Станок для лазерной резки фанеры своими руками: Лазерный станок своими руками / Хабр

Настройка лазерного станка для резки фанеры

Для нормальной работы граверного оборудования нужно грамотно произвести юстировку луча с учетом толщины листа. Резка фанеры лазером осуществляется за несколько проходов, поэтому фокусировку линзы желательно производить на глубину самого нижнего слоя фанеры. Для удобства в работе используем цель из темного картона. Большинство недорогих лазеров оснащено специальными диодами. Многие любители для настройки используют самодельные приспособления, изготовленные из лазерной указки.

Лазерная резка из фанеры – изделия

Способность выжигать на данных станках самые замысловатые узоры делает их незаменимыми помощниками для мастеров, занимающихся производством разного декора. Например, художественные рамки из фанеры лазерной резкой можно получить менее чем за час работы. Приведем краткий список изделий, которые изготавливаются на таком замечательном инновационном оборудовании:

• брелки;
• дизайнерская упаковка;
• шкатулки;
• рамки для картин;
• декор для интерьера;
• детали для дизайнерской мебели;
• сувениры;
• игрушки;
• красиво оформленные кухонные принадлежности.

Самодельный лазерный резак из дерева

Сегодня прекрасные дни для мастеров. Доступные 3D-принтеры и станки с ЧПУ появляются повсюду, открывая новые миры производства широкому кругу дизайнеров. Тем не менее, один важный инструмент до сих пор не подвергся капитальному ремонту своими руками: лазерный резак. Может быть, люди чувствительны, потому что Голдфингер пытался разрезать Джеймса Бонда пополам с помощью одного, но все это изменилось теперь с новым Kickstarter Патрика Худа-Дэниела, «Создай свой собственный лазерный резак».

Hood-Daniel — уважаемый производитель с большим послужным списком и добросовестной работой с открытым исходным кодом. Он разработал несколько сложных электромеханических инструментов — фрезерные станки с ЧПУ, машины для захвата и размещения, 3D-принтеры — и в прошлом успешно поставлял их клиентам. Он буквально написал книгу о станках с ЧПУ «Сделай сам». Его последний проект является продолжением его кустарного промысла, посвященным созданию инструментов для других кустарных промыслов. Было бы трудно найти создателя Kickstarter с лучшим послужным списком в сообществе DIY.

Его лазерный резак, называемый BlackTooth, имеет хорошие характеристики. Лазерная трубка мощностью 40 Вт и блок питания позволяют резать самые разные материалы: дерево, пластик, ткань и бумагу. Он может работать с материалами размером 52 х 62,2 сантиметра, его площадь составляет 94 х 86,4 х 28,6 сантиметра, и, похоже, было бы интересно собрать его в виде набора из 1000 деталей Lego. И цена разумная; машина в разобранном виде стоит 1500 долларов (937 фунтов стерлингов), а полностью собранную машину можно приобрести по цене от 2200 долларов (1374 фунта стерлингов).

Однако есть один тревожный сигнал. Каркас машины изготовлен из фанеры средней плотности (MDO).

Худ-Дэниелс говорит, что это функция, которая делает blackTooth менее чувствительным к тепловым искажениям и неточностям, чем металлический каркас, но она также создает серьезную, огнедышащую проблему.

Все лазеры для резки путем сжигания материалов. И эти материалы иногда загораются при резке. К сожалению, при таком типе конструкции не только предмет может воспламениться, но и все шасси легко воспламеняется.

Отвечая на вопрос о комментарии, Худ-Даниэль говорит: «Изначально у меня были те же мысли о ненадежном использовании дерева для конструкции, но даже при длительных ожогах конструкции, которые были сделаны случайно при запуске пробега, Нет воспламенения. Возможно, вы видели некоторые из тестовых прогонов, которые отмечались на MDO. На поверхности был очень интенсивный свет, но не было воспламенения. Мы также использовали MDO для проверки необработанного выхода трубки без вспышки. Однако , обычная белая бумага сразу загорелась от этого необработанного луча. В любом случае, судя по тому, что я исследовал, это недопустимо».

