Реферати українською » Издательское дело и полиграфия » Лазерні гравери: від теорії до практики


Реферат Лазерні гравери: від теорії до практики

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Олександр Чистяков

Гравирование нині – цікава і перспективна галузь, і основне питання, хвилюючий учасників ринку, – які видатки її освоєння.

Нині російському ринку представлено майже два десятка марок лазерних граверів. Приблизно подібні за загальним влаштуванню, вони в що свідчить різняться комплектацією і функціональними можливостями. При виборі устаткування головне завдання полягає у цьому, щоб максимально чітко визначити цілі використання цього виду устаткування. Наступний момент – аналіз витрат: потім слід звернути особливу увагу при бюджетуванні і чого не забути. І на остаточному підсумку куплене устаткування необхідно грамотно підключити і створити максимально комфортні умови щодо його роботи.

Зробити вибір

Загальне пристрій лазерного устаткування включає п'ять основних систем (рис. 1): оптичну (лазерний джерело та Блок харчування, система дзеркал і фокусирующая лінза); трансмісійну (включає направляючі, трехфазовые відчутні моторы/серводвигатели/линейные двигуни, приводний вал, зубцюватий ремінь і зубчасті колеса); контролю (головна плата/блок ЧПУ, датчики двигателей/положения, блоків харчування постійного струму); механічну (кобура і корпус); охолодження (компресор, вентиляція та інших.).

При загальних рівних даних начинка машини не може змінюватися. Практика показує, розбіжності у основних системах впливають на довговічність і надійність деяких елементів конструкції загалом. У процесі експлуатації устаткування цього чинника має велике значення, і південь від того, наскільки глобального характеру носять технологічні зміни, настільки може різнитися модельний ряд, ускладнюючи цим прийняття своє рішення під час виборів устаткування.

Перш ніж купувати устаткування, необхідно оцінити кілька критеріїв: ціну, надійність і потужність. Ціна і надійність залежать, зазвичай, від марки граверів, і що надійніше устаткування, тим вищі.

А на потужність граверів слід звернути увагу насамперед. Вона їх може становити від 25 до 120 Вт, котрий іноді вище. Так, під час виборів необхідно розглянути все мінуси і плюси гравера потрібної потужності. Приміром, якщо устаткування планується витратити для гравировки і різання матеріалу невеликих толщин, достатньо придбати гравер потужністю 35 Вт. Але треба розуміти, що різати він може лише товщину 4–5 мм.

Якщо устаткування розраховане на 35 Вт, те й випромінювач має таку ж потужність, оскільки кожної потужності відповідає свій випромінювач. Існує можливість установки обладнання трубок (випромінювачів), відмінних номінального показника потужності. Якщо вони самі відрізняються в менший бік, неминучі втрати у продуктивності. А установка трубки більшої потужності, ніж те, яку розрахований гравер, за оцінками фахівців, – просто даремна витрата коштів. І думка, що недостатню потужність устаткування можна компенсувати установкою трубки більшої потужності, помилково.

Зупинимося на різному системах оптичної і охолодження.

У чому фокус

Один із принципово істотних передумов використання лазерного випромінювання – необхідність її фокусування лише у точці щоб одержати потужнішого випромінювання. Обмеження по оброблюваної товщині матеріалів зумовлюються як характеристиками самого лазерного устаткування (потужність), і фокусуванням лазерного променя. Якщо з потужністю усе зрозуміло (вища, тим ширші можливості обробки великий товщини), про фокусуванню поговорити варто докладніше.

Фокусировка світлового потоку дозволяє концентрувати потужність лазерного випромінювання. Необхідний при цьому інструмент – оптична лінза, від фокального відстані якої залежить товщина оброблюваного матеріалу. Линза ж виконує функцію своєрідного концентратора світла. Чим більший діаметр фокусу і від потужність лазерного випромінювання (ці параметри, зазвичай, пропорційні), тим паче значної товщини матеріал можна обробляти.

Наприклад, при потужності 100 Вт і 2-дюймовой лінзі неможливо обробити матеріал товщі 15 мм. Наступний елемент оптичної системи – відбивають дзеркала, службовці керувати становищем області променя. У сучасному лазерної технології є дві їх модифікації: стаціонарна (рис. 2) і отклоняющаяся (рис. 3).

