р/мес за коммуналку (в среднем).

Оплата труда

Я работал сам, но в расчет сразу закладывал вариант, когда вместо меня будет работать кто-то. Средняя зарплата оператора станка ЧПУ в провинции – 25000р/мес.

Итого выходит, что ежемесячные расходы равны почти 71000р. У вас цифра будет меньше из-за возможности снять другое помещение и возможно другого оборудования.

Как видите, большая часть затрат – это затраты по времени. Поэтому прежде чем считать себестоимость, нам следует подобрать режимы резки.

В моем случае большой станок резал фанеру:

• 3мм – 25мм/с
• 4мм – 23мм/с
• 6мм – 13мм/с

Скорости могли бы быть и больше, но, к сожалению, качество фанеры в России оставляет желать лучшего.

Итак, допустим, у нас 10-ти часовой рабочий день с 5-тидневной неделей (примерно 22 рабочих дня в месяц) и все это время наш станок идеально загружен. Посчитаем, сколько и какой фанеры за месяц мы сможем вырезать.

• 3мм: 25*60*60*10*22=19 800 000мм=19800м.
• 4мм: 23*60*60*10*22=18216м
• 6мм: 10296м.

Но эти числа в идеальном случае. Если вы утром включили станок и он режет с одной скоростью весь день. Без учета ускорений и замедлений, закладки материала, непрорезавшихся деталей и т.д. Поэтому от данных чисел можно смело отнимать 30-40%.

Итого выходит за месяц мы можем порезать:

• 3мм: 12870м
• 4мм: 11840м
• 6мм: 6692м

А теперь делим расходы на общий метраж в месяц. Себестоимость лазерной резки фанеры выходит:

• 3мм: 5.5р/м
• 4мм: 6р/м
• 6мм: 10.6р/м

Для других материалов и гравировки цена рассчитывается соответствующим образом. Для гравировки вы подбираете время, за которое он делает 1см^2 гравировки и так же прикидываете стоимость.

На самом деле, мои цены немного выше, чем должно быть на самом деле, т.к. у меня было два станка в одном помещении. А значит стоимость аренды делится на оба ЧПУ лазера. Да и оператор станка во время резки тоже не сидит просто так, а делает макеты, красит, собирает изделия и т.д.

Устройство станка

Вся конструкция станка с числовым программным управлением состоит из следующих элементов: станины, горизонтального рабочего стола или столешницы, мобильного портала с инструментами, который находится над рабочей поверхностью (оснащена лазером), лазерного узла, который включает в себя лазерную трубку, головку излучателя, линзы и зеркала.

Также конструкция включает в себе электромотор, который осуществляет движение лазера. Данным элементом управляет специальная компьютерная программа.

Схема работы станка следующая:

1. Поступление смеси с азотом, диоксидом углерода и гелием в трубку.
2. Подача напряжения для формировки лазерного луча, которая происходит за счет трансформатора.
3. Фокус луча с помощью линз и зеркала.
4. Обработка заготовки головкой лазера.
5. Постоянное охлаждение трубки водой, как способ защиты от перегрева.

Принцип работы

Для работы понадобится источник энергии, активная среда, и оптический резонатор.

Все происходит примерно так: с помощью источника в активную среду попадают кристаллы, которые несут некий заряд. Далее они (те самые кристаллы) притягивают к себе подобные себе частички. Кристаллы начинают двигаться живее за счет усилителя, часто сталкиваются с атомами и выбивают новые кристаллы. Через резонатор они идут наружу узким лучом, который мы собственно говоря и видим.

Разновидности оборудования

Различные образцы лазерных станков могут отличаться по своему функционалу, способу управления, мощности и габаритам.

По функционалу

По заявленным функциональным возможностям существует следующее разделение. Во-первых, это гравировальные станки с относительно слабым световым лучом, достаточным лишь для выполнения поверхностных операций. В случае их перенастройки, сопровождающейся увеличением длины волны, такие мини-агрегаты могут использоваться для резки фанерных листовых заготовок, шпона.

И, во-вторых, это оборудование с повышенной мощностью лазерного пучка, способного не только резать дерево, но и фрезеровать его. Они также располагают функцией гравировки, которая реализуется за счёт перенастройки лазерного луча по мощности.