Он отмечает, что функция воздушной помощи BlackTooth помогает снизить риск. «Я могу вспомнить только один раз, когда у нас была очень короткая вспышка, но она погасла от подачи воздуха через сопло. Материалом был тонкий картон.

Из всех других тестов, которые мы провели (дерево из нескольких видов), огонь не загорелся, и я думаю, что это может быть связано с нашей воздушной подпиткой, проходящей через сопло. Сначала мы проверили его спичкой, чтобы увидеть, потушит ли он его, и это было успешно ». Худ-Дэниел планирует провести несколько тестов и, скорее всего, опубликует результаты на своей странице на Kickstarter.

4 Лучшая древесина для лазерной резки

Древесина — отличный материал для строительных проектов: она прочная, гибкая, прощает ошибки и хорошо подходит для лазерной резки, если выбран правильный материал. Есть несколько древесных материалов, которые можно резать лазером, например: бальза, тополь и фанера.

Небольшие настольные станки могут резать только несколько твердых пород дерева толщиной в несколько миллиметров; плотность является ограничивающим фактором. Вы также можете использовать несколько проходов для резки более толстых секций, если расходимость луча и дополнительные пропилы не являются проблемой. Большинство настольных станков мощностью 40 Вт могут аккуратно резать даже ¼ дюйма более плотной древесины, хотя для такой твердой древесины, вероятно, потребуется больше проходов и потребуется больше энергии. С другой стороны, более мягкая древесина может быть срезана до ½ дюйма за один проход. Как CO2, так и волоконный лазер хорошо справляются с резкой по дереву, хотя многие пользователи сообщают о лучших результатах при использовании CO2. На рис. 1 показан пример лазерной резки дерева:

В этой статье мы обсудим четыре лучших дерева для лазерной резки и дадим советы по лазерной резке дерева.

1. Мягкая древесина

Типичная хвойная древесина (пиломатериалы из хвойных пород, таких как сосна и ель), как правило, плохо поддаются лазерной резке. Чередование мягких и прочных зернистых структур может вызвать серьезные проблемы с резанием, а также смола и сучки. Мягкая древесина высочайшего качества обычно может поставляться любой толщины, начиная от гибких листов толщиной 1/16 дюйма.

Большинство настольных лазерных резаков могут без проблем резать гладковолокнистую мягкую древесину толщиной 6 мм или ¼ дюйма. Также можно найти «нормальную» древесину сосны, которая более однородна по структуре и не имеет сучков.

2. Шпон

Шпон производится из самых разных пород дерева, от Abura до Zelkova. Однако не все из них идеально подходят для лазерной резки. Как правило, максимальная толщина шпона составляет около 1 мм или 1/16 дюйма, и почти все они режут довольно чисто, с низкой мощностью и высокой скоростью резания. Лазерная резка имеет ряд преимуществ, в том числе: отсутствие сколов/отслоений, легкость резки очень тонких кривых, отсутствие необходимости зажима, отсутствие сколов и волокон на режущих кромках, а последний срез так же идеален, как и первый.

Точность, с которой можно препарировать шпон многих пород дерева, позволяет создавать прекрасные вещи. Но шпон также является отличным исходным материалом для изготовления прочных функциональных объектов путем ламинирования и грамотного выбора выравнивания волокон.

3. Твердые породы дерева

Твердые породы дерева, такие как дуб, орех и вишня, требуют высокой мощности лазера для успешной резки. Однако их плотная структура обеспечивает очень чистые и гладкие срезы. Гравировка твердой древесины может привести к таким же четким и чистым меткам с большим контрастом. При лазерной резке и гравировке древесины с вырезанного образца образуется трудноудаляемая пыль. Малярная лента действует как отличный защитный барьер и не оказывает сопротивления лазерной резке. Рекомендуется использовать воздуходувку, направив одно сопло на оптику, а другое на срез.

Твердая древесина может быть разной толщины, но для ее резки может потребоваться несколько проходов. Как правило, лазер мощностью 45 Вт при полной мощности и медленной подаче позволяет резать ломтики толщиной ¼ дюйма из большинства твердых пород дерева. Два прохода лазера мощностью 90 Вт точно так же будут работать для толщины ½ дюйма.

