Технология лазерной резки

технология
Лазерная резка
Сложность
2/5
Навыки
знание технологии
прототипирование
Время
1 час
Как продолжить?
Марафоны на этом сайте
Собственный проект

Уроки Лазерной резки:
- пересекающиеся линии
- приём "живая петля"
В этом уроке вы:
- познакомитесь с устройством
лазерно-гравировального станка
- узнаете, какие возможности дает
данная технология
- получите подробную последовательность
работы с оборудованием для создания
собственного изделия

Содержание:
видео урок,
обучающий материал и 3 теста
(оценка до 10 баллов).

Лазерно-гравировальный станок – это быстрый
и точный режущий инструмент, который
можно использовать
для резки простых
и сложных 2D-форм
либо для создания
сборных 3D-объектов.

Лазерная резка - один из самых быстрых способов прототипирования.

МАТЕРИАЛЫ
Для создания изделий с помощью лазера можно использовать различные материалы:
дерево, картон, бумага, пластик...

! За исключением пластика, содержащего в составе хлор и другие вредные соединения (ПВХ, поликарбонат и тд.), поскольку выделяющиеся при резке пары могут быть опасны, как для человека, так и для оборудования.

Самым популярным пластиком для обработки на лазерном станке является акрил.
УСТРОЙСТВО ОБОРУДОВАНИЯ
Оптическая система станка состоит
из лазерной трубки, отражающих зеркал
и головки излучателя с фокусировочной линзой
Первое и второе зеркало
Каретка, передвигающаяся по осям X и Y
Третье зеркало и фокусировочная линза
внутри каретки
ПАРАМЕТРЫ ЛАЗЕРА
Скорость

Регулирует передвижение лазерной каретки:чем медленнее скорость,
тем дольше лазер будет воздействовать на материал.

Мощность

Регулирует силу воздействия лазера на материал.

PPI (pulses per inch)

Отвечает за количество лазерных импульсов на дюйм.

Преимущества лазерно-гравировального станка:

– скорость
– легкость настройки
– малая толщина реза
– отсутствие механического контакта
Лазер может либо прорезать материал,
либо делать на нём гравировку.

Растровую графику
(изображения, состоящие из пикселей, либо линии толщиной больше 0,1 мм)
он гравирует.

Векторную графику
(линии и фигуры, описанные математическим образом)
он режет.
ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАНИЯ
Шаг 1: включение вытяжки
Перед началом работы необходимо включить
вытяжку для удаления образующегося в процессе работы
лазера дыма и соблюдения мер пожарной безопасности.

Выключенная вытяжка:
три переключателя вниз (зеленые окошки)

Включенная вытяжка:
три переключателя вверх (красные окошки) !!!
Шаг 2: инициализация лазера
После включения вытяжки необходимо запустить сам станок – для этого нажмите
на переключатель, расположенный
с правой стороны.

Начнётся инициализация оборудования:
проверка исправности механизмов
и оценка рабочей области.


Шаг 3: размещение материала
Материал необходимо размещать в левом верхнем углу стола поверх металлических реек, которые
образуют пространство между столом и материалом, куда может уходить образующийся дым.

Иногда листовой материал бывает погнутым, и это сказывается на величине фокусного расстояния между излучателем и материалом, что соответственно негативно влияет на качество резки. В таком случае
стоит прижать материал чем-то тяжелым сверху, чтобы выровнять лист в единую плоскость (это могут
быть металлические шайбы или что-то другое – главное проследить за высотой этих объектов,
чтобы они не мешали передвижению каретки с излучателем и не попадали в места реза).
Шаг 4: фокусировка лазера
Фокусировка – важный этап в настройке лазера, который определяет правильное расстояние
между излучателем и материалом, что обеспечивает аккуратность и точность реза.

Если фокус будет неправильным, материал не прорежется.
Установите в боковое отверстие каретки
с излучателем инструмент для фокусировки, поднимите или опустите стол, используя кнопки
"Вверх" и "Вниз", до момента, когда стержень
не будет касаться материала.

Затем установите каретку в левом верхнем
углу листа фанеры.




Шаг 5: закрытие крышки
Закрытая крышка – это обязательное условие для работы станка.

В открытом положении срабатывает система безопасности пользователя:
излучатель продолжает передвигаться, но лазер работает на нулевой мощности.
Тест №1
Начать тест
Для чего нужно включать вытяжку?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Почему важно чтобы линза была правильно сфокусирована?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Какой толщины линия будет являться векторной?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Тебе стоит посмотреть
видео еще раз!
Неплохой результат!
Хороший результат!
Отличный результат!
Молодец!
ПОДГОТОВКА ФАЙЛА
Шаг 6: настройки для "печати"
Для работы с лазером используется графический векторный редактор CorelDraw.

Но файл для резки
вы можете подготовить
в любой другой векторной программе, сохранив его
в формате DXF, DWG, SVG, PDF или EPS.

