Станок для лазерной резки фанеры: мощность лазера, цена оборудования

Помнится лет 10 тому назад, среди начинающих радиолюбителей было популярно делать лазеры из прожигающего диски диода DVD привода. При всей примитивности конструкции, с синим лазерным диодом удавалось получить мощность до 0,6 ватт, питая это дело от батареек. Но китайская промышленность не стоит на месте и теперь уже не фольгу на CD-диске, а дерево и даже металл стало возможным резать с помощью мощных современных лазерных модулей на 1-15 ватт. Все они предназначены для использования на ЧПУ станках (читайте подробнее тут) и питаются от 12 вольт. Естественно они могут работать и без сетевого питания — на 3-х литиевых аккумуляторах, что позволяет эти лазерные модули использовать… скажем так — не только в станках))

Но перейдём к обзору. В нём примут участие модули на 1, 5, 10 и 15 ватт. Начнём с самого младшего, который устанавливается в мини станочки лазерной гравировки.

Схема подключения лазера

Схема питания лазерного модуля Схема питания лазерного модуля в ЧПУ
Подключаются модули к источнику постоянного напряжения 12 В, различаясь только током потребления. На станке для подачи питания служит специальный разъём на плате CNC, а при необходимости можно задействовать обычный импульсный блок питания, воткнув штекер в стандартное гнездо через такой переходник (идёт в комплекте).

Полезное: Двухканальный модуль ШИМ генератора импульсов XY-PWM

Переходник внешнего блока питания лазера

TTL управление осуществляется через специальный блок, с помощью ШИМ импульсов. Схемы нет, но вот фото этой платы с деталями в хорошем качестве.

TTL БП плата

Своими руками

Если у вас есть желание сэкономить и собрать самодельный мини-лазер для резки фанеры своими руками, то для этого придется купить лазерную пушку, так как компьютерный дисковый привод может лишь выжигать на дереве. А вот с механизмом для координации все гораздо проще. Оборудование с ЧПУ также можно изготовить самостоятельно. Главное — рабочий элемент должен плавно перемещаться по направляющим. Зубчатые ремешки и приводы можно купить в интернете. В качестве системы управления можно взять готовый интегральный элемент, к примеру, микросхему Arduino.

Резка фанеры с помощью лазерного луча — очень эффективная и доступная технология. Разумная цена устройства позволяет купить его как для увлечения, так и для получения дохода. А если у вас есть возможность сделать плоттер своими руками, то на этом можно немало сэкономить.

Originally posted 2018-03-28 15:21:55.

Какую выбрать мощность лазера

С самой мощной из доступных, 15-ваттной головкой, удаётся легко выполнять гравировку не только на дереве, но и почти на любом типе металла (одни поддаются выжиганию лучше — другие хуже). С лазером до 5 ватт получится гравировать и резать дерево, картон, пластик, кожу. Ну а модель на 1 ватт особым результатом не удивит — только картон и фанера.

Резка лазером — примеры

Примечание:

Головка будет выдавать 100% от интенсивности лазерного излучения, когда вы непосредственно подключите её к источнику питания 12 В. Не использовать более 10 минут в таком режиме, иначе лазер сгорит. Желательно чуть снизить питающее напряжение, хотя бы на 1 вольт — это существенно увеличит ресурс диода без заметного снижения мощности луча.

Самые популярные бренды

Выбирая лазерный плоттер для фанеры или полноценный инструмент для выпиливания разных материалов, нужно обратить внимание на производителя, особенно при покупке б/у прибора. Сегодня на рынке встречается много торговых марок оборудования — начиная от станков для простой резки дерева и фанеры, заканчивая мощными устройствами промышленного назначения. Специалисты советуют изучить ассортимент следующих компаний:

• Koike;
• Bystronic;
• Trumpf;
• ESAB;
• ByStar;
• MultiCam.

Самые качественные станки выпускают японские и европейские бренды. При покупке китайских устройств неизвестного происхождения следует тщательно подумать, так как они быстро ломаются. Примечательно, что лазерных приборов отечественного производства в продаже нет, так как российские разработчики еще недостаточно хорошо освоили подобную технологию.

