Распиловка плит из клееного шпона – это ответственная работа, которая требует предельной точности. Трудности возникают при необходимости выполнить сложную фигурную обработку. В такой ситуации может использоваться лазерная резка фанеры, которая отличается от фрезерной и ручных инструментов. При выборе этого метода нужно учитывать особенности процесса и множество нюансов.
Отличия фрезерной резки от лазерной
Чтобы выбрать подходящий вариант обработки материала, нужно оценить достоинства и недостатки каждого способа. Хотя в домашних условиях чаще всего используются простые ручные приспособления, для вырезания сложных узоров и обработки краев применяется фрезер (см. фото).
Лазерные устройства встречаются намного реже и зарекомендовали себя в качестве гравера. Аппарат состоит из углекислотной трубки или диодного приспособления и специальных зеркал и линз, за счет чего осуществляется передача создаваемого излучения на поверхность. Лазерный пучок фокусируется в определенном месте и оказывает температурное воздействие, что приводит к испарению (выжиганию) материала с образованием шва минимального размера. Для полноценной резки предпочтительны варианты с достаточной мощностью, оснащенные ЧПУ.
Фрезерные станки с ЧПУ не могут обеспечить такой же тонкий рез, как лазер, зато с их помощью создаются красивые фактурные панно
Особенности фрезерной обработки:
- Работа с разными видами материала. Этот способ подходит для создания заготовок из металла, оргстекла и ПВХ. Лазерные приспособления имеют некоторые ограничения по виду обрабатываемой продукции.
- Принцип получения рисунка или выпиливания. Для резки используется фреза, которая представляет собой твердосплавную насадку с режущими фрагментами. Устройство погружается в поверхность изделия и постепенно выбирает часть материала. Количество проходов зависит от толщины продукции.
- Декоративное многообразие. Фрезерование позволяет получать сложные рисунки и края с нужным фальцем за счет использования разных насадок (профильной, конусной, дисковой, калевочной и других). Регулировка глубины погружения обеспечивает выборку с созданием структуры и объема.
- Прямой контакт с материалами. Это осложняет работу с хрупкими изделиями и древесными плитами, которые предрасположены к появлению сколов.
- Толщина шва. Выборка происходит постепенно, а для прохода насадки требуется достаточно места. Лазерный луч может быть сфокусирован до 0,01 м.
- Невозможность создания острых углов. Фреза имеет скругленную форму, что определяет радиус. Поэтому при необходимости резкого перехода доработка выполняется отдельно.
Учитывается, что фрезеровать без особых трудностей и проблем можно практически все марки плит. К тому же для работы подходит множество разновидностей инструмента.
Какую фанеру можно резать лазером
Лазерная обработка – не самый простой процесс. Для получения качественного результата необходимо точно определить показатели клееной плиты и правильно настроить приспособление.
Необходимо учитывать следующие характеристики фанеры:
- Марка. Различие между разновидностями заключается в составе, который использовался для склеивания слоев шпона. Чтобы самостоятельно нарезать листы на заготовки, рекомендуется отдавать предпочтение ФБА и ФК. Влагостойкая марка ФСФ не подходит для получения качественных узорных деталей, поскольку смола провоцирует появление следов обугливания.
- Сорт. Для лазерной резки лучше приобретать изделия 1/1, 1/2 и 2/2 группы качества. Дело в том, что твердые сучки создают проблемы при раскрое.Как утверждают специалисты, фанера третьего и четвертого сорта, имеющая явные дефекты, а также влагостойкие листы не подходят для резки на лазерном станке
- Наличие шлифовки. Хотя этот параметр не является определяющим, на шершавой поверхности присутствует мелкий ворс и множество заусенец, что способствует увеличению задымленности и требует усиления вентиляции.
- Содержание влаги. Для работы используется только продукция с низкой остаточной влажностью. Это объясняется тем, что непросушенная фанера предрасположена к появлению «факела» или «отстрела» частичек.
Также нарезка имеет несколько особенностей, которые определяются соотношением ряда параметров. Примерные показатели приведены в таблице:
Мощность лазера (Вт) | Толщина фанеры (мм) | Скорость (мм/с) | Количество проходов |
---|---|---|---|
Диодные | |||
5,6 | 2 | 300 | 2–3 |
-/- | 3 | 250 | 3–4 |
-/- | 4 | 200 | 8 |
-/- | 5 | 100 | 8–10 |
Углекислотные (СО2) | |||
30–40 | 4 | 30–40 | 1 |
40 | 6 | 15–20 | 1 |
50–60 | 8 | 15–20 | 1 |
80–90 | 3 | 17–20 | 1 |
-/- | 5 | 9 | 1 |
-/- | 6 | 6 | 1 |
Примечание: Показатели могут отличаться, точные данные зависят от производителя устройства, настройки и периода применения. Учитывается, что резка толстых фанерных плит требует более мощной трубки и комплектующих. |
Неправильное сочетание параметров режущего приспособления и толщины плиты приводит к появлению обугливания и порче заготовки.
На заметку! Специалисты выделяют специальные виды плит для обработки сфокусированным лучом. Такие варианты относятся к высококачественным и отличаются высокой ценой.
Оборудование
Можно купить заводской станок или сделать лазерный резак для фанеры самостоятельно.
Готовое устройство
Для правильного выбора требуется оценка нескольких основных параметров.
По мощности выделяют следующие варианты:
- Бытовые или ручные (4–8 Вт). Это самые простые приборы, которые работают за счет диодного лазера. Хорошо подходят для гравировки, но могут применяться и в качестве резака.
