Лазерна пилорама на дереві. Лазерне різання дерева своїми руками

05.10.2023

Від 10р/метр різу.

Ми виробляємо обробку не лише фанери, а й численних дерев'яних поверхонь, таких як дуб, бук, ясен, сосна та ін. Але фанера – відмінний матеріал для обробки з високими параметрами гнучкості. Різання дерева та фанери лазером передбачає термічний вплив на матеріал, внаслідок чого зріз обробляється горінням. Різання фанери та дерева фрезою проводиться за допомогою високоточного фрезерногравировального верстата з ЧПУ. І той і інший метод обробки мають низку своїх переваг. Вибір залежить від ідеї вашого кінцевого виробу та макета. Фігурне різання дерева вимагає майстерності та відмінних творчих здібностей, тоді готові вироби набувають закінченого естетичного вигляду.

Фігурне різання дерев'яних та фанерних поверхонь

Фігурне різання дерев'яних і фанерних поверхонь має ряд особливостей, що залежать від якості матеріалу, його товщини та розміру. Стандартні розміри листа фанери – 1525 х 1525 мм, 2440 х 1220 мм, 3000 х 1500 мм, товщина може змінюватись в діапазоні 3-40 мм. Ми пропонуємо для виготовлення готової продукції тільки високоякісну сировину - ФК та ФСФ, сорти 12, 22, Ш2. Матеріали, що використовуються, позбавлені сучків і нерівностей, а ретельне двостороннє шліфування гарантує виробництво естетичних та привабливих виробів.

Можливість виготовлення з техніки, що не використовується або прийшла в непридатність, чогось корисного приваблює багатьох домашніх майстрів. Одним із таких корисних пристроїв є лазерний різак. Маючи у своєму розпорядженні подібний апарат (деякі роблять його навіть із звичайної лазерної указки), можна виконувати декоративне оформлення виробів із різних матеріалів.

Які матеріали та механізми знадобляться

Щоб виготовити найпростіший лазерний різак своїми руками, вам знадобляться такі матеріали та технічні пристрої:

лазерна вказівка;
звичайний ліхтарик, оснащений акумуляторними батареями;
старий пишучий дисковод (CD/DVD-RW), оснащений лазерним приводом (цілком необов'язково, щоб такий дисковод перебував у робочому стані);
паяльник;
набір слюсарних інструментів.

Таким чином, можна виготовити найпростіший пристрій лазерного різання, використовуючи матеріали, які легко знайти в домашній майстерні або в гаражі.

Процес виготовлення найпростішого лазерного різака

Основним робочим елементом саморобного різака запропонованої конструкції є лазерний елемент пишучого комп'ютерного дисководу. Вибирати саме пишучу модель дисковода слід тому, що лазер у таких пристроях відрізняється вищою потужністю, що дозволяє випалювати доріжки на поверхні встановленого в них диска. У конструкції дисковода зчитувального типу також є лазерний випромінювач, але його потужність, використовувана лише для підсвічування диска, невисока.

Лазерний випромінювач, яким оснащується дисковод, розміщується на спеціальній каретці, здатної пересуватися в двох напрямках. Щоб зняти випромінювач з каретки, необхідно звільнити його від великої кількості кріпильних елементів та роз'ємних пристроїв. Знімати їх слід дуже обережно, щоб не пошкодити лазерний елемент. Крім звичайних інструментів, для вилучення червоного лазерного діода (а для оснащення лазерного саморобного різака потрібен саме він) потрібно паяльник, щоб акуратно звільнити діод від паяних з'єднань. Виймаючи випромінювач з посадкового місця, слід дотримуватися акуратності та обережності, щоб не піддавати його сильному механічному впливу, який може стати причиною його виходу з ладу.

Випромінювач, витягнутий з комп'ютерного дисководу, необхідно встановити замість світлодіода, яким спочатку укомплектована лазерна указка. Для виконання такої процедури лазерну указку потрібно розібрати, розділивши її на дві частини. У верхній з них і знаходиться світлодіод, який слід витягти і замінити на лазерний випромінювач від комп'ютерного дисковода, що пише. Закріплюючи такий випромінювач у корпусі указки, можна використовувати клей (важливо тільки стежити за тим, щоб вічко випромінювача розташовувалося строго по центру отвору, призначеного для виходу променя).

Напруги, яку виробляють джерела живлення в лазерній указці, недостатньо для того, щоб забезпечити ефективність використання лазерного різака, тому застосовувати їх для такого пристрою недоцільно. Для найпростішого лазерного різака підійдуть акумуляторні батареї, що використовуються у звичайному електричному ліхтарику. Таким чином, сумісивши нижню частину ліхтарика, в якій розміщуються його акумуляторні батареї, з верхньою частиною лазерної указки, де вже знаходиться випромінювач від комп'ютерного дисководу, можна отримати цілком працездатний лазерний різак. Виконуючи таке поєднання, дуже важливо дотриматися полярності акумуляторних батарей, які живитимуть електроенергією випромінювач.