Почти все японские станки для лазерной резки древесины и фанеры (плазменные, углекислотные и так далее) обладают эффективным автоматизированным управлением. Но стоимость подобных резаков очень высока. А вот бренды из Европы полюбились многими пользователями и предприятиями за свою высокую степень надежности, функциональность и устойчивость к скачкам напряжения в электросети.

Отзывы покупателей о лазерных головках

Машинка упакована отлично +, Собрал действительно за 5 минут, даже не смотря в инструкцию +. Программное обеспечение на флешке, устанавливается элементарно, но нет на русском языке, пришлось посмотреть видео инструкцию +/ -. сам процесс гравировки как на видео, единственное на что нужно обратить внимание: простенький рисунок из папки тест на вложенном шаблоне, гравируется 10 минут (не быстро), а если что-то существенней — фото и размер со спичечный коробок более часа. Долго -. Качество гравировки, ну тут есть недочеты (пытался награвировать на ноже, ну скажем не очень получилось. И металл другой и не учел того что нож не ровный и фокусное расстояние из-за этого ушло), хотя можно их списать на мою неопытность. В целом неплохо. Поставил заслуженную 5.

Лазер каждый день работал хуже и хуже, в итоге не гравирует на металле, продавец не отвечает, узнала у других людей что эти лазеры теряют мощность через месяц, то есть это не первый случай, никому не советую покупать эту китайщину, деньги на ветер.

В описании рабочая зона не соответствует действительности, меньше где-то сантиметра на 2, когда режет картон то весь дым идет наружу, дышать не возможно. Подставка или сама конструкция немного не ровная, из-за чего фокусное расстояние везде получается разное. С резкой картона 1.5 мм справляется не плохо.

Купил 8w мощности и импульсно до 15w, фанеру 2 мм простреливает быстро, доставка около 20 дней и очень долго отправляется, возможно нет в наличии но всё качественно.

Товар соответствует требованиям по качеству. Если приспособиться, но можно качественно гравировать. Совет: 1. Даже в очках не смотреть на работающий лазер, 2. Устанавливать только на ровную поверхность, так как от толчков моторов происходит сдвиг. Жгёт не на всём, что и понятно: всего 15 ватт, фанеру 4 мм прожигает за 3-4 прохода.

Упакован отлично. Работает хорошо, гравирует, режет. Металл пробовал гравировать на присланном образце, получилось! Сам корпус сбитый, ровный. Программное обеспечение достаточно простое, есть подробная инструкция.

Принцип работы и виды приборов

Рабочий элемент устройства — лазерный луч, то есть мощный световой пучок. Когда он контактирует с поверхностью фанеры, то место соприкосновения подвергается сильному нагреву, и волокна древесины попросту выгорают. Так происходит бесконтактная лазерная резьба. Мощность лазера зависит от модели оборудования и его конфигурации. Эта характеристика определяет и сферу использования прибора. В продаже встречается несколько видов приборов:

1. Настольный. Подходит для маленькой мастерской или дома, так как предназначен для обработки небольших заготовок. Показатели мощности — от 80 Вт, стоимость — от 40000 рублей.
2. Профессиональный станок для фигурной резки фанеры используется в сегменте малого бизнеса при гравировке и изготовлении дизайнерских элементов. Мощность — от 200 Вт, стоимость от 160 000 рублей.
3. Промышленный. Мощность лазера для резки фанеры — от 2 кВт. Это полноценные комплексы, имеющие высокую производительность. Такое оборудование применяется на предприятиях для производства больших партий продукции. Стоимость — от 400 000 рублей.

Лазер для резки дерева и фанеры своими руками: миф или реальность?

Простейший лазерный резак можно сделать из подручных средств, однако он не справится с древесиной и толстыми листами фанеры. Для создания целого станка потребуется закупка дорогостоящих деталей:

• шаговые двигатели или электромоторы от принтера для перемещения устройства по осям;
• транзисторы и платы для управления двигателями;
• регулятор DC-DC;
• кулер для излучателя;
• электронная плата с цифровым дисплеем для вывода информации;
• контроллеры;
• лазер мощностью не менее 30 Вт;
• концевые выключатели;
• зубчатые ремни и шкивы;
• корпус;
• компьютер и USB-кабель для связи с контроллером резака;
• доски для изготовления рабочей рамы аппарата;
• металлические стержни диаметром 10 мм.