Стаціонарна система продуктивністю поступається отклоняющейся в 6,5 разу. Так, максимальна швидкість гравировки у системі зі стаціонарним розташуванням дзеркал становить 1066 мм/с, тоді як система з що відбивають дзеркалами здатна обробляти матеріал зі швидкістю 7000 мм/с. Хоча порівнювати їх без застережень некоректно – кожна служить для своєї мети.

Проте лазерні гравери і системи отклоняющихся дзеркал зазвичай відрізняються меншими розмірами робочого столу. Що стосується зі стаціонарними дзеркалами робочий стіл може мати габарити 2000Ч1600 мм, і з системою отклоняющихся дзеркал – лише 200Ч200 мм (для YAG) і 300Ч300 мм (для СО2). Деякі виробники вирішують цієї проблеми, роблячи стіл рухомим. Отже, переміщаються як дзеркала, але й він стіл, розмір якого не може перевищувати зону охоплення дзеркал.

Зазначимо, що стаціонарна система дзеркал застосовується як і СО2-, і у YAG-лазерах, тоді як система отклоняющихся дзеркал використовують у основному для твердотільних. Застосування системи отклоняющихся дзеркал в СО2-лазерах відбувається рідко (один випадок із ста), і лише специфічних робіт.

З холодну голову

Ще однією відзнакою лазерно-гравировальных верстатів друг від друга є система охолодження граверів, яка то, можливо повітряної, водяний замкнутої чи водяний циклічною.

Повітряний охолодження представлено кількома вентиляторами, паралельно включающимися у процесі експлуатації граверів. Охлаждающим речовиною служить повітря – система проста у своїй конструкції і має потребу устаткування.

Водяное охолодження замкнутого типу є водяну сорочку, яка стелиться по нагревающимся вузлам. Система включає ємність для охолоджувальної рідини (з урахуванням дистильованої води), насос для циркуляції рідини у системі і охолоджуючий радіатор (принцип автомобільної системи охолодження). Потребує періодичної (не менше рази на місяць) зміни рідини.

Система водяного охолодження циркулирующего типу (проточна) застосовується на лазерах промислового призначення. Це таку ж водяну сорочку, яка стелиться через основні агрегати, насос для циркуляції, але замість ємності і радіатора тут використовується контур, проходить через центральну систему водопостачання. Після охолодження агрегатів відпрацьована рідина вступає у каналізацію, а систему постійно надходить новою партією води – й дуже по колу. Минусами системи є незручність у пошуках приміщень із центральним водопостачанням та створює додаткові витрати при експлуатації.

Оцінимо рівень вкладень

Розібравшись із основними функціональними відзнаками, час торкнутися оцінці сумарних вкладень, потрібних під час відкриття цього напряму. Причому необхідно враховувати як ціну самого верстата, а й робіт з його обслуговування, і навіть вартість витратних матеріалів.

Запропоновані над ринком лазерні гравери багато в чому різняться за комплектацією і функціональними можливостями. Комплектація лазерного гравера залежить від цілей її використання, специфіки вироблених у ньому робіт, і найчастіше стандартний набір комплектуючих доводиться доповнювати. Приміром, для гравировки і різання середніх і товстих матеріалів можна обійтися столом, включеною у стандартну комплектацію. Проте задля обробки таких матеріалів, як папір і тканину, необхідний ячеистый стіл – стандартного цього не підходить. На ячеистом столі через нагрівання осередків у процесі виробництва неможливо різати товстий матеріал (від 3 мм).

Що ж до витяжних систем, то стандартну комплектацію входить найпростіша – «равлик», що забезпечує витяжку продуктів випаровування із робітничого зони лазера, виносячи їх у вулицю.

Більше дорогий варіант – вугільна вытяжная система, поглинаюча всі корми горіння і виключає поява запаху у приміщенні навіть за відсутності витяжки.

Компрессор призначений запобігання забруднення і перегріву лінзи (це не дає диму і кіптяви осісти у ньому) і загоряння матеріалу. Він також покращує якість гравировки і різання при деяких режимах роботи.

