Лазерный гравер по дереву: преимущества и недостатки популярных моделей, характеристики + советы по настройке и работе

Автор: Центр деревообработки Аката

Гравировка (вырезание) — нанесение на поверхность предметов линий, фигур, надписей, рисунков. Термин употребляют для обозначения обработки поверхности прежде всего твердых материалов: стекла, камня, минералов.

Лазерный луч не только формирует изображение; он способен шлифовать поверхность, фрезеровать, разрезать заготовку на части, проделывать отверстия любой сложной формы.

Содержание

Где применяют лазерный гравер по дереву

Область применения лазерных граверов весьма обширна. Их используют:

Ювелиры для обработки драгоценных камней, изготовления украшений, нанесения на них надписей, рисунков;
Для изготовления сувениров, наград, штампов, матриц, рекламной продукции;
В производстве механических часов, измерительных инструментов.

Принцип работы устройства основан на физических свойствах лазерного излучения. Одно из свойств — высокая концентрация энергии на очень маленькой площади. При длительном воздействии луча самый твердый материал начинает плавиться, испаряется. Короткий импульс оставляет на поверхности небольшое углубление.

Частотой, длительностью импульсов, перемещением фокуса в пространстве управляет компьютерная программа. Для выбора режима работы, учета характеристик материала устройство дополняют насадками в виде системы линз.

Компьютерная программа позволяет воспроизводить один рисунок неограниченное количество раз, автоматически вносить небольшие изменения так, чтобы каждое изображение было уникальным.

Классификация лазерных граверов

Для ориентировки среди большого разнообразия устройств для гравировки их разделяют на группы.

В основу разделения положены несколько критериев:

По масштабам производства: промышленные (располагаются стационарно), настольные (используются в быту), портативные;
По площади поверхности: с небольшой площадью рабочей поверхности (мини), средних размеров (бытовые), полноразмерные (широкоформатные, рабочая поверхность — от 1 м²);
По мощности: маломощные — до 20 Вт; средней мощности — до 100 Вт; большой мощности — 100-200 Вт и более (луч лазера такой мощности режет стальной лист толщиной 10 мм);
По виду используемого источника тока: аккумуляторные; сетевые;
По способу получения лазерного луча: газовые; волоконные; твердотельные устройства.

В газовых лазерах используют смесь из углекислого газа (CO₂), азота (N₂), неона (Ne), гелия (He). Рабочая среда каждой модели имеет свой состав, пропорции, добавки.

Конструктивно устройство состоит из двух полостей: в одной — рабочая среда, в другой — охлаждающая жидкость. Газовые граверы принадлежат к классу маломощных приборов. Используют их для нанесения изображений на пластик, металл, кожу, дерево в домашних условиях, в небольших мастерских.

В волоконном лазере вместо смеси газов используют оптическое волокно на основе стекла из кварца с добавлением ничтожного количества атомов редкоземельного элемента. В твердотельном лазере луч образуется в кристалле рубина, граната с добавкой алюминия, иттрия, других твердых веществ.

Преимущества, недостатки

Лазерный гравер выгодно отличается от механических, электрических граверов несколькими особенностями.

Среди достоинств:

Широкий диапазон твердых обрабатываемых материалов;
Точность создаваемого изображения;
Очень тонкие углубления, сквозные отверстия, которые невозможно создать механическим способом;
Большое количество настраиваемых параметров, возможность создания очень сложного изображения;
Полная автоматизация рабочего процесса, отсутствие обходов.

Пользователи отмечают следующие минусы:

Невысокая производительность; лазер последовательно прожигает каждую точку рисунка, на одно сложное изображение уходит много времени;
Изменение настроек после запуска процесса гравировки недоступно;
Сильный локальный нагрев в месте прожига, возможны деформации.

Правила выбора лазерного гравера

Перед покупкой аппарата лазерной гравировки определяют цель приобретения, масштабы предстоящей деятельности, свойства обрабатываемых материалов. Эта информация поможет с выбором модели прибора: бытовой гравер или полупрофессиональный аппарат.

Учитывают размеры рабочего стола, мощность излучения. Не всегда высокая цена, большая мощность являются залогом качества.

В процессе поиска оптимальной модели лазерного гравера изучают следующие характеристики:

Способ фокусировки луча: ручная, автоматическая; аппарат с системой автоматической фокусировки обеспечивает большую производительность, высокую точность изображения;
Срок службы излучателя (трубки из стекла); он зависит от интенсивности использования; по наблюдениям пользователей, через 2 года наблюдается заметное отклонение от первоначальной точности;
Тип излучателя, мощность, размеры рабочего стола выбирают в соответствии с предполагаемым объемом работ; гравер с большой мощностью излучения (более 100 Вт) имеет большую производительность, обрабатывает самые твердые материалы; древесина — мягкий материал, для нанесения изображений достаточно маломощного лазера;
Наличие эффективного охлаждения; при несоблюдении температурного режима резко уменьшается срок службы;
Возможности программного обеспечения: количество регулируемых параметров, диапазон изменения значений.

Рельефная гравировка деревянных изделий

Каждый материал в процессе гравировки проявляет свои неповторимые свойства, требует особой настройки параметров лазерного луча. Мягкость древесины в сравнении с металлами, минералами позволяет выполнять глубокую, рельефную гравировку.

Уровень мощности излучения лазера, соответственно глубину прожигания, задают градациями серого тона.

Высота деталей изображения получается различной, как при создании с помощью 3D-принтера.
Отличие в том, что лазер выжигает, убирает ненужные участки с поверхности изделия, а принтер — наращивает.
Гравировку выполняют за несколько проходов, постепенно увеличивая глубину проникновения.

Высокое качество рельефного изображения получают за несколько проходов на малой мощности.

Повторная обработка на минимальной мощности позволяет убрать следы сажи, дыма. Трехмерное изображение выгодно выделяет сувениры, ювелирные украшения, посуду от плоских двумерных рисунков.