Кроме того, понадобятся подшипники, болты, стяжки, винты и т. д. Станок для лазерной резки является устройством челночного типа. Его подвижные элементы и направляющие служат для перемещения рабочей головки по двум осям, регулируют глубину резки. Шаговые двигатели, двигающие лазерную головку, крепятся на неподвижных частях рамы каркаса и соединяются с подвижными деталями посредством зубчатых ремней.

Для выполнения гравировки по фанере и дереву на ПК загружают специальную программу, передающую команды на контроллер. Он регулирует перемещение каретки с лазером, подгоняя движения рабочей головки под выбранный рисунок. Профессиональное ПО позволяет нанести на фанеру изображения любой сложности с высокой точностью, присущей технологии лазерной резки.

Таким образом, при должной подготовке и наличии необходимых деталей можно самостоятельно собрать лазерный станок средней мощности, способный резать тонкие листы древесины или фанеры.

Фанера для лазерного станка

Для резки лазерным станком подойдет так называемая фанера для помещений или ФК (аббревиатура расшифровывается как “фанера + карбамидоформальдегидный клей”).

Влагостойкую фанеру или ФСФ для лазера лучше не брать. Она очень тяжело поддается раскройке лазером. Так, эта фанера толщиной 4 миллиметра режется на таких же параметрах, как обычная фанера ФК толщиной 12 миллиметров. В других случаях она просто горит. А оно, как говорится, вам надо? Такую фанеру проще обрабатывать фрезерным станком.

Помимо этого существует бакилитовая фанера для изготовления, к примеру, проставок. Она режется либо фрезером, либо гидроабразивом, либо оборудованием для алмазной резки. При этом в идеале лучше использовать гидроаброзив, потому что у того же фрезера при обработке бакилитовой фанеры горят фрезы (читаем – тратим много денег на расходники), а все из-за того, что она пропитана и покрыта специальным укрепляющим химическим составом, в некоторых случаях эпоксидными смолами.

Есть еще специальные сорта облегченной авиационной фанеры. Это просто космос для лазерщика. Ее плюс в том, что она режется очень хорошо, и при этом очень прочная, потому что предназначена для авиамоделирования. Одним словом, она идеальна. Такая фанера выпускается толщиной от 2-х миллиметров.

Чем качественнее фанера, тем проще вам будет ее обрабатывать. Выбирайте фанеру с минимальным количеством сучков. Они препятствуют нормальному резу.

Фанеру для резки на лазерном станке необходимо заказывать в специализированных компаниях. В обычных строительных магазинах и гипермаркетах продается фанера, которая не пригодна для обработки лазером.

Особенности резки лазером

Повышенная точность существенно снижает количество отходов, что делает такой способ работы с материалом экономически выгодным.Простота исполнения.Возможность раскроя на любое количество заготовок независимо от сложности их конфигурации. Большая скорость выполнения операций.Высокое качество готового образца. Последующая шлифовка не понадобится.

Но для того, чтобы выполнить такую работу, необходимо иметь лазерный станок для резки фанеры.

Принцип его функционирования в следующем. Резку материала осуществляет газовый лазер, при этом производится постоянный обдув обрабатываемого участка, чтобы исключить воспламенение древесины или существенное обугливание кромок. Все управление процессом автоматизировано, и работа ведется в зависимости от заданной программы.

На многих сайтах приводятся рекомендации по самостоятельному изготовлению лазерного станка для резки фанеры. Однако целесообразность этого вызывает некоторые сомнения.

Во-первых, листы даже фанеры одного сорта – неодинаковы. Технология производства этого материала имеет свои нюансы.

Не говоря уже о толщине образцов, немаловажно и то, из какой древесины сделано лущение шпона, среднее количество сучков на 1 м2 и ряд других моментов. От этого зависит выбор режима работы лазерного луча. Можно ли самостоятельно все это учесть и должным образом настроить, не имея большого опыта?

Во-вторых, затраты на сборку аппарата себя не окупят. Если нужно лишь украсить конкретное строение ажурными поделками из фанеры, то можно обратиться в специализированную мастерскую.