Гравировка матеріалів циліндричною форми (гуртки, пляшки) передбачає використання пристосування їхнього обертання.

Система автофокусировки самостійно встановлює лазерну голову у безвихідь, у якому маркируемая поверхню виробу міститься в фокальної площині. Можна обійтися без неї, якщо вона функція є у програмне забезпечення. Що стосується елементів, зарахованих у розряд витратних матеріалів, слід зазначити, що лінзи і дзеркала згодом заміняють, оскільки вони каламутніють. Лазерні джерела також нерідко належать до видатковими матеріалам (рис. 4 на із 16-го), оскільки термін їхньої експлуатації завжди обмежений. Якщо ж казати про тривалості терміну служби цих виробів, вона дуже відрізняється залежно від матеріалу. Так, скляні трубки поступаються по довговічності металевим у середньому п'ять разів (табл. 5 на з. 20). Стеклянные лазерні трубки немає ВЧ накачування і тому вони можуть дати високої якості гравировки, при цьому їх тривалість життя визначено заздалегідь, т.к. одне із компонентів газової суміші – гелій, яке в склі утримати просто неможливо. Якщо порівняти тривалість життя скляних трубок двома однакових верстатах, одна з яких був постійно завантажений, а інший мало використовувався, можна помітити, що випромінювач ними вийде з експлуатації приблизно одночасно, приблизно 6 місяців. У трубок з металевою колбою тривалість життя залежить від режимів і безпосереднього часу роботи верстата. Якщо різати дуже багато матеріалів, то трубка працюватиме загалом 1,5–2 року, і якщо використовувати лише метод гравировки, тривалість життя збільшується до 5–6 років. Що ж до робіт з заправці трубок, то скляні звичайно заправляють, а й просто змінюють налаштувалася на нові, металеві ж набагато вигідніше заправляти. У той самий час європейські та американські скляні лазерні джерела розраховані на перезаправку.

Сопло для різання своєю практикою забивається нагаром, та її чистять або міняють за необхідності.

Життя після придбання

Придбання нового устаткування завжди існує низка емоційних моментів. Його довго вибирають, довго купують, і вже коли, нарешті, воно з'являється у офісі компанії, з нею щось робити. Головне тут – не нашкодити. Якщо говорити про встановлення устаткування, то тут для коректного його підключення потрібно дотримуватися рекомендацій виробника і постачальника встановлення граверів. Останні, на випадок клопотів при інсталяції, рекомендують здійснювати установку лазерів у присутності досвідченого професійного інженера, сертифікованого заводом-изготовителем, оскільки це процес має й певні нюанси, які у інструкції може бути не прописані. Наприклад, слід звернути увагу, що лише після підключення до электропитанию потрібно здійснити пробний запуск, і після цього братися до юстировке системи відображення дзеркал. Далі залучити до управляючому комп'ютера, встановити програмне забезпечення і знову зробити кілька пробних зразків різними видах матеріалів.

Марно забувати, що лазерні гравери – сучасні високотехнологічні устрою, дуже небезпечні життя. Працюючи із нею необхідно дотримуватися техніку безпеки. Щоб попередити отримання травм, досить дотримання простих правил: перед роботою переконатися, що лазерний промінь перебуває у від'єднаному стані (відстежити це можна зробити візуально на дисплеї системи управління), і перевірити, чи немає у робочої зоні «відображення лазерного променя» сторонніх предметів, а для виявлення – сховати; задля збереження здоров'я слід залучити систему витяжки видалення продуктів випаровування із робітничого зони; для кращої функціональності системи витяжки рекомендується закривати її захисним екраном – передній кришкою (рис. 1а на з. 13); задля унеможливлення забруднень котра фокусує лінзи до початку роботи необхідно переконатися, що систему выдува кіптяви з носика функціонує справно. Під час експлуатації устаткування слід уважно стежити станом лазерної трубки, дзеркал і лінз та дійде вчасно очищати ці елементи від пилу й кіптяви. Інакше лінза може лопнути, а дзеркало – помутнеть, викликавши необхідність її заміни на нове. Промінь лазера істотно втратить свою міць і не зможе різати товсті матеріали.