4. Фанера

Фанера — это широкая группа материалов, которая включает в себя грубый строительный фанеру, морской фанеру из твердой древесины, гибкую березовую модельную фанеру и доски «крепкое сердце». Лазерная резка фанеры отличается интересной эстетикой, высокой прочностью деталей и низкой ценой материала. Это полезно как для внешнего вида, так и для функциональных изделий.

Лазерный резак для фанеры требует высокой мощности лазера для чистых резов и многократных высокоскоростных резов, чтобы свести к минимуму прожигание кромок на более толстых участках. Широко рекомендуется CO2 или диодный лазер мощностью 40–100 Вт. Это должно дать хорошие результаты при толщине до ½ дюйма с двумя или более проходами, в зависимости от мощности лазера. Более высокая мощность выгодна, так как позволяет ускорить подачу и уменьшить зону термического влияния (ЗТВ).

Лазерные резаки меньшей мощности для фанеры все еще могут давать хорошие результаты. Лазер мощностью 20 Вт может аккуратно разрезать обычную фанеру толщиной ¼ дюйма за три прохода со скоростью 50 см/мин, если у него есть достаточно мощный вентилятор, чтобы расчистить разрез для следующего прохода. Вспомогательный вентилятор важен для защиты разреза и оптики от пыли, особенно при многопроходной резке. Для защиты поверхности малярный скотч, не содержащий ПВХ, полезен для очистки поверхностей вдоль линии разреза. Частота света, излучаемого волоконными лазерами, слишком высока для большинства видов фанеры и, как следствие, не соответствует спектру поглощения, необходимому для качественной резки.

Что следует учитывать при выборе лучшего дерева для лазерной резки?

При выборе древесины для проекта необходимо учитывать ряд факторов, в том числе:

1. Толщина: Более толстая древесина требует большей мощности или большего количества проходов. Без мощной воздуходувки повторные проходы могут не сработать.
2. Плотность: Более твердые и плотные материалы требуют большей мощности, большего количества проходов или и того, и другого.
3. Гравировка: Мягкая древесина дает меньший контраст при гравировке.
4. Содержимое масла: Маслянистая древесина, такая как тик, может резаться неаккуратно, и в ЗТВ будет образовываться много пятен.
5. Цена: Более качественная древесина стоит дороже.
6. Тип лазера: Волоконные лазеры обеспечивают более медленную и менее качественную резку и требуют большего количества проходов для той же толщины материала, что и CO2.

Как проверить различия между древесиной для лазерной резки

Проверить различия между древесиной для лазерной резки можно, прочитав об опыте работы дровосеков с помощью лазера. Узнайте о том, что работает и не работает для них. Читайте форумы по вашей машине, так как они, скорее всего, содержат наиболее информативный и актуальный опыт.

Еще один метод проверки — получить несколько образцов обрезков древесины и попробовать вырезать узоры и выгравировать. В Интернете и у самих производителей вы найдете множество примеров хороших схем резки и настроек машины для различных материалов. Этот приобретенный опыт откалибрует ваше понимание возможностей вашей собственной машины с материалами, которые вы хотите выбрать.

Различия в производительности часто очень четко проявляются в тестовых образцах, предоставляя вам отличный ориентир для типов материалов, которые хорошо работают, и настроек резака, которые дают хорошие результаты. Исключение материалов, которые вам не подходят, убережет вас от ошибок.

На что обратить внимание при выборе древесины для лазерной резки

При выборе деревянного бруска для лазерной резки необходимо изучить следующие свойства:

1. Плотная и мелкая текстура.
2. Не содержит токсичных клеев (формальдегидные клеи можно найти в некоторых видах фанеры).
3. Никаких сучков или дефектов цвета, которые могли бы нарушить срез.
4. Толщина, соответствующая, во-первых, вашим планам, а во-вторых, доступным вам возможностям станка.
5. Стоимость — качественные панели из твердой древесины стоят намного дороже, чем фанера или хвойная древесина, поэтому учитывайте, что позволяет ваш бюджет и потребности.

