Strategia de determinare a puterii optime și a vitezei de procesare pe o mașină laser CNC
Cum să alegeți puterea optimă și viteza de procesare pe o mașină laser CNC.
Mikhailov Serghei Vladimirovici
Mașina cu laser CNC este foarte convenabilă, cu echipamente foarte multifuncționale. Cu ajutorul acestuia este posibil să procesăm materialele "tradiționale" - lemn, plastic, sticlă, piatră. Atât de subțire, fragilă - ca hârtia, țesătura, piele, cauciuc. Unele dintre aceste materiale pot fi procesate numai cu ajutorul unei mașini cu laser CNC. Un alt mod de prelucrare rapidă și de înaltă calitate (și chiar în modul automat) pur și simplu nu există!
Pe lângă o gamă largă de materiale prelucrate, mașinile cu laser CNC asigură o calitate foarte bună a tăierii. Finețea cusăturii este de numai câțiva milimetri. Aceste caracteristici sunt atinse nu numai datorită însuși principiul prelucrării cu laser (așa cum este cunoscut, un fascicul laser este caracterizat printr-o divergență fascicul foarte mic - chiar și la o distanță considerabilă), dar în detrimentul pieselor mecanice de precizie. Utilizarea de rulmenți speciale și motoare pas cu pas pentru a asigura deplasarea capului laser, minimizează de poziționare traductor de eroare pe suprafața piesei de prelucrat. Ca rezultat, chiar și de prelucrare de precizie „desktop“ cu laser-masina de gravat CNC nu este mai mică de 0,1 mm.
Cu toate acestea, pentru a obține astfel de indicatori în condiții de prelucrare specifice, este necesar să configurați corect echipamentul. În plus, orice caracteristică a unei mașini laser CNC poate fi egalizată prin utilizarea unui program de control slab de calitate. Pentru a combina optim toți factorii care afectează calitatea prelucrării, este necesar să avem o idee clară despre funcționarea generală a mașinii cu laser CNC.
Principiul tratamentului cu laser
Tratarea cu laser a semifabricatelor constă în acțiunea fără contact a unui fascicul de energie înaltă pe suprafața piesei de prelucrat. Sub acțiunea laserului, suprafața se încălzește și materialul din regiunea "iluminată" se evaporă. Ca urmare, piesa de prelucrat își schimbă forma. cap emițător laser este mutat deasupra piesei de prelucrat conform căii de prelucrare specificată de programul de control. În funcție de setările (mai ales putere) cu laser CNC poate pătrunde prin piesa de prelucrat (inclusiv purtând o tăiere conturată) sau gravarea suprafeței piesei - în acest caz, laserul este scufundat în materialul la o adâncime mică.
Treceți succesiv peste piesa de prelucrat, laserul "în linie" execută acțiunea necesară, datorită căreia piesa se transformă într-un produs finit. Pentru acuratețea procesării, precum și pentru dimensiunile produsului finit, sistemul de control al mașinii CNC este responsabil. Microcontrolerul CNC citește codurile programului de control (construit pe baza modelului grafic de calcul al produsului finit) și generează impulsuri pentru motoarele de acționare - stepper. Motoarele stepper conduc portalul sculei cu capul emițătorului laser montat pe acesta prin intermediul dispozitivelor cu curea. Portalul portalului are mai multe grade de libertate, datorită cărora poate efectua o mișcare spațială complexă asupra piesei de prelucrat și poate efectua procesarea 3D.
În majoritatea modelelor "bugetare" ale mașinilor de gravat cu laser cu CNC de pe piață, sursa de radiație este un mediu de gaz sigilat într-un tub de sticlă. Mediul activ dintr-un amestec de gaze (CO2, azot și heliu) are o stabilitate ridicată a radiațiilor la costuri reduse de energie. Iar tendința inerentă a laserelor cu gaz pentru eliberarea crescută a căldurii este compensată de sistemul de răcire cu lichid forțat, construit în tubul laser.
Caracteristicile mașinilor cu laser CNC
Producătorii de echipamente laser produc o gamă largă de modele, care diferă în primul rând prin mărimea compartimentului de lucru și a zonei mesei pentru plasarea spațiilor libere. Și, de asemenea, puterea tubului laser (atât în configurația de bază, cât și pentru o creștere opțională). Pentru confort, toate mașinile laser permit conectarea la un computer personal. În acest caz, PC-ul joacă un rol nu numai ca un "centru de comandă" pentru reglarea parametrilor mașinii laser, dar servește și pentru încărcarea programelor de control în memoria sistemului CNC.
Pentru a procesa piesa, aveți nevoie de un program de control. Baza sa este o schiță grafică (sau mai exact un model matematic al produsului viitor), pe baza căruia se construiește traseul de procesare. Aici sunt indicați parametrii tăierii sau gravării - puterea de radiație și viteza mișcării capului laser -. Acești parametri sunt de bază și afectează foarte mult calitatea procesării.
Puterea recomandată și viteza de procesare
În funcție de tipul de material procesat, puterea radiației laser necesită reglare. Este clar că pentru tăierea, de exemplu, a unei plăci acrilice, aveți nevoie de o putere laser aproape de maxim. Cu toate acestea, fără o ajustare adecvată, o astfel de capacitate excesivă va arde complet hârtia sau va topi materialul de cauciuc!
În plus, puterea radiațiilor este legată inextricabil de viteza radiatorului de-a lungul căii de procesare. Astfel, la o putere fixă și viteză crescută a mișcării radiatorului, piesa de prelucrat nu poate fi tăiată. Dimpotrivă, la viteză mică, dar cu putere mare, există riscul de a topi marginile tăieturii și de a deteriora calitatea procesării. Valorile specifice ale puterii și vitezei pentru fiecare caz trebuie selectate experimental. Cu toate acestea, recomandările de bază pentru diferite tipuri de spații prelucrate sunt prezentate mai jos.
Deci, pentru tăierea prin placaj, aveți nevoie de:
• putere - 73%
• Viteza emițătorului laser este de 12 mm / s.
Gravura de placaj se desfășoară la:
• Capacitate de 23-25%
• viteza de 60-80 mm / s. Cu o calitate bună a gravării, viteza poate fi mărită la 100 mm / s - până la apariția unei deteriorări vizibile a calității modelului.
* Valorile puterii și vitezei sunt indicate pentru o mașină cu tub laser cu o putere de 60 W.
Plexiglas se taie la:
• capacitate - 73%
• viteză - 17 mm / s
(pentru un tub cu o putere de 80 W)
• sau la o putere de 88%
• și viteză - aproximativ 17 mm / s
(pentru un tub cu o putere de 50 W).
Acrilicul este tăiat cu:
• capacitate - 73%
• Viteza emițătorului laser - 12-14 mm / s.
Gravarea cauciucului (pentru sigilii și ștampile) se realizează în următoarele moduri:
• putere - 28-35%
• viteza emițătorului laser - 60 mm / s.
Grosimea de plastic de 3 mm se taie la:
• putere - 87-90%
• viteză - 15-60 mm / s.
La o grosime de 1,5 mm, parametrii vor fi:
• putere - 87-90%
• viteza - 20-25 mm / s.
Dacă nu este posibilă procesarea spațiilor libere în moduri apropiate de cele recomandate, trebuie să verificați setarea (așa-numita aliniere) a lentilei de focalizare în capul emițătorului laser.