Станок лазерной резки: виды, преимущества, устройство, эксплуатация

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.

В какой компании и, у какой фирмы, покупать лазерный станок?

Рынок развивается сейчас очень быстро и по сути у нас есть 4 пути. Это рынок Б/У станков, Aliexpress, “Сделай сам” — DIY или фирменные станки. 

Есть станки за 100 тысяч рублей, есть аналоги за 300 000 ₽, есть за 800 000 ₽, есть за 1 800 000 ₽. Это как с машинами. Допустим, есть автомобиль за 500 тысяч рублей, а есть которые стоят в два раза дороже. Функционал один и тот же — нужно из точки A приехать в точку B.

А на станках то же самое. То есть, можно взять самый дешёвый станок, но при этом отдавать себе отчёт в том, на что вы идёте. Если вы берёте заказ, то вы можете потерять и этот заказ и дополнительно приобрести кучу различных проблем в виде ремонта, поиска комплектующих и так далее.

А если вы вдруг взяли ещё и noname, то найти комплектующие может быть достаточно сложно. То есть, вы смотрите на модель, а там 020-5328-6B47. И где это искать, совершенно не понятно, что это значит. У деталей нет имени и найти ей замену очень сложно.

Видео

Виды лазерной резки

В зависимости от мощности луча, лазерные станки позволяют выполнять такие виды обработок:

Резать детали путём расплавления выгодно по следующим причинам:

• ресурс лазера выше, чем при испарении;
• меньшее потребление электроэнергии;
• допускается резка заготовок различной толщины;
• точная регулировка луча системой управления — фокусировка, угол наклона;
• высокое качество торцов деталей после обработки;
• при добавлении газов снижается вероятность образования окислов.

Метод испарения применим для небольшой толщины. Требует значительных энергозатрат, поэтому на практике его используют достаточно редко. Изготовление деталей становится экономически не выгодным.

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.

Выбор помещения для лазерного станка

Помещение должно позволять поставить сам станок, хранить материал и при необходимости распиливать его. 

Если помещение совсем маленькое, а у вас станок WATTSAN 1610, и всё впритык, и вы можете хранить фанеру 1000/1500 у стенки вертикально, и при этом вы сможете с ней работать.

Но если вы возьмёте станок поменьше WATTSAN 6090, казалось бы, что будет больше места. Но нет, потому что для работы с фанерой такого размера на станке WATTSAN 6090 вам придётся её распиливать, а места для распила у вас уже не останется.

Распил опять же выливается в дополнительные расходы. Нужна паркетка, нужен пылесос, чтобы делать уборку, нужен человек который будет этим заниматься. А если это будет делать оператор, то неизвестно, будет ли он успевать. 

Не факт, что WATTSAN 6090 в эксплуатации окажется дешевле, чем WATTSAN 1610. Это не значит, что один станок лучше другого. Просто всё это нужно просчитывать в зависимости от ваших конкретных условий.

Кстати, кроме того, чтобы смотреть на помещение с чисто экономической точки зрения, не забывайте про то, чтобы была физическая возможность этот станок занести внутрь.

Кроме того, чтобы была возможность его заземлить, сделать вытяжку, желательно, чтобы вокруг станка было полметра, а лучше метр свободного пространства, чтобы его было удобнее и легче обслуживать. 

Ну, и не забывайте про полы. Они желательно должны быть ровными. 

После того, как вы определились с тем, что вы хотите, всплывает один из самых важных моментов — цена. 

Глубина опускания стола

От глубины опускания стола зависит то, насколько толстый материал вы сможете обрабатывать.

Есть столы, которые опускаются и поднимаются, а есть фиксированные столы.

Здесь опять же всё зависит о того, что вы делаете, потому что если вы раскраиваете и гравируете только плоские материалы, то по сути эта функция вам не нужна. 

Например, вы делаете сувениры, магнитики или печати на WATTSAN 0203 mini или же вы раскраиваете ткань на широкоформатнике WATTSAN 2030 Flet Bad.  

В этих случаях вам не нужно, чтобы стол поднимался и опускался, для вас это не важно. 

Или, например, резка толстого поролона.

Если глубина рабочего поля не позволяет просунуть поролон между самим полем и соплом, то вы его никак туда и не запихнёте.

А если стол опускается, эта проблема сразу решается.

Регулируемый стол бывает автоматизированный и ручной. 

Автоматизированный удобно выбирать в случае, если вы часто работаете с материалами разной толщины.

Если вы берёте средний или широкоформатный станок, с регулируемым столом, то мы рекомендуем сразу исключить тот вариант, когда привод опускания стола работает на ремнях.

Ремни имеют свойство растягиваться. Во-вторых, они имеют зубец 1,5-2 мм. И если под него что-то попадёт, то его просто слижет. Таким образом, зубец соскакивает, стол с одной стороны не опускается синхронно вместе со второй стороной, и его перекашивает.

Так происходит регулярно, доставляя проблемы.

Двигатели

Двигатели бывают двухфазные и трёхфазные.

Двухфазные подходят для массивных и тяжёлых узлов станка. Например, на станке WATTSAN 2030 Flet Bad массивный портал приводится в действие как раз-таки двухфазными двигателями.

А лёгкая режущая голова движется по оси x, как раз засчёт быстрого и точного трёхфазного двигателя. И на мало и среднеформатных станках оптимальным выбором будет, как раз-таки трёхфазный двигатель.

Дизайн станка

Дизайн и компоновка оборудования для лазерной резки металла обеспечивают удобство в работе, а также производительность. Простота удаления стружки, доступное пространство для перемещения заготовки относительно лазера, эффективность охлаждения — вот основные параметры, зависящие от расположения конструктивных элементов.

Важно обращать внимание на следующие узлы:

• подъёмный стол;
• лазер;
• систему охлаждения;
• оптику.

Для каких целей будете использовать лазерное оборудование?

Это самый первый базовый вопрос, на который нужно себе ответить, для каких целей вы выбираете себе лазерный станок с ЧПУ, какой продукт вы будете на нём производить или какую услугу оказывать.

Вам нужен гравировальный аппарат или раскройщик?

Это будет работа с крупноформатными материалами или вы будете изготавливать продукт с большим количеством маленьких деталей?

Вам нужен станок для крупного бизнеса или для мелкосерийного производства? 

От ответов на все эти вопросы будет зависеть конфигурация станка и то, с каким материалом вы будете работать. 

Как изготовить станок для лазерной резки своими руками

Создать своими руками станок для резки металла лазерным лучом можно только твердотельный, так как для него просто подобрать комплектующие, цены на них невысокие. Основными элементами для сборки являются сам лазер и система управления его работой.

Приобрести лазер можно в специализированных магазинах или снять с готовых изделий (лазерной указки, привода лазерных дисков). Для создания управляющей схемы потребуются следующие компоненты:

• конденсаторы 100 пФ, 100 мкФ;
• резисторы номиналом от 2 до 5 Ом;
• плата для пайки;
• фокусирующая оптика;
• цилиндрический металлический корпус, подходит от светодиодного фонарика;
• мультиметр.

Новичкам рекомендуется приобретать в магазинах радиоэлектроники готовую печатную плату с установленными элементами. Альтернативой является выбор готовой схемы, изготовления на её основе платы и самостоятельной пайки.

Также нужно заранее подготовить дополнительные для сборки компоненты:

• корпус для радиоэлементов и лазера;
• шаговые двигатели, платы управления ими;
• регулятор напряжения излучателя;
• резиновые ремни зубчатые, металлические шкивы под них;
• крепёжные элементы;
• выключатели кольцевого типа;
• USB-контроллер для цифрового управления;
• систему охлаждения;
• металлические трубки (направляющие) и доски (для корпуса).

Пошаговый процесс изготовления:

1. Разбирается корпус устройства-донора, из него демонтируется лазерная головка.
2. Изготавливается прямоугольный каркас из деревянных планок.
3. Внутри корпуса монтируются поперечные направляющие, а на них продольные, к которым крепится станина.
4. Подсоединяются к перемещаемой планке шкивы, устанавливаются двигатели, одеваются ремни.
5. На перемещаемую станину закрепляется лазерная головка.
6. Монтируется система охлаждения.
7. К лазеру подключается плата управления.
8. Выводится проводка от управляющей платы на переднюю панель корпуса, подключаются системы контроля и управления.
9. Подключается USB-контроллер, на ПК согласуется с программным обеспечением, выполняются настройки.
10. Проверяется работа оборудования в основных режимах.

Как оценить компанию по продаже лазерного оборудования?

1. Съездить на склад, протестировать станки
2. Пообщаться с клиентами
3. Оценить надёжность менеджеров компании
4. Есть ли сервис и обслуживание?
5. Какие комплектующие в станках?

Например, WATTSAN — не просто бренд, а конкретный завод, который производит конкретно станки WATTSAN. Завод  дорожит своей репутацией и под этим брендом продаются только эти станки. 

В общем, кроме всего вышеперечисленного, можно задать несколько дополнительных вопросов, например:

• Какая квалификация у сервисной службы, есть ли пусконаладка и будет ли обучение персонала ваших сотрудников?
• Сколько времени уйдёт на настройку станка, каковы стоимость и сроки доставки?
• И какой срок службы у станка при его полной загруженности?
• Также, уточните цену и наличие расходных материалов, потому что рано или поздно они всё равно вам понадобятся. 

Дополнительные вопросы:

1. Квалификация сервисной службы
2. Есть ли пусконаладка?
3. Есть ли обучение персонала?
4. Время настойки
5. Стоимость и сроки доставки
6. Срок службы станка

Кстати, вы можете записаться на демонстрацию и прийти в наши демозалы, чтобы посмотреть, как наши станки работают на практике. 

Пишите, звоните, заходите в раздел лазерных станков и покупайте качественные станки!

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.

Концевые датчики

Они бывают механические и индуктивные. Механические проигрывают, потому что у них низкая точность и высокая чувствительность к загрязнениям. А работа на лазерном станке — это всегда пыль и грязь. 

Датчик рассчитан на определённое количество срабатываний и если вы экономите на этом, то в один прекрасный момент он может просто не сработать, и рабочая голова со всего маху влетит в корпус.

Придётся менять голову, каретку и возможно даже рельсовую направляющую, если вы на ней решили тоже съэкономить.

Корпус станка

Прежде всего обратите внимание, из чего сделан ваш станок. Это должно быть достаточно толстое и качественное железо. И для напольного станка очень важно наличие рамы.

Это, по сути, каркас, который представляет собой трубу прямоугольного сечения, которая идёт по периметру внутри станка.

Когда рамы нет, если вы попробуете приподнять один край станка, даже пусть на несколько миллиметров, остальные три останутся стоять.

Очевидно, как это повлияет на качество резки. Особенно, если на неровном полу станок будет попросту невозможно отюстировать. 

Крепление ремней

Если ремень проходит по передней части портала, то это самое уязвимое положение, потому что он может загореться от сбитого зеркала. И вообще он легче всего повредится или сгорит при возгорании.

Каретка, линзы, направляющие, всё придётся менять, особенно, если у вас не качественные комплектующие.

Лучшее расположение ремней сверху портала, особенно, если они находятся внутри. Также обратите внимание на крепление ремней к голове. Сразу себе представьте, как вы, в случае чего будете производить замену ремня. Это может занять час, а может и три, если на станке не продуманные крепления.

Лазерная трубка

Один из основных параметров.

От мощности лазерной трубки зависит то, с какой скоростью станок будет работать и, какую толщину он способен прорезать за один проход. 

Мощность CO2 трубки бывает от 40 до 400 Вт. Но в работе чаще всего используются трубки до 180 Вт. У лазерных трубок есть не только мощность, но и срок службы. 

Например, настольные станки имеют мощность в 40-50 Вт и срок службы 1500-3000 часов. В среднеформатных станках, как правило, установлены трубки мощностью 60-80 Вт, и срок их службы 6500-10000 часов. 

А в широкоформатных идут уже более мощные трбки на 100-400 Вт со сроком службы 6500-10000 часов. Они предназначены скорее для резки, чем для гравировки, хотя могут выполнять обе функции. 

И не забывайте — если вы хотите продлить срок службы своей трубки, не нагружайте её больше, чем на 85 %. 

К примеру, если вы режете ткань, картон, то по большому счёту вам теоретически хватит и 50 Вт. Но с учётом того, что, например, рулон ткани имеет ширину в 1,5 метра, да и картон обычно тоже имеет большие размеры, можно предположить, что вы будете обрабатывать эти материалы на средних или широкоформатных станках. И здесь уже рекомендуется поставить трубку помощнее, где-то 80-100 Вт из-за длины оптического тракта.

О чём речь? Вот, например, на станке WATTSAN 1610 максимальное расстояние от трубки до материала составляет почти 3 метра. То есть, лезеру необходимо пройти всё это расстояние. И чем большее расстояние он проходит, тем больше он рассеивается. А чем больше рассеивается, тем больше теряет прорезающую способность. На таком расстоянии луч 50-ваттной трубки рассеется слишком сильно и будет малоэффективен.

Как правило, вам нужно от 10 Вт мощности для резки 1 мм фанеры. Но тут стоит учитывать, что фанеры тоже бывает разная. Она бывает с разными смолами, содержанием воды и из разной древесины. 

В других статьях мы расскажем подробнее о материалах. О том, как их правильно резать, настройки, какие выбрать комплектующие.

Для изготовления, например, сувенирной продукции из фанеры толщиной 5 мм вам подойдёт небольшой станок с лазерной трубкой мощностью 50 Вт. А для крупного мебельного производства вам понадобится большой станок и мощная трубка от 100 Вт. Если вам необходимо производить и резку, и гравировку, то вам подойдёт среднеформатный универсальный станок с мощностью трубки 50-80 Вт.

Всегда нужно исходить из вашей конкретной ситуации, смотря что вам нужно.

Лазерное оборудование для резки в компании рустан

Наша компания обеспечивает поставку производственной аппаратуры в различные города России. У нас вы можете с легкостью купить лазерный станок в Москве, Санкт-Петербурге или оформить доставку в любой другой регион. Мы обладаем внушительным числом собственных складов по всей территории РФ, что гарантирует вам оперативную поставку.

В компании РуСтан можно не просто ЧПУ лазерный станок купить, но и выбрать именно ту модель, которая будет удовлетворять всем даже самым взыскательным требованиям. Мы предлагаем широкий ассортимент разнообразного оборудования от ведущих производителей, гарантируя лучшее соотношение стоимости и качества.

Ламелевый стол

Ламели чаще всего идут в базовой комплектации со станком, их очень удобно вытаскивать и легко чистить.

Но при этом, они не предназначены для работы с мелкими деталями и для работы с тканями.

То есть, они подходят практически для всего, за исключением специфических и тонких материалов, таких как картон или бумага. 

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.

Материал

Когда вы поняли, что вы хотите делать, становится понятно, из чего вы будете это делать. А большинство материалов имеют свои стандартные размеры. Например, один из самых распространённых форматов:

• листа фанеры — 1525/1525 мм,
• оргастекла 2050/3050 мм,
• ПЭТ 2050/1250 мм,
• монолитного поликарбоната 2050/3050 мм,
• резины 700/700 мм,
• двухслойных пластиков 700/700 мм,
• паронита 1500/700 мм,
• ткани шириной 1500 мм.

Станки также, имеют стандартные размеры. И они взаимосвязаны с размером материала. От размера материала зависит, какое рабочее поле стоит выбрать. 

Мощность лазера и охлаждение

Лазерный резак по металлу оснащается лазерами различной мощности, позволяющими выполнять различные задачи. Чем выше мощность, тем качественнее обработка, больше допустимая толщина заготовок, но и выше энергопотребление.

Для эффективной работы и установки необходимо обеспечивать качественное охлаждение трубки. От этого будет зависеть ресурс работы лазера. Обычно достаточно водяной системы с датчиком потока, позволяющим контролировать охлаждение.

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.

Направляющие

Направляющие бывают трёх видов — роликовые, рельсовые круглые и рельсовые прямоугольные направляющие. 

Ролики используются на небольших станках с рабочим полем 200/300 мм и там это допустимо как раз из-за небольших размеров самого рабочего поля и невысокой стоимости станка.

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.

О мечтах, лазерных станках, суровой правде и надежде. часть 1.

От чего зависит цена на лазерный станок

Многие задаются вопросом, почему станки с одинаковыми характеристиками по мощности и размеру рабочего поля разнятся в цене, а некоторые даже значительно. Цена в первую очередь складывается, конечно, из комплектации и качества этих комплектующих, из всего того, что мы перечислили.

Помимо самого станка, на цену влияет так же то, в какой компании вы собираетесь его покупать, то есть, какие у неё объёмы продаж. Кроме того, маленькие компании не могут выбить у заводов хорошие оптовые цены и, зачастую, просто покупают станки с менее качественными комплектующими. Имеет значение и то, как устроена логистика и прочее.

И помните, сэкономив один раз вы заплатите дважды, а то и трижды на замене комплектующих.

Портал

Обратите внимание на толщину алюминия в портале. Чем она больше, тем лучше, потому что портал будет жёстче и будет меньше провисать.

 Если вдруг случится возгорание, то тонкий портал выгнется намного быстрее, чем массивный и тяжёлый. И если вы вдруг думаете, что у вас не случится возгорания – случится!

Просто у всех станки горят по-разному. Кто-то успевает потушить, а кто-то нет. И если нет, то больше потерь.

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.

Преимущества и недостатки

Станки лазерной резки обладают следующими преимуществами:

• простота обработки хрупких деталей;
• низкая степень погрешности при позиционировании лазера над обрабатываемой поверхностью;
• удобная система управления;
• резка заготовок любой формы;
• простота гравировки и резки изделий из твёрдых сплавов;
• толщины резки: медь, латунь — до 1,5 см, сталь, алюминий — до 2 см, нержавейка — до 5 см;
• высокая скорость обработки;
• минимальная себестоимость готовых изделий.

Основные недостатки:

• сложность конструкции, обслуживания, ремонтов;
• высокая стоимость оборудования и комплектующих;
• ограниченность по толщине заготовок;
• значительный расход электроэнергии;
• особые требования к безопасности при установке, эксплуатации.

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.

ЧПУ позволяет добиться не только высокой точности и сложности деталей, но и облегчает процесс создания макета. Готовый проект попросту загружается в память обслуживающего компьютера и при необходимости корректируется с учетом особенностей материала.

Принципы выбора

Оборудование для лазерной резки металла выбирается по следующим критериям:

• производительности, скорости обработки, позиционирования луча над рабочей поверхностью;
• типу излучателя (металлического или керамического), срока его службы, надёжности, особенностей конструкции;
• торговой марки, под которой был изготовлен станок;
• гарантийному сроку от производителя;
• виду материалов деталей, используемых в устройстве позиционирования лазера, особенно направляющих;
• назначению, условиям эксплуатации, на которые рассчитан промышленный станок;
• удобству и простоте управления;
• возможностям расширения функциональности;
• требованиям к помещению, где будет выполнена установка оборудования;
• стоимости конкретной модели, комплектующих, расходных материалов.

Рабочее поле

Лазерные CO2 станки с ЧПУ условно разделяются на настольные, среднеформатные и широкоформатные.

• Настольные — с рабочей зоной до 600/400 мм идеально подходят для работы в гараже или мастерской. Но также подойдут и для производства. Они занимают мало места, но при этом производительность позволяет делать большие партии изделий. 
• Среднеформатные — с рабочей зоной от 600/900 мм до 1600/1000 мм — самый распространённый формат на рынке. Такие станки используются, как в мастерских, так и на производствах разного масштаба. 
• Широкоформатные — со столом до 2000/3000 мм обычно используются для производства большого количества единиц продукции или изготовления крупных изделий. 

Очевидно, что для изготовления штучной или мелкосерийной продукции, типа небольших изделий из тонкой фанеры на 3-4 мм нет смысла покупать широкоформатный лазер. Вполне хватит среднеформатного или даже настольного. 

Вариантов множество. Вы можете взять один станок WATTSAN 1610 или WATTSAN 1290, или, например, вы можете взять два станка WATTSAN 6090. И в случае, если один из них выйдет из строя, то второй сможет продолжить работу.

Готовых решений здесь нет, и в каждом отдельном случае нужно индивидуально считать то, что подходит лучше именно для вас. 

С чего начать выбор лазерного станка?

Итак, вы захотели купить станок. В первую очередь необходимо определиться с тем, что вы будете делать. Какой продукт вы будете производить или какую услугу оказывать? И далее, исходя из этого, вы поймёте, какой материал вы будете обрабатывать.

Когда вы разберётесь с материалом, поймёте, какого он будет размера и толщины, вы сможете понять, какое рабочее поле вам необходимо и далее разобраться с комплектацией станка. Также, не забывайте про помещение, в котором вы работаете. Ну, и, конечно, смотрите на свой бюджет.

Когда вы определитесь со всеми этими пунктами, можно будет выбирать уже конкретную модель лазерного станка.

А теперь подробнее по каждому пункту.

Система управления

Система управления, иными словами, контроллер — мозг и сердце станка. От того, какой контроллер, зависит то, насколько удобно вам будет работать со станком. Хорошая система управления — это ещё и меньшее количество сбоев в работе.

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

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.

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.

Устройство и принцип работы

Лазерный станок предназначен для гравировки и резки металлических изделий. Конструктивно состоит из следующих узлов:

• систем излучения, преобразования;
• излучателя с резонаторами;
• управляющей системы;
• органов управления;
• узла, перемещающего лазер над рабочей поверхностью.

Конструкция зависит от типов оборудования:

• газовые — оснащаются системой накачки инертных газов (неон, гелий), стеклянной колбой с излучающей трубкой;
• твердотельные, устанавливаются лампы накачки, импульсные лампы, рабочее тело (рубин) система зеркал (отражающие, полупрозрачные);
• газодинамические — предусмотрено сопло для ускорения газов, системы охлаждения;

Плотность пучка составляет 100 МВт/см2. При облучении поверхности заготовки происходит её быстрый разогрев, плавление. За счёт теплопроводности луч способен проникать вглубь металла. В зоне нагрева при достижении температуры кипения происходит его испарение.

Устройство лазера

Чиллер

В комплекте с каждым станком идёт помпа. Зачем же тогда чиллер? 

Помпа просто гоняет воду, а чиллер её охлаждает. И для лазерных трубок мощностью от 80 Вт это уже крайне рекомендуется. При чём выбор модели зависит не только от мощности трубки, но и от температуры в помещении, в котором вы работаете. 

Эксплуатация

https://www.youtube.com/watch?v=wyxxW3yptY8

Особенности эксплуатации станков для лазерной резки по металлу:

• необходимо выполнить заземление оборудования;
• при работе включить водяное охлаждение;
• для повышения точности обработки металлических поверхностей, необходимо выполнять юстировку оптики;
• запрещено резать детали, не соответствующие заявленным производителем требованиям по эксплуатации;
• для стабильной работы электроники нужно обеспечить качественное электропитание;
• важно регулярно проводить техосмотры, заменять изношенные детали, расходные материалы;
• направляющие нуждаются в качественной периодической смазке;
• поддерживать оборудование в чистоте.

Станок позволяет обрабатывать металлические поверхности лазерным лучом, обладающим высокой энергией, когерентностью, постоянной длиной волны. При попадании на поверхность заготовки происходит её нагрев до температуры плавления. В результате такого воздействия одна часть металла испаряется, а другая — переходит в расплавленную металлическую фазу.