- Настольные или отдельно стоящие (до 80 Вт). Рекомендуются для несложных процессов и раскроя небольших заготовок.
- Профессиональные. Позволяют обработать детали разного формата и вырезать нужную фигуру за короткий промежуток времени.
- Промышленные. Такие устройства имеют высокую мощность и используются на крупных предприятиях с особыми требованиями к качеству, где есть постоянная линия резки.
Принцип действия и перечень основных узлов во всех лазерных агрегатах похожи, разница заключается лишь в мощности, размерах и способности резать материалы с разной плотностью
По площади рабочего поля:
- 500 х 300 мм,
- 600 х 900 мм,
- 1000 х 600 мм,
- 1200 х 900 мм,
- 1600 х 1000 мм.
Этот показатель позволяет сразу определить предельный размер обрабатываемого изделия.
Сборка лазерного резака своими руками
Самодельный инструмент можно изготовить разными способами. Например, в домашних условиях реально сделать лазер из DVD-привода. Понять процесс изготовления такого оборудования поможет видео.
Учитывается, что устройства, изготовленные из DVD-привода, не являются полноценной рабочей моделью и подходят исключительно для выжигания узоров.
Для получения функционального приспособления, которое позволит осуществлять распил фанеры, понадобятся следующие комплектующие:
- Контроллеры. Это «мозг» резака. Применяются преимущественно варианты типа Arduino, M2 Nano или автономные разновидности. Дополнительно требуется прошивка или подходящие драйверы.
- Программы. Необходимы для составления схемы. Должны иметь функцию преображения в нужный формат. Это исключит необходимость использования дополнительных приложений при загрузке на станок.
- Лазер. Диодное приспособление с малой мощностью или трубка на основе углекислоты, которые имеют разные характеристики. Учитывается, что СО2 лазеры нуждаются в охлаждении, для этого подходит вода.
- Линзы. Диодные варианты уже оснащены необходимым элементом, для более мощных устройств используются детали, которые производятся из селенида цинка (ZnSe) и арсенида галлия (GaAs). Нужно правильно выбрать диаметр: для гравировки подходят короткофокусные, для резки – длиннофокусные линзы.
- Зеркала. Служат для передачи излучения. Предпочтительны разновидности из молибдена.
- Компрессор для обдува или кулер. Подача воздуха необходима для нейтрализации испарений, рассеивающих луч, и улучшения качества реза.
- Рельсы типа MGN/SBR или каретка с направляющими.
- Профиль для гипсокартона или брус под раму.
- Ремни HTD (15 мм).
- Источник ВВ-напряжения. Блок питания подбирается под мощность трубки.
- Лазерная головка. Передает излучение за счет установленных отражающих и преображающих элементов.
- Насос и датчик для воды.
- Шаговый электромотор, оснащенный ремневой передачей и редуктором.
- Расходники, метизы.
Если не брать в расчет изготовление корпуса, то создание лазерного станка с ЧПУ основано на узловой модульной сборке
Технология сборки:
- Формируется рама и корпус. Размеры подбираются индивидуально, но с учетом кареток.
- Закрепляются направляющие для поперечного хода устройства. Все проверяется на точность, для этого постоянно проводятся замеры.
- К основным передвижным деталям фиксируется элемент для рельсы, который понадобится для монтажа каретки под лазерную головку.
- Осуществляется установка электромотора. Похожие агрегаты используются в принтерах и плоттерах. Для простоты и синхронности можно задействовать только один мотор, который подключается к валу на всю длину передвижения головки.
- Подсоединяется блок питания и управляющие платы, устанавливаются драйверы.
- В разделенном отсеке выставляется трубка с подведенным охладителем.
- Проводится тестирование и настройка оборудования.
Важно избежать ошибок при подключении питания, в противном случае механизмы могут сразу выйти из строя.
Технология фигурной резки фанерного листа
Алгоритм действий:
- По размеру вырезается заготовка, с поверхности удаляется грязь и пыль.
- Составляется векторный рисунок. Требуется тщательно продумать все участки. Если планируется вырезать форму или фигуру, то между линиями предусматривается необходимое расстояние.
- Оборудование настраивается, выставляется подходящий режим, проверяются все подключения, протирается выпускающая линза.
- Запускается программа раскроя. Необходимо следить за качеством обработки. Чтобы избежать ошибок, особенно при отсутствии опыта, обязательно нужно потренироваться.
- По завершении процесса питающее устройство отключается.
- Проверяется получившийся результат. Если требуется, то вносятся корректировки.
Теоретически режущий станок с ЧПУ не нуждается в постоянном контроле, он должен работать полностью автономно, но в реальности самодельные агрегаты желательно постоянно контролировать, особенно при первых запусках
Осуществлять процесс можно и вручную по шаблонам, но такая нарезка будет уступать автоматической.
Финишная обработка и покраска
Схема процесса:
- Вырезанные детали проходят шлифовку, при необходимости обрабатываются края. Это может потребоваться, если лазер оставил обожженные участки.
- Элементы пропитываются грунтовкой. Раствор должен подходить по составу к декоративному покрытию.
- Покраска проводится при помощи кисточки, валика или распылителя, в зависимости от площади обработки. Нанесение осуществляется в два слоя. Если этого мало, то каждый последующий слой наносится тоньше предыдущего.
- Для защиты и придания глянца фанерные детали покрываются лаком.
В отличии от фрезерной обработки, лазерный раскрой предусматривает обязательную шлифовку торцов изделия, после чего кистью или при помощи краскопульта фанера окрашивается
После завершения всех работ декор для дома отправляется на просушку и окончательную сборку.