Какой лазерный резак можно использовать для дерева?

Для дерева подойдет любой станок для резки с CO2 или диодным лазером. Ключом к простоте эксплуатации является увеличение мощности лазера. Подумайте о минимальной мощности 40 Вт, а в идеале о 100+ Вт.

Мощный вентилятор имеет значение; еще лучше, если у воздуходувки два выхода. Два воздухоотвода могут быть нацелены на оптику и при резке, потому что при резке древесины может быть пыльно. Встроенные воздуходувки в небольших машинах не всегда достаточно мощны для достижения наилучших результатов, поэтому подключение компрессора может повысить эффективность резки.

Хотя это не всегда верно, изделия из дерева часто имеют большие размеры. Если вы хотите заняться производством мелкой мебели, вам понадобится стол большего размера, чем большинство недорогих станков для лазерной резки деревянных панелей.

Каковы правильные настройки лазерной резки для дерева?

Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе правильных параметров лазерной резки древесины. Хорошей отправной точкой для настройки станка является следующая:

1. Лазер 40–100 Вт (Более высокая мощность означает, что доступны более толстые пропилы, твердая древесина и более быстрая обработка. )
2. Установите лазер на более высокий уровень для устройств с меньшей мощностью. Возможно, 85% мощности для лазера мощностью 40 Вт и дерева толщиной ¼ дюйма за один разрез.
3. Скорость подачи должна быть высокой, чтобы избежать увеличения ЗТВ.
4. Для маломощных машин или более толстых материалов допускайте до трех проходов.
5. Очистите рабочую поверхность от пыли с помощью груши.

Устройства гораздо меньшей мощности могут использоваться для лазерной гравировки по дереву.

Безопасна ли лазерная резка дерева?

Да, лазерная резка дерева очень безопасна. Однако при использовании лазерного оборудования необходимо всегда соблюдать некоторые меры предосторожности, чтобы предотвратить повреждение глаз. Непрозрачного покрытия на частоте лазера достаточно для обеспечения безопасности оператора.

Важно понимать, что лазерный резак является источником высокой температуры, а древесина легко воспламеняется. Тем не менее, этот риск пожара для большинства пород дерева очень низок. Существуют передовые практические действия, которые гарантируют отсутствие возгорания. Важнейшим из них является поддержание высокой скорости подачи для снижения интенсивности накопления тепла.

Какая древесина не подходит для лазерной резки?

Различные материалы создают отдельные проблемы при лазерной резке древесины, в том числе:

1. Маслянистые твердые породы дерева: Маслянистые лиственные породы дымятся и окрашиваются, поэтому их следует использовать с осторожностью.
2. Смолистая хвойная древесина: Смолистая хвойная древесина плохо поддается резке и может загореться, если уровень нагрева будет слишком высоким.
3. МДФ: МДФ будет иметь черные пятна вокруг разрезов.
4. Более толстая и твердая древесина: Более толстая и твердая древесина создает проблемы для резчиков с меньшей мощностью, а многопроходная резка является несовершенным, но работоспособным решением,

Вызывает ли лазерная резка древесину возгорание?

Нет, лазерная резка дерева не приводит к возгоранию дерева. Процесс резки мгновенно обугливает горячую точку слишком быстро, чтобы возникло пламя, и быстро продвигается, когда скорость подачи высока.

Один прием, который сводит риск к нулю даже для древесины с высоким содержанием смолы, заключается в погружении ее в воду непосредственно перед распилом. Это дает дополнительное преимущество, заключающееся в снижении вероятности окрашивания в результате подвулканизации в ЗТВ.

Резюме

В этой статье представлены лучшие породы дерева для лазерной резки, объяснено, что они из себя представляют, и рассмотрено, как использовать каждую из них. Чтобы узнать больше о древесине для лазерной резки, свяжитесь с представителем Xometry.

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей, включая резку листов и другие дополнительные услуги для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное предложение без каких-либо обязательств.

Заявление об отказе от ответственности

Содержание, представленное на этой веб-странице, предназначено только для информационных целей.