Top.Mail.Ru
16апр 2024

Лазерная резка пластика, технологии и станки

В этой статье мы рассмотрим и расскажем о лазерной резке различных видов пластика, включая даже те, которые резать на лазерном станке не рекомендуется.

К пластмассе относят синтетические и полусинтетические полимерные материалы различных форм и размером. Они подразделяются на много видов и важно сделать правильный выбор, потому что в противном случае можно столкнуться с такими неприятными последствиями, как выделение токсичного газа в процессе резки и гравировки.

В дальнейшем мы рассмотрим все категории: те, которые выдерживают лазерную резку и те, которые не рекомендуется использовать для такого вида работ. Также есть разделение пластмассы по характеристикам на термопласты (от нагрева становятся мягкими и расплавляются) и термореактивные (сначала твердеют, а когда градус достигает точки кипения — плавятся).

Начнем с материалов, которые вы можете изготавливать на СО2-станке. К ним отнесём различную сувенирную продукцию, изготовление игрушек, пазлов, мозаик. Широкое применение лазерные СО2 станки находят в рекламном бизнесе, для изготовления вывесок, стендов, табличек и отдельных букв. Также можете использовать для изготовления элементов интерьера, декора, украшений.

Резка лазером позволит легко, быстро и эффективно изготавливать все вышеперечисленные изделия. СО2-лазер даёт нам высокую точность реза, изготовление сложных форм и конфигураций, начать с любого участка заготовки, получить минимальную погрешность и изготовление по любым чертежам. Из плюсов отметим также отсутствие механического воздействия на пластмассу, благодаря чему исключается разрушение или искривление материала при других способах резки.

Выбор оборудования для резки и его настройка: при работе с пластиком важно выбрать лазер, который подходит для такого варианта использования. Диодным типом и волоконными маркерами удобно делать гравировку, но резать пластик будет долго и энергозатратно. Самый распространенный вариант — CO2-лазер, которым удобно делать однопроходную резку. Такой результат достигается за счет длины волны, которая оптимальна для большинства категорий пластика. Если нужна лазерная резка пластмассы, выбирайте CO2-станок с трубкой мощностью от 50 Вт.

Пластик для резки лазером

Этот материал делится на множество видов, которые различаются как по механическим, так и по химическим свойствам. Одни из них безопасны для здоровья, дают чистый рез и не выделяют токсичных веществ, опасных для здоровья. Другие — наоборот, могут быть достаточно вредными при использовании. А отдельные виды материала могут деформировать само оборудование в процессе работы.

Полипропилен (полиолефин) относится к термопластической группе и может обрабатываться на лазерном СО2-станке. Здесь низкая точка плавления, из-за чего в процессе работы на рабочем столе может образоваться липкая масса или различные неровности. Данную проблему может решить подбор параметров резки.

Акрил – еще один материал, относящийся к термопластичной группе, его оптические свойства близки по характеристикам к стеклу. При его обработке получаются чистые края с полировкой, которые не нуждаются в дополнительной обработке. При желании можно получить эффект замутненного края, для это нужно увеличить интенсивность подачи воздуха. Река акрила на СО2-лазере является безопасной, но с выделением едкого дыма и запаха, но данную проблему решает качественная вытяжка. Акрил разделяют на несколько категорий: экструдированный (дешевле, дает чистый рез с гладкими краями) и литой (более дороже, обладает однородной структурой).

Фторполимеры – полимер, в составе которого есть углерод и фтор. Отличительные свойства материала: термостойкость, устойчивость к трению, высокая степень защиты от внешнего воздействия окружающей среды, что делает данный материал долговечным. Одно из применений фторполимеров – изготовление тефлоновой посуды.
Резка на лазерном СО2-станке дает чистый и аккуратный рез, если выбирать более мощные лазерные трубки.

Майлар – полимер с повышенной прочностью, основой которого является полиэтилентерефталат. Изготавливается в виде тонких листов , можно делать как резку, так и гравировку. Однако важно, чтобы лазер был маломощным — это позволит избежать прожогов и оплавления краев. Стоит также позаботиться о качественной вытяжке, так как в процессе работы образуется большое количество едкого дыма.

Полиимид – относится к термоактивной группе, основными характеристиками которой является высокий уровень теплопроводности и улучшение механических свойств. Результат резки — низкокачественный рез, края которого обуглены. Для достижения качественного результата может потребоваться повторная обработка.

Пластик, который не подходит для резки лазером

ПВХ (поливинилхлорид) – самый распространенный вариант термопластичного типа, который часто применяется в повседневной жизни. Из него делают трубы ПВХ, изоляцию, напольные покрытия. И всё же, хоть материал используется повседневно, резать на лазерном станке небезопасно. При воздействии лазерного луча, выделяется хлорированный пар и соляная кислота, которые очень вредны для человеческого организма и создают риск деформации станка.

ABS (АБС, АБС-пластик, акрилонитрил-бутадиен-стирол) – материал, который относится к термопластичной группе. В процессе резки выделяет пары с повышенной токсичностью, которые могут стать причиной кожного раздражения, проблем с лёгкими и глазами. Ход работы необходимо тщательно контролировать, так как есть риск расплавления материала под воздействием лазерного луча.