Кстати, услуги по промышленной обработке заготовок не такие уж и дорогостоящие. Средняя цена за 1 м реза составляет от 30 (толщина до 5 мм) до 130 (более 21 мм) рублей. Много ли надо «метража» (а соответственно, и денег), чтобы украсить беседку, веранду и так далее?

А вот чтобы самому собрать лазерный станок для резки фанеры, необходимо потратить минимум тысяч 50, и то, на самый примитивный. Есть смысл, если он нужен для «одноразового» применения?

В-третьих, такой аппарат приносит неплохой доход, если дело поставить «на поток». Но профессионал, заботясь о качестве продукции и скорости работы, вряд ли будет собирать что-то подобное из подручных средств. В продаже имеется довольно большой ассортимент соответствующих агрегатов, поэтому без труда можно подобрать оптимальную модель.

Цены лежат в большом диапазоне, так как стоимость определяется возможностями конкретного изделия, а также различными «сервисами». За самое дешевое придется отдать не менее 88 000 рублей.

Принцип работы

Макет, заготовка обрабатывается при помощи луча, который на поверхности материала выглядит как пятно, диаметр которого несколько микрон. Луч образуется благодаря линзе, которая устанавливается на незначительном расстоянии от базовой части детали. Луч перемещается благодаря приводу, который заранее запрограммирован на технические параметры обрабатываемого элемента. Чаще всего при обработке дерева используются:

• Газовый, с диаметром луча в 10 микрон, образованный при помощи газовой трубки.
• Твердотельный лазер. Диаметр луча в 1 микрон создается при помощи неодимового стекла.

Технология лазерной резки фанеры

Лазерный станок для обработки фанеры
Точечное термическое воздействие на декоративный природный материал частично разрушает его. Это происходит за счет формирования плазмы, аналогичной для дуговой сварки. Однако при этом фанера не плавится, а выгорает.

Основным компонентом станка является лазерная установка. Она формирует сконцентрированное излучение, которое воздействует на материал. Для этого применяются лазеры типа СО2. Полупроводниковые модели не обладают достаточной мощностью и могут быть использованы только для художественного выжигания.

Порядок выполнения фигурной лазерной резки фанеры.

1. Создание рисунка. В зависимости от возможностей оборудования это можно делать в электронном виде или самостоятельно нанести узор на поверхность.
2. Выбор режима резки. Определяющим параметром является мощность лазера. Она зависит от толщины и структуры фанеры. Если превысить степень нагрева – будет увеличиваться ширина реза.
3. Формирование рисунка. На его скорость влияет мощность лазера. Чем она выше, тем быстрее выполняется процесс. Однако при этом увеличивается область потемнения по краям.

Это общее описание технологии, которое может быть изменено в зависимости от параметров и функциональных возможностей оборудования. Средняя мощность лазерной установки составляет около 20 Вт. Она напрямую зависит от толщины фанеры и сложности узора.

Для работы лучше всего применять автоматизированные центры обработки с ЧПУ по дереву. Это увеличит точность и повысит производительность.

Перечень оборудования для резки

Профессиональный лазерный станок для обработки фанеры

Для комплектации профессиональной производственной линии рекомендуется приобретать специализированное оборудование. Но помимо лазерной установки в нем должны присутствовать другие компоненты.

Для обеспечения максимальной автоматизации работы головка лазера должна свободно перемещаться по длине и ширине деревянной поверхности. Для этого устанавливают специальную каретку, которая движется по направляющим.

Помимо этого для нормальной работы необходимы следующие комплектующие:

• блок электронного управления. Он контролирует работу лазера, подает команды на его перемещение относительно листа;
• система вывода продуктов сгорания. Несмотря на их небольшое количество без принудительной вентиляции быстро повысится концентрация вредных веществ;
• интерфейс для ввода информации – рисунка, режимов работы станка и т.д.

Для выполнения небольшого объема работ приобретать дорогостоящее оборудование будет нецелесообразно. Оптимальный вариант — воспользоваться услугами специализированных производственных компаний. В этом случае понадобится только правильно составить рисунок и подобрать материал, на который он будет нанесен.

В видеоматериале можно увидеть пример работы станка для формирования рисунка на поверхности фанерного листа: