Лазерный станок с ЧПУ: как работает и для каких материалов подходит?

В последние годы лазерные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) стали неотъемлемой частью современного производства. Их внедрение позволило значительно повысить точность, скорость и качество обработки различных материалов, а также расширить спектр технологических возможностей предприятий.

Принцип работы

Лазерный станок с ЧПУ — это высокотехнологичное оборудование, в котором для обработки используется сфокусированный лазерный луч, управляемый компьютерной программой. Основная задача такого станка — резка, гравировка, маркировка или сварка материалов с высокой точностью и минимальным вмешательством оператора.

1.Создание управляющей программы
Процесс начинается с подготовки цифровой модели изделия в CAD-программе. Затем с помощью CAM-системы формируется управляющий код (обычно G-код), который определяет траекторию движения лазерной головки, параметры мощности, скорость и другие технологические режимы.

2.Передача программы на станок
Управляющая программа загружается в контроллер станка через USB-носитель, локальную сеть или напрямую с компьютера.

3.Фокусировка и генерация лазерного луча
Внутри станка установлен источник (CO2, волоконный, диодный или другой тип), который генерирует мощный световой поток. Система оптики (зеркала, линзы) фокусирует луч в точку на поверхности обрабатываемого материала.

4.Обработка материала
Под действием сфокусированного луча материал нагревается до высокой температуры, в результате чего происходит его плавление, испарение или выгорание. Движение лазерной головки по заданной траектории обеспечивает точное выполнение резки или гравировки.

5.Удаление отходов
Для удаления продуктов обработки (дыма, пыли, газов) в конструкции станка предусмотрены системы вытяжки и фильтрации.

Лазерный источник — определяет мощность и тип обработки. Наиболее распространены CO2-лазеры (для неметаллов) и волоконные лазеры (для металлов).
Оптическая система — направляет и фокусирует луч.
Система перемещения — обеспечивает движение головки по осям X, Y и, при необходимости, Z.
Контроллер ЧПУ — «мозг» станка, который интерпретирует управляющую программу и координирует работу всех узлов.
Система охлаждения — предотвращает перегрев лазерного источника.
Система удаления отходов — обеспечивает безопасность и чистоту рабочей зоны.

1.Высокая точность и качество обработки
Лазерный луч позволяет выполнять резку и гравировку с минимальной шириной линии и высокой детализацией, что особенно важно для сложных и мелких элементов.

2.Минимальное механическое воздействие
В процессе обработки отсутствует контакт инструмента с материалом, что исключает деформацию, сколы и другие дефекты, характерные для механических методов.

3.Гибкость и универсальность
Смена управляющей программы позволяет быстро переходить от одного изделия к другому без переналадки оборудования.

4.Высокая скорость работы
Лазерная обработка зачастую значительно быстрее традиционных методов, особенно при массовом производстве.

5.Экономичность
Тонкая линия реза и минимальная зона термического воздействия снижают количество отходов и обеспечивают экономию материала.

Современные станки с ЧПУ способны обрабатывать широкий спектр материалов. Выбор конкретного типа лазера и его мощности зависит от задач производства.

1. Металлы
Волоконные лазеры отлично справляются с резкой, гравировкой и маркировкой стали, алюминия, меди, латуни, титана и других металлов. Они обеспечивают чистый рез, минимальную зону термического влияния и высокую скорость обработки.

2. Неметаллы
CO2-лазеры применяются для работы с неметаллическими материалами:

• Дерево (фанера, МДФ, массив)
• Пластики (акрил, ПВХ, поликарбонат)
• Картон, бумага
• Кожа, текстиль
• Стекло, керамика (гравировка)

3. Композитные материалы
Лазерная обработка подходит для резки и маркировки композитов, таких как стеклотекстолит, углепластик, ламинаты.

4. Прочие материалы
С помощью таких станков можно обрабатывать резину, пеноматериалы, некоторые виды камня (гравировка), а также создавать сложные декоративные элементы из различных материалов.

Несмотря на универсальность, такие станки имеют ряд ограничений. Например, некоторые материалы (например, ПВХ) при лазерной резке выделяют вредные газы, поэтому требуется эффективная система вентиляции и фильтрации. Толщина материала также ограничена мощностью лазера: для толстых металлических листов необходимы более мощные установки.

Станки с ЧПУ широко используются в различных отраслях:

• Машиностроение — изготовление деталей, корпусов, шильдиков, маркировка.
• Реклама и сувенирная продукция — создание вывесок, табличек, гравировка подарков.
• Мебельное производство — резка декоративных элементов, инкрустация.
• Электроника — производство корпусов, панелей, маркировка плат.
• Ювелирное дело — гравировка и резка драгоценных металлов.
• Текстильная промышленность — кроение тканей, создание узоров.

Металлообрабатывающая компания ТЕХКОНТУР, обладающая опытом внедрения и настройки лазерных станков с ЧПУ, способна предложить оптимальные решения для задач любой сложности — от единичных заказов до массового производства.