По типу управления

Согласно этому признаку все известные образцы лазерных станков для резки делятся на следующие классы:

• станки для обработки древесины с ручным управлением, относящиеся к категории самых простых, дешёвых и доступных агрегатов. Несмотря на это, с их помощью могут изготавливаться уникальные изделия;
• более дорогие устройства с числовым управлением, обеспечивающие высокое качество обработки и гравирования;
• универсальные станки.

Последний тип оборудования совмещает в себе возможности ручного и автоматического управления.

По мощности и размеру

По этим параметрам выделяются следующие три типа оборудования для резки фанеры.

К первому типу относят компактный настольный прибор для гравировальных работ с заявленной мощностью до 80 Ватт. Этот станок предназначен для производства небольших по размерам изделий из разряда сувениров, он также может использоваться для резки не очень толстых листов фанеры.

Обратите внимание! Такие лазерные мини-станки могут применяться на небольших по размеру заводских площадках. Для работы в домашних условиях целесообразно выбирать именно их.

Профессиональные модели мощностью от 80 до 195 Ватт и стоимостью от 150 тысяч рублей предназначены для резки дерева и фанеры. Они имеют значительные габариты и применяются для производства серийных изделий в виде небольших партий.

И, наконец, образцы промышленного оборудования для обработки древесины, способные не только вырезать фанеру, но и растачивать заготовки и гравировать поверхности. Эти станки имеют довольно внушительные размеры и могут устанавливаться на крупных деревообрабатывающих производствах.

Отдельные рейтинговые образцы лазерной техники могут совмещать в себе сразу несколько функций, существенно облегчающих процесс обработки изделий из фанеры.

Преимущества лазерной резки и гравировки древесины

Плюсы

• экономное использование обрабатываемого материала
• низкая себестоимость конечных изделий
• высокая точность обработки с минимальной погрешностью до долей миллиметра
• большая точность повторяемости при крупных тиражах
• безопасность и защита от возгорания за счёт охлаждения
• идеально ровный край реза
• различные оттенки края реза и гравировки
• отсутствие при обработке деформаций, наплывов, брака, дефектов

Минусы

• вы ограничены шириной рабочего поля лазерного станка, если приобретаете мало- или среднеформатное оборудование
• если на вашем лазерном станке нет таких опций, как «подъемный стол», то вы не можете обрабатывать крупногабаритные и цилиндрические заготовки с поворотным устройством
• если у вашего лазерного станка нет сквозного стола, то вы не сможете обрабатывать длинные заготовки из дерева. Вам придется их предварительно нарезать в размер рабочего стола

Гравировка бокалов, стаканов, фужеров, стекла на лазерном станке CO2

Для осуществления гравировки на посуде необходимо обзавестись поворотными осями. Самой удобной будет кулачковая поворотная ось, однако следует учесть, что на ней нельзя отгравировать замкнутые цилиндрические объекты, а также бокалы, фужеры с резко изменяющимися диаметрами. Для таких целей лучше валиковая поворотная ось. Закупку материала, как правило, производят в магазинах IKEA (это не реклама).

Клиентов, заказывающих гравировку на бокалах часто беспокоит тот факт, что надпись может стереться в посудомойке. Если планируете заниматься этой сферой, желательно развеивать подобные страхи собственноручно проведенными испытаниями.

Кулачковая поворотная ось для лазерного станка

Устройство лазерного станка по дереву

Также немаловажно уделять внимание мощности лазерной трубки, от которой зависит скорость и качество реза.

Если вы обрабатываете габаритные материалы, к примеру, бочонки, ящики или шкатулки, то в вашем лазерном станке по дереву немаловажно наличие опускаемого рабочего стола. Также эта опция будет полезна, если вы, к примеру, гравируете при помощи поворотного устройства округлые предметы, например, бамбуковые заготовки или скалки.

Рабочий стол с возможностью протяжки материала (сквозной) будет полезен при обработке заготовок, длина которых выходит за рамки рабочего стола.

Разберем систему управления. Бывают станки с простой, однозадачной системой управления (плата М2), которая понимает только одну задачу при одном запуске, и многозадачные системы управления, к примеру, Ruida, с помощью которой станок может и резать, и гравировать одновременно в рамках одного запуска.

При лазерной резке древесины позаботьтесь о хорошей вытяжке, которая в совокупности с поддувом воздуха на сопло повышает качество резки материалов и обеспечивает отличное дымоудаление, необходимое для снижения потери мощности луча при передаче и поддержании в чистоте оптических элементов станка.

Обратите особое внимание на систему линейных перемещений вашего лазерного станка по дереву. Все станки, перемещение у которых по осям происходит с применением фторопластовых роликов, не являются профессиональным и точным оборудованием, а считаются больше аппаратами для дома и хобби, так как фторопластовые ролики за полгода интенсивной эксплуатации истираются, в связи с чем нарушается точность перемещения лазерной головы. Все станки, системой перемещения которых являются рельсовые направляющие, от данного дефекта застрахованы, в связи с тем, что по рельсам скользят игольчатые подшипники. При постоянной хорошей смазке они могут служить вечно!

Бизнес-план: лазерная резка фанеры

Как организовать бизнес с использованием лазерного станка? Рассмотрим кейс на примере производства, где режут фанеру.

Установить лазерный аппарат можно на небольшом складе, но надо учитывать нормы пожарной безопасности. Затем необходимо найти надежных поставщиков расходных материалов, то есть — собственно фанеры. Каждый раз при покупке партии фанеры следует проверять качество плиты — от этого зависит точность рисунка, аккуратность обработки и прочность готового изделия.

Перед реализацией проекта следует разработать на компьютере модель резки, а затем — перенести данные на станок.

Финансовые аспекты бизнеса зависят от целей, которые ставит перед собой компания, и выбранного оборудования. Для примера оценим — что необходимо купить при использовании крупного мощного (100 Вт) лазерного станка LaserSolid 1080 Pro. Цена аппарата — 465 000₽.

Рабочее помещение должно обладать мощной вытяжкой, так как при резке фанеры выделяется много пыли и дыма. Следует предусмотреть пространство не только для станка, но и для используемых материалов. По меньшей мере, потребуется помещение площадью 10 кв. м. Стоимость аренды или приобретения помещения зависит от региона.

Помимо станка необходимо приобрести циркулярную пилу, потому что фанерные листы намного превосходят по площади рабочее поле станка. Понадобится шлифовальная машина, чтобы снимать следы от нагара после резки. Также прибавим стоимость самой фанеры.

Купить лазерный станок по дереву

Отвечаем на все звонки, письма, сообщения и всегда рады гостям.

Звоните

+7 +7 +7 + Viber, WhatsApp, Telegram

Заходите в гости

Санкт-Петербург, ул. Республиканская, 22, литера Е, помещение 4Ш

Мы работаем

пн.-пт. с 9:00 до 19:00 (мск)

Иметь в своём распоряжении лазерный станок по дереву с числовым программным управлением достаточно заманчивая перспектива, так как это даже позволит открыть свой маленький бизнес по декоративной обработке пиломатериалов.

Основным преимуществом лазерной резки или выжигания является то, что вам, собственно, даже не понадобятся таланты художника, чтобы сделать зарисовку на обрабатываемой детали – с этим превосходно справляются специальные программы.

На фото: филигранный дизайн лазерной резкой

Они могут быть заложены в самом станке, либо добавлены со сторонних носителей типа съёмного диска или «флэшки» и об этом мы сейчас поговорим, а также предложим вам видео в этой статье по данной теме.

Преимущества и недостатки

Современные станки обладают массой преимуществ:

• Высокая точность. Гравировка или резка с помощью станка считается высокоточным процессом. Толщина разреза составляет не более 2-х мм. Чтобы выполнить резку или нанести гравировку собственноручно, не нужно больше прилагать физические усилия и использовать подручный инструмент.
• Высокая работоспособность. Скорость работы позволяет минимизировать время при выполнении различных объемов работ, что позволяет экономить энергоресурсы.
• Экономичность. Такой показатель относится к расходу материалов, так и к показателям энергопотребления. За счет высокой точности работы, лазерные станки бережливо экономят дерево, уменьшая отходы до минимума.
• Универсальность. Кроме резки, станки могут производить работы по нанесению гравировки.