Дотримуючись цим нехитрим правилам, можна значно знизити час, енерго- і фінансових витратах у процесі запровадження нового напрями бізнесу у структуру надання послуг рекламно-производственной компанії.

Испаряя зайве

Технологія лазерної гравировки полягає в видаленні поверхневих верств або зміні їхнього кольору чи структури внаслідок лазерного випромінювання. У місці впливу променя на поверхню вироби відбувається випаровування небагатьох матеріалу. Завдяки високої точності лазерного гравірування можна наносити досить складні зображення.

Управління – звичайним комп'ютером із можливістю імпорту зображень зі стандартних редакторів векторної графіки. Тип нанесення – векторное і растровое. При векторном промінь лазера завдає зображення на вигляді тонких ліній у всій площині поверхні. Залежно від щільності розташування ліній якість гравировки не може змінюватися, але з його підвищенням одночасно зростає й час, затрачуване на операцію. Растровое гравіювання – процес, у якому промінь лазера завдає окремі лінії чи крапки.

Таблиця 1. Періодичність виконання робіт з обслуговування граверів

Перелік виконуваних робіт Періодичність
Оновлення газу СО2-лазерах Принаймні необхідності
Юстировка системи відображення Принаймні необхідності
Зміна води у системі охолодження лазерної трубки За рекомендацією виробника
Оновлення лазерного джерела За рекомендацією виробника
Очищення котра фокусує лінзи Щодня
Очищення спеціальним розчином дзеркал системи відображення Разів у 2 дні
Очищення від пилу й мастило основних вузлів руху (направляючі) Разів у тиждень
Оновлення дзеркал системи відображення Разів у 1,5 місяця
Очищення системи витяжки продуктів горіння Разів у 2 місяці

Примітка. Інформація узятий з відкритих джерел.

Таблиця 2. Расходные матеріали

Расходные матеріали Вартість, крб.
Лінзи 10 000–17 500
Активний елемент (лазерна трубка) стеклянная/металлическая Від 5000/45000
Оновлення газу СО2-лазеров 5000
Сопло для різання 2000–3000
Дзеркала Від 28 000
Набір для протирання оптики (серветки, рідина, груша) Від 390
Салфетки для протирання оптики 130
Технічна змащування 650

Примітка. Інформація узятий з відкритих джерел. Вказано приблизний порядок ціни травень 2007 р. Дані можуть змінюватися і вимагають уточнення в постачальників.

Таблиця 3. Перелік постачальників і середніх виробників лазерних граверів з цінами

Країна- виробник Марка граверів Тип лазерів Вартість, тис. крб.
Epilog (США) Epilog YAG СО2 390 –1323
GCC Great Computing Corporation (Тайвань) LazerPro СО2 234 –2594
GJ-L (Китай) GJ-L СО2 52 –190
GPLM (Росія) GPLM, ЛЮР. YAG Від 1100
GRAPHEQ (Китай) SL YAG СО2 9 0 –1740
LDesigner (Росія) LDesigner YAG СО2 Від 1000
Lazer Line (Китай) Lazer Line СО2 300 –440
Laser Tools & Technics Corp (Тайвань) ILS СО2 298 –1194
Multicam (США) Multicam СО2 2854
Mecanumeric (Франція) Lazec СО2 2082 –5190
SEI The Systems of Electronic and Information (Італія) Personal, Giotto, Spooky Plus. СО2 397 –4172,4
Sunlight (Китай) SA, YM, SL,YAG. СО2 182 –415
Trotec (Австрія) Speedy СО2 678 –4485
TST (Китай) TST СО2 51,9 –490
Universal LaserSystems (США) Versalaser СО2 200 –589
МЛ2 (Росія) МЛ2 YAG 1100 –1300
Л-1 (Росія) Л-1 СО2 Від 200

Примітка. Інформація узятий з відкритих джерел. Вказано приблизний порядок ціни травень 2007 р. Дані можуть змінюватися і вимагають уточнення в постачальників.

Таблиця 4. Витрати на додаткове устаткування

Найменування устаткування Вартість, тис. крб.
Ячеистый стіл
Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація