Какими бывают лазерные станки и как их выбирать?

Станки, работающие с применением лазерных резаков, представляют собой современный и удобный вид обработки различных материалов. Несмотря на то, что все они устроены на одном принципе использования лазерного луча для разрезания деталей, существует целый ряд структурных отличий, влияющих на интенсивность работы и мощностной диапазон.

В зависимости от пределов мощности, лазерные станки делятся на несколько типов по виду излучения, которое инициируется различными энергетическими факторами, такими как оптические, химические или электрические. Все они основаны на способности некоторых веществ излучать фотоны с определенной длиной волны. Оставшиеся без поглощения своими двойниками, свободные фотоны образуют лазерный луч, способный разрезать многие виды достаточно твердых предметов из металлов, камня или кости.

Схематично принцип работы излучателя лазерного луча можно определить как взаимодействие 3-х необходимых факторов:

• наличия активной среды;
• включения источника энергетического питания;
• усиление столкновения фотонов при образовании направленного луча с помощью резонатора.

Лазерные установки могут классифицироваться не только по силе излучения, но и по типу активной среды, которая бывает газовой, твердотельной или полупроводниковой. Мощности луча хватает на проникновение в массу заготовки, предназначенной для обработки. В зависимости от вида материала, он может испаряться, загораться, плавиться или изменять свою целостную структуру каким-либо другим образом.

В результате воздействия на предметы лазерным лучом происходит механическое изменение их конфигурации, но при этом не остается отходов в виде пыли, опилок или стружки.

Из применяемых в настоящее время лазерных станков, газовые установки с ЧПУ появились намного раньше и прошли большой путь практических испытаний. Их активной средой является углекислый газ, который начинает излучать фотоны под действием электрического тока. Они считаются наиболее универсальным видом режущих устройств с использованием лазерного луча.

Технической особенностью таких станков является длина волны в 10,6 мкм, которой достаточно для разрезания бумаги, кожаных, пластиковых и деревянных деталей в условиях промышленного производства.

Для работы с различными металлами применяют лазерные установки с короткой длиной волны, которая составляет 1,06 мкм. Из-за данной технической особенности они совсем не годятся для работы с другими видами материалов, зато успешно режут, маркируют и сваривают детали из металла. Принцип работы оптоволоконных твердотельных станков основан на использовании стекловолокна и диодов в качестве источника питания.

Имеются также неодимовые приборы, действие которых происходит благодаря активации полупроводниковых кристаллов. Они также отличаются большой интенсивностью работы, так как излучают короткую и мощную волну, силы которой достаточно для разрезания изделий из пластика, керамики и металла.

Для нанесения точных и качественных граверных изображений на поверхность почти всех материалов, кроме металлов, используется настольный лазерный прибор с небольшой мощностью. С помощью станка небольших габаритных размеров можно выполнять объемные или плоские изображения на поверхности различных изделий из пластика, фарфора или кожи.

Такой вид оборудования при необходимости можно приобрести для домашней мастерской. Компактный лазерный гравер способен не только наносить поверхностные рисунки, но и производить сквозное разрезание тонких заготовок, только немного уступая в производительности большим промышленным установкам, предназначенным для ткани или для кожи.

Для быстрого производства гравированных изделий с высоким качеством исполнения можно приобрести мини-станок, известный также под наименованием «лазерный маркер». Небольшая рабочая область устройства, в сочетании с микрокомпьютерным программным обеспечением, подходит для решения высокоточных задач. Мобильность небольшого по размерам прибора становится еще одним плюсом к удобной организации рабочего процесса.

Размеры лазерных станков определяются в первую очередь параметрами рабочего стола. Наибольшей популярностью пользуются устройства среднего формата, которые легко размещаются на небольшой территории помещений, выполняя при этом максимальную рабочую нагрузку. Они предназначены для работы по камню, пластику, керамике и некоторым видам металлов. Средняя компактность лазерных приборов позволяет располагать их на небольшом рабочем столе в мастерских по изготовлению и оформлению сувенирных изделий.

Лазерно-гравировальные станки с ЧПУ предназначены для разных видов обработки и очистки материалов, поэтому их габаритные размеры бывает от 0,5 до 2 метров, а также еще больше. Самые крупные модели лазерных установок предназначены для промышленного производства высокоточных деталей различных размеров.

Станки защищены монолитными, мощными корпусами, которые не только делают конструкцию достаточно устойчивой, но и успешно справляются с возникающей в процессе резки вибрацией.

Оборудование, работа которого основана на использовании в качестве инструмента резки лазерного луча, в настоящее время становится приоритетным во многих сферах промышленного производства. Исходя из растущего рыночного спроса, все больше компаний осваивает выпуск лазерных станков разного вида. Продукция многих производителей из Германии, Тайваня, США, Китая и Австрии относится к люксовой линейке станочного оборудования для обработки дерева, металлов и других материалов.

Из лучших моделей, которые можно использовать дома, в небольшой мастерской или в промышленных цехах, можно упомянуть следующие.

• WATTSAN MICRO 0203 – отличное устройство для декоративно-прикладных работ и гравировки по фанере или оргстеклу. Английское качество малогабаритной модели, весом 28 кг, позволит легко вырезать нужные узоры, заданные компьютерному устройству.

• ZERDER FLEX 1060 – немецкая модель среднего формата отличается высокой точностью лазерной резки и гравировки.

• MCLAZER 4030 METAL – китайское устройство, позволяющее выполнять универсальные виды работ, не только с металлическими заготовками, но и с другими материалами.

• FIBER FB1325 – мощный оптоволоконный генератор с высокоточным обеспечением ЧПУ позволяет с помощью этого станка выполнять резку и гравировку по особо толстым разновидностям металлов и прочных сплавов. Агрегат китайского производства отличается высокой степенью эргономичности и точностью выполнения технических задач.

Лазерные станки и гравировальное оборудование российского производства можно увидеть среди продукции известных компаний, находящихся:

• в Ярославле – ПТК «Станки Трейд»;
• в Красноярске – ООО «ЧПУ 24»;
• в Новосибирске – «MULTICUT».

Производители лазерного оборудования, предназначенного для различных видов обработки деталей из любых материалов, заинтересованы в обеспечении обслуживания покупателей комплектующими деталями. Использование станков, как в домашней мастерской, так и в условиях промышленных цехов, требует качественного технического обслуживания и ремонта. Для этого на рынке запасных частей к оборудованию можно найти лазерные трубки, заполненные углекислым газом, запасные линзы резонаторов, стекла из оптических наборов и вытяжки.

В качестве источников питания в продаже представлены компрессоры различной мощности, а также воздушные помпы для охлаждения лазерных трубок. Среди запасных комплектующих элементов можно найти ламели для направления различных видов материалов при их разрезании и крое. В продаже широко представлены сотовые столы с ячеистой структурой поверхности, которые позволяют избегать скольжения заготовок и служат для отведения сгоревших отходов.

Чтобы надежды на пользу и окупаемость приобретенного лазерного оборудования оправдались, необходимо руководствоваться некоторыми информативными данными.

• Следует исходить из объема и габаритов выполняемых работ, так как рабочий стол аппарата, выполняющего одни и те же операции, может быть предназначен для дома, предприятия малого бизнеса или крупного производственного цеха.
• За основу выбора берется вид материала заготовок, которые будут обрабатываться с помощью станка. Так, газовый тип лазерных станков справляется со многими видами материалов, за исключением металлов, а характеристика мощности излучателя влияет на толщину разрезаемых заготовок.
• Желая повысить функциональные возможности оборудования, надо выбирать устройства с ручным или автоматическим перемещением рабочего стола, а также с 2-мя рабочими головками для синхронной резки, что увеличивает производительность станка вдвое. Некоторые виды оборудования для лазерной обработки материалов обладают дополнительными опциями, что может стать решающим фактором при выборе.

Лазерные станки с ЧПУ обладают очень широким диапазоном технических возможностей. С их помощью можно производить различные детали, элементы и готовые изделия, не требующие дополнительной обработки, так как высокоточное и аккуратное качество резки заложено в основу метода. Лазерные аппараты успешно применяются на многих видах производств – как крупных, так и индивидуальных.

Каждый желающий может приобрести настольное устройство для выполнения декоративных надписей или рисунков на тканях, кожаных чехлах, канцтоварах, пластиковых, керамических и металлических предметах. С помощью гравера можно создавать оригинальные ювелирные изделия, элементы декора в интерьере, печати, маркировку на резине и оргстекле.

Для мастеров по изготовлению мебели актуальным вопросом является нарезка изделий из фанеры, а также выполнение резных вставок для фасадов дизайнерских проектов из дерева. Фанерные панели с прорезанными в них узорами используются в качестве декоративных решеток, закрывающих источники отопления или освещения в интерьерах.

Для обладателей небольшого лазерного станка, установленного в домашней мастерской, может оказаться интересным и выгодным такой вид малого бизнеса, как изготовление брелоков в виде стикеров, магнитов на холодильники и другой сувенирной продукции.

Лазерные станки любой мощности являются разновидностью электрооборудования, а значит, при его подключении к сети необходимо проверить заземление. В процессе работы на газовом оборудовании следует проверить включение системы водяного охлаждения лазерной головки. При работе с металлическими поверхностями выполняется юстировка оптического оснащения, что повышает точность работы станка.

В целях долговечности и безопасности работы оборудования необходимо применять его только для тех материалов, которые указаны в руководстве по эксплуатации. Стабильность в работе программы обеспечивает не только исправность электроники, но также стабилизированное напряжение сети. Для продления срока использования станков следует вовремя смазывать механические узлы и проводить регулярные технические осмотры.