К основному недостатку относятся только один фактор — стоимость и малодоступность. Не все любители смогут позволить купить себе такое дорогостоящий лазерный станок по обработке дерева, а попробовать сделать своими руками может каждый.

Примерная стоимость на услуги лазерной резки. Цены указаны в рублях за 1 погонный метр реза. Цена гравировки указывается в рублях за 1 квадратный сантиметр.

Художественное выжигание лазером

Как это происходит

Примечание. Для пиломатериалов лазер по дереву означает возможность резки и гравировки, которые нужны в основном для элементов декора. С помощью таких станков украшаются целые архитектурные ансамбли и здания, а также различные подарки и сувениры, новогодние деревянные игрушки и предметы художественного промысла, багеты и панно.

Обработка дерева лазером на станке с ЧПУ

• По большому счёту, для обработки на лазерных станках с ЧПУ можно обрабатывать любую древесину , но всё-таки инструкция отдаёт предпочтение кедру, буку, ольхе, пробке и любым ценным породам. Кроме того, очень часто практикуется резка лазером по фанере и МДФ.
• Процесс резки лазером по своей сути, это тоже выжигание, только более точное и сфокусированное , которое возможно при выборе подходящей оптики – обрабатываемая поверхность просто сгорает и обугливается. Но это по вполне понятным причинам вызывает нагрев соседних участков древесины, поэтому над резаком устанавливается подача сжатого воздуха и участки возле зоны реза подвергаются всего лишь низкому термическому напряжению.
• Но если твёрдые сорта древесины ещё можно обрабатывать без подачи сжатого воздуха, так как у них понижена теплопроводность, то для мягких сортов древесины, МДФ или фанеры такое охлаждение является производственной необходимостью .
• Обугливание краёв реза при обработке получаются коричневого цвета, поэтому могут использоваться, как элемент декорации и подчёркивание линий орнамента или картины .

Примечание. В отличие от фрезерной обработки на станках с числовым программным управлением, где деталь должна быть хорошо зафиксирована, лазерные станки этого не требуют. Заготовка просто кладётся на рабочий стол в нужном месте и это значительно экономит время, затрачиваемое на отделку материалов.

Обзор моделей FMARK из Германии

Гравёр FMARK NS

Несколько рекомендаций по выбору фанеры

Чаще всего, для лазерной обработки применяется фанера для помещений, марки «ФК» (слои проклеены карбамидоформальдегидным клеем).

Фанеру «ФСФ» (влагостойкую) использовать не рекомендуется. Лазер кроит её достаточно тяжело. Эта фанера, при толщине в 4 мм, режется на тех же режимах, которые требуются для раскроя 12 мм листов ФК. На иных режимах она начинает гореть.

Бакилитовую фанеру использовать категорически запрещено. Она обрабатывается исключительно гидроабразивом, либо фрезерованием.

Идеальным решением является применение авиационной фанеры. Высочайшая прочность, легко обрабатывается. Предлагается в листах 2 мм толщины.

При выборе фанеры рекомендуется придерживаться следующих правил.

1. Листы должны быть сухими и ровными.

Ведёные листы использовать не следует, так как это скажется на качестве обработки.

1. Контролируйте единую толщину листа по всей площади.

В противном случае вы получаете в работу материал с волнистой структурой. При его гравировке луч лазера не фокусируется. Качество работы существенно снижается.

1. Старайтесь не работать с заготовками, толщина которых превышает 10 мм.

Фанера, это клеёные листы шпона (чаще всего клеевой состав выполнен на основе формальдегидных смол). Лазер смолу не режет. В результате в точках переизбытка данного материала возникают дефекты.

К тому же толстые заготовки режут с более низкими скоростями. От этого кромки могут обугливаться.

1. Подбирайте материал без сучков.

Оптимальное решение, применение фанеры первого и второго сорта. Она изначально не имеет сучков. Последние лазер режет плохо. Это может испортить конечную работу.

1. Фанера из древесины твёрдых пород значительно светлее.

На ней лучше получается выжигание. Линии реза темнее, не такие глубокие.