Углеродное волокно – полимер, который отличается оптимальным соотношением легкости и жесткости. Он способен поглощать энергию, которую выделяет лазерный луч, что создает риск возгорания в процессе работы. В составе часто есть эпоксидная смола, которая становится источником токсичных испарений, которые наносят вред человеческому организму.

Вывод: как мы видим из описания, не все виды пластика можно использовать для резки на СО2-лазере, а которые подходят, также требуют должного внимания и дополнительных настроек в плане мощности и установки дополнительного оборудования.

Преимущества и особенности использования станка для лазерной резки пластиков

  1. Экономичность и оптимизация производства. Сокращение используемого материала и минимизация отходов.
  2. Повышение производительности труда при серийном производстве, оперативность выполняемых работ за счёт использования уже написанных макетов для резки.
  3. Изготовление высокоточных пластиковых изделий, разработанных конструктором в графическом редакторе.
  4. При правильном подборе характеристик станка не требуется дополнительная обработка вырезаемых деталей.
  5. Высокая скорость резки, независимо от сложности изделия.

Лазерная резка пластика является наилучшим решением, показывая высокую скорость, качество, многозадачность и универсальность. Ведь по итогу на лазерном станке помимо полимерных материалов, вы сможете обрабатывать многое другое: кожу, фанеру, бумагу, картон, нетканые материалы и т.д.

Выбор и настройки лазерного станка

При выборе оборудования для резки пластика следует учитывать размеры заготовок, которые вы планируете резать. Для большинства задач хватит рабочего поля размером 600х900мм. Также можно выбрать станок с проходным столом, что позволит обрабатывать негабаритные заготовки. Больше про выбор станка под ваши задачи вы можете прочитать в нашей «статье».

Мощность лазерной трубки подбирается в зависимости от материала, его толщины и задач, которые вы ставите перед собой. Если вы планируете проводить только гравировку, для большинства задач вам хватит станка с мощность 50 Вт. На наши станки вы всегда можете установить трубки практически любой мощности, в консультации по этим вопросам вам всегда помогут наши специалисты.

Параметры резки и гравировки подбираются отдельно, опытным путём основываясь на материале и задачах, которые вы перед собой ставите. При неправильном подборе вы можете не прорезать заготовку за один проход или наоборот, допустить оплавление краёв вашего материала. Сюда также стоит отнести поверхность рабочего стола, если планируете вырезать мелкие детали, вам подойдёт сотовый стол, при резке пластика больших размеров, стоит использовать ламелевый стол. А комплектация станка компрессором позволит поддерживать оптимальную температуру обрабатываемой заготовки.

Как мы писали выше, многие пластики выделяют дым и испарения при резке лазером. Для этого станки комплектуются системами вытяжки, что позволяет обезопасить вас от вредного и неприятного воздействия.

Часто задаваемые вопросы

Фокусирующие линзы для CO2 лазеров отличаются от других типов лазерных линз, в первую очередь, материалом изготовления. Они обычно изготавливаются из материалов с высокой прозрачностью для длин волн CO2 лазера, таких как селенид цинка (ZnSe) или германий (Ge). Кроме того, фокусирующие линзы для CO2 лазеров имеют оптимизированные оптические свойства для работы с длиной волны 10,6 микрон, которую испускают CO2 лазеры.

Выбор зависит от конкретных задач, стоящих перед вами. Оптимальные параметры подбираются с учетом толщины обрабатываемого материала и требуемой глубины резки или гравировки. Чем длиннее фокусное расстояние, тем больше может быть толщина материала, который обрабатывается.

Такое влияние обуславливается уровнем прозрачности для длины волны лазера. Высококачественные модели, изготовленные из подходящего материала, позволяют более точно фокусировать лазерный луч и поглощать минимум энергии. Благодаря этому повышается уровень качества резки.

Такой вариант использования иногда допускается, однако для оптимальных результатов рекомендуется выбирать линзу, соответствующую конкретным задачам стоящим перед вами.

Частота чистки или замены линзы зависит от условий эксплуатации и уровня загрязнения. Рекомендуется регулярно проверять состояние линзы и чистить ее при необходимости, чтобы избежать ухудшения качества резки и гравировки.

Основные признаки износа или повреждения линзы могут включать в себя появление царапин, трещин или изменение оптических свойств линзы, таких как размытие или изменение фокусного расстояния.

Антиотражающие покрытия могут улучшить работу CO2 лазера путем минимизации отражения лазерного излучения от поверхности линзы. Это помогает снизить потери энергии и повысить эффективность лазерного процесса.

Выбор диаметра линзы влияет на область обработки материала, определяя размер сфокусированного лазерного пятна. Больший диаметр линзы может позволить обрабатывать более крупные поверхности материала за один проход, но может снизить разрешение и точность обработки.

Заказать бесплатную консультациюМы готовы бесплатно проконсультировать и подобрать подходящий станок, который будет отвечать вашим бизнес задачам. Это поможет сэкономить на покупке и на обслуживании станка.
Ваш телефон