Старайтесь располагать
все детали в листе максимально компактно.
Для того, чтобы лазер распознал команды и начал выполнять изделия в правильном режиме, мы красим все линии, присутствующие в файле,
в определенные цвета.

Для реза:
линии (обводки) необходимо обозначить
– красным цветом (RGB: 255, 0, 0)
– толщиной "Сверхтонкий абрис"

Для гравировки:
линии (обводки) необходимо обозначить
– чёрным цветом (RGB: 0, 0, 0)
– толщиной > 0,1 мм

если вы хотите загравировать рисунок целиком,
залейте фигуру черным цветом или градациями
серых оттенков


Чтобы отправить файл
на резку, выделите объект, затем Файл->Печать
или используйте
горячие клавиши Ctrl+P

Удостоверьтесь, что печатаете "Выбранное"





Перейдите во вкладку "Макет" и выберите положение изображения "Верхний левый угол"

Вернитесь в раздел "Общие" и нажмите
на кнопку "Настройка..."



Настройки лазера представлены
во вкладке "Option"

Mode Setting – режимы гравировки

DPI – разрешение, в котором будет
печататься изображение

Mirror - отразить изображение при печати


Перейдите во вкладку "Pen" для регулировки мощности
и скорости печати.

Для гравировки (черный):
– Установите галочки напротив Raster и Air
– Установите
скорость от 50%
мощность от 75% до 95%

Для реза (красный):
– Установите галочки напротив Vector и Air
– Установите
(для фанеры толщиной 3мм)
скорость 3,6%
мощность 85%
(для акрила толщиной 3мм)
скорость 2,8%
мощность 80%.

Нажмите "ОК"



После завершения настройки лазера
для отправки файла
на резку нажмите

"Применить" и "Печать"





Тест №2
Начать тест
Какого цвета должна быть линия реза?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Какая скорость предпочтительна для резки фанеры 3мм?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Какая мощность предпочтительна для гравировки фанеры 3мм?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Тебе стоит посмотреть
видео еще раз!
Неплохой результат!
Хороший результат!
Отличный результат!
Молодец!
ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ
Шаг 7: запуск и изготовление
После того, как вы отправите файл на "Печать"
на панели управления станка появится название вашего файла и установленные вами настройки.

Для того, чтобы запустить выполнение файла,
нажмите на красную кнопку "Start" – лазер начнет работать.

Если в процессе работы вам потребуется на время остановить процесс, нажмите кнопку
F1 (Pause), и чтобы продолжить работу,
снова нажмите F1 (Resume).

Если в процессе работы возникло возгорание
или обнаружились ошибки в файле, нажмите
на красную кнопу "Stop" и процесс резки остановится полностью

ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ ЛАЗЕР НЕЛЬЗЯ ОСТАВЛЯТЬ БЕЗ ПРИСМОТРА!

Шаг 8: извлечение детали
После завершения работы лазерный станок издаёт сигнал – после него можно спокойно извлекать изделие.
Материал не горячий)

Однако лучше стоит подождать около 30 секунды, чтобы вентиляция успела вытянуть образовавшийся
дым и неприятные запахи (в особенности, если вы работаете с пластиком).
ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЯ
В процессе изготовления лазер воздействует на материал термически и вызывает соответствующую реакцию:
пластик подплавляется, у дерева выделяется смола или клей, входящий в состав фанеры. В результате,
на изделии остается своеобразный нагар: края могут пачкаться, а поверхность терять эстетический вид.

В таком случае, чтобы сделать изделие более аккуратным, можно обработать его с помощью
наждачной бумаги (вручную или с использованием шлифовальной машинки)
Шаг 9: шлифовка краев
Шаг 10: шлифовка поверхности
СБОРКА
При проектировании сборных моделей
или конструкторов
важно учитывать толщину используемого материала
и толщину линии реза
(лазер отнимает ≈ 0,15 мм)

Перед вырезанием файла целиком желательно протестировать возможность стыковки
на небольших деталях.
Готовый результат!
УБОРКА
После работы необходимо убрать "обрезки" деталей
с рабочего поля (стола)
лазерного станка.

Такие детали могут
стать причиной
подгорания материала
при последующей резке.

Тест №3
Начать тест
Что будет если открыть крышку лазера во время его работы?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Какие материалы нельзя обрабатывать на лазерном станке?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Чем можно убрать следы копоти на изделии?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Тебе стоит посмотреть
видео еще раз!
Неплохой результат!
Хороший результат!
Отличный результат!
Молодец!
ПРИМЕРЫ ИЗДЕЛИЙ
Что сделано (получите баллы)
отметьте выполненное и мы зачислим вам баллы за прохождение и выполнение задания - а баллы вы можете менять на 3D-печать или другие бонусы в фаблаб.
(! баллы начисляются после вашей записи в кружок №1028968 на mos.ru или после заполнения анкеты здесь)
ФИО школьника
e-mail