Перед складання саморобного ручного лазерного різака запропонованої конструкції з наконечника указки необхідно витягти встановлене в ньому скло, яке перешкоджатиме проходженню лазерного променя. Крім того, треба ще раз перевірити правильність з'єднання випромінювача з елементами живлення, а також те, наскільки точно розташовується його вічко по відношенню до вихідного отвору наконечника указки. Після того, як всі елементи конструкції будуть надійно з'єднані між собою, можна приступати до використання різака.

Звичайно, за допомогою такого малопотужного лазера не вдасться розрізати металевий лист, не підійде він і для робіт по дереву, але для вирішення нескладних завдань, пов'язаних із різкою картону або тонких полімерних листів, він годиться.

За описаним вище алгоритмом можна виготовити і потужніший лазерний різак, дещо вдосконаливши запропоновану конструкцію. Зокрема, такий пристрій необхідно додатково оснастити такими елементами, як:

конденсатори, ємність яких становить 100 пФ та 100 мФ;
резистори з параметрами 2-5 Ом;
коліматор – пристрій, який використовується для того, щоб зібрати світлові промені, що проходять через нього, у вузький пучок;
світлодіодний ліхтарик із сталевим корпусом.

Конденсатори та резистори у конструкції такого лазерного різака необхідні для того, щоб створити драйвер, через який електричне живлення надходитиме від акумуляторних батарей до лазерного випромінювача. Якщо не використовувати драйвер і пустити струм безпосередньо на випромінювач, останній може відразу вийти з ладу. Незважаючи на більш високу потужність, такий лазерний верстат для різання фанери, товстого пластику і тим більше металу також не вийде.

Як виготовити потужніший апарат

Домашніх майстрів часто цікавлять і потужніші лазерні верстати, які можна виготовити своїми руками. Зробити лазер для різання фанери своїми руками і навіть лазерний різак по металу цілком можливо, але для цього необхідно придбати відповідні комплектуючі. При цьому краще відразу виготовити свій лазерний верстат, який відрізнятиметься гідною функціональністю та працюватиме в автоматичному режимі, керуючись зовнішнім комп'ютером.

Залежно від того, цікавить вас своїми руками або вам необхідний апарат для робіт з дерева та інших матеріалів, слід правильно підбирати основний елемент такого обладнання – лазерний випромінювач, потужність якого може бути різною. Природно, лазерне різання фанери своїми руками виконується пристроєм меншої потужності, а лазер для різання металу повинен оснащуватися випромінювачем, потужність якого становить не менше 60 Вт.

Щоб виготовити повноцінний лазерний верстат, у тому числі і для різання металу своїми руками, знадобляться такі витратні матеріали та комплектуючі:

контролер, який відповідатиме за зв'язок між зовнішнім комп'ютером та електронними компонентами самого пристрою, тим самим забезпечуючи керування його роботою;
електронна плата, обладнана інформаційним дисплеєм;
лазер (його потужність вибирається в залежності від матеріалів, для обробки яких буде використовуватися різак, що виготовляється);
крокові двигуни, які відповідатимуть за переміщення робочого столу пристрою у двох напрямках (як такі двигуни можна застосовувати крокові електромотори від принтерів або DVD-плеєрів, що не використовуються);
охолодний пристрій для випромінювача;
регулятор DC-DC, який контролюватиме величину напруги, що подається на електронну плату випромінювача;
транзистори та електронні плати для керування кроковими електродвигунами різака;
кінцеві вимикачі;
шківи для встановлення зубчастих ременів та самі ремені;
корпус, розмір якого дозволяє розмістити в ньому всі елементи конструкції, що збирається;
шарикопідшипники різного діаметра;
болти, гайки, гвинти, стяжки та хомути;
дерев'яні дошки, з яких буде виготовлено робочу раму різака;
металеві стрижні діаметром 10 мм, які будуть використовуватися як напрямні елементи;
комп'ютер та USB-кабель, за допомогою якого він з'єднуватиметься з контролером різака;
набір слюсарних інструментів.

Якщо лазерний верстат ви плануєте використовувати для робіт по металу своїми руками, його конструкція повинна бути посиленою, щоб витримувати вагу металевого листа, що обробляється.

Наявність комп'ютера і контролера в конструкції такого пристрою дозволяє використовувати його не тільки як лазерний різак, але і як гравірувальний апарат. За допомогою даного обладнання, робота якого керується спеціальною комп'ютерною програмою, можна з високою точністю та деталізацією наносити найскладніші візерунки та написи на поверхню виробу, що обробляється. Відповідну програму можна знайти у вільному доступі до Інтернету.

За своєю конструкцією лазерний верстат, який можна виготовити своїми руками, є пристроєм човникового типу. Його рухливі та напрямні елементи відповідають за переміщення робочої головки по осях X і Y. За вісь Z приймається глибина, на яку виконується різання матеріалу, що обробляється. За переміщення робочої головки лазерного різака представленої конструкції, як говорилося вище, відповідають крокові електродвигуни, які фіксуються на нерухомих частинах рами пристрою і з'єднуються з рухомими елементами за допомогою зубчастих ременів.

Рухлива каретка саморобного різання

Опора ковзання Головка з лазером та радіатором Каретка в зборі

Виготовлення основи верстата

Розміщення каретки на стійках

Дерево – матеріал особливий. Він відрізняється підвищеною міцністю, оригінальною текстурою, що дозволяє застосовувати його у різних напрямках робіт, від ремонту до творчості. Екологічна безпека та візуальна краса роблять дерево затребуваним на виробництві та у побуті.

Самостійно виготовити різні елементи допоможе апарат для лазерного різання дерева. Це пристосування завдяки тепловому впливу на текстуру забезпечує довгий термін експлуатації, оскільки відбувається знищення бактерій і мікроорганізмів, що негативно впливають на природний матеріал. Такий апарат не залишає жодних відходів у вигляді тріски або тирси, тому пристосування для лазерного різання дерева можна застосовувати навіть у домашніх умовах.

Види пристрою

Для роботи з дерева в сучасних майстернях, у тому числі й домашніх, використовуються сучасні верстати, які мають числове програмне керування. Своїми руками можна зібрати такі види верстатів:

підлогові;
настільні.

Підлогові (встановлюються безпосередньо на підлогу) – робоча поверхня апарату від 0,5 м до 2 м. Оптимально використовувати їх у виробничих цілях, тому що для них потрібне спеціальне приміщення (майстерня). Корпус монолітний завдяки чому знижується вібрація. Напрямок роботи:

гравіювання;
різання;
розкрий.

Верстати для настільного розміщення відрізняються компактними розмірами корпусу. Їх можна використовувати як у домашній майстерні, так і у спеціалізованому виробничому приміщенні. Оснащуються гарною оптичною системою, що дозволяє навіть непрофесіоналові досягати високих показників якості.

Обробка деревини здійснюється також компактними верстатами. Використовуючи їх, можна власноруч створювати різноманітну об'ємну продукцію. Відмінні риси – невеликі габарити, можливість створювати міцні та довговічні деталі із високою деталізацією малюнка. Конструкція маркера така, що основу лежить високотехнологічна оптична система.

Влаштування пристроїв

Збираючи апарат лазерного різання дерева своїми руками, слід брати до уваги особливості пристрою. Основні критерії:

лазер;
система охолодження;
блок керування.

Лазер – головний робочий елемент. Його головка повинна обертатися та пересуватися без обмежень у будь-якому напрямку. Для цієї мети використовується набір деталей - напрямні та спеціальні каретки;

Система охолодження – значний елемент. Справність його багато в чому визначає якість виробленої продукції;

Блок керування чи електронний модуль апарату – контрольний механізм, який відстежує переміщення лазера. Контролює додатково його потужність.

Складний пристрій верстатів необхідний досягнення ідеальних результатів виконуваної роботи. Важливо, щоб ввести потрібні параметри можна за допомогою комп'ютера. Це дозволить задавати функціонал режимів, особливості малюнків, тривалість різання.

Увага! Необхідно організувати в приміщенні, де буде встановлений апарат лазерного різання по дереву, хорошу вентиляційну систему. Відведення продуктів згоряння є обов'язковим, оскільки під час роботи утворюється велика кількість шкідливих для здоров'я випарів.

Переваги та недоліки саморобних апаратів

Для того щоб процес виробництва приніс позитивні результати та деталь або елемент виявилися довговічними та красивими, потрібно враховувати як позитивні, так і негативні сторони саморобних апаратів та лазерного різання зокрема. Знання плюсів та мінусів дозволить зробити оптимальний вибір. Основні позитивні сторони:

мінімальна або регульована ширина пропилу (від 0,01 мм);
можливість гравіювання по дереву;
налаштування для лазерного різання фанери;
можливість самостійно створювати складні малюнки;
висока точність виконуваних робіт.

Краї деталі відрізняються рівністю та гладкістю, що також є плюсом. Додаткові переваги виражаються в економії часу під час роботи будь-якої складності. Своїми руками можуть бути створені складні малюнки або об'ємні елементи лише за кілька годин.

Витрачати фізичні сили не потрібно, оскільки всі необхідні дії апарат виконує самостійно, керуючись заданою програмою.

При підборі обладнання дуже важливо не забувати і про те, що є мінуси. Негативними сторонами лазерних пристроїв є:

висока вартість комплектуючих до них;
неможливість самостійного виготовлення самого лазера;
короткий термін служби основних елементів устаткування (лазерна трубка працює трохи більше 8 тисяч годин);
потрібна наявність рідинного охолодження.

Отже, збирати лазерний верстат самостійно потрібно в тому випадку, якщо людина має досить високі професійні навички або готова виконувати великий обсяг робіт. Для перших кроків у цьому напрямку діяльності рекомендується вибирати пристрій, який може функціонувати без програмного забезпечення.

Важливо! В основі різання лазером лежить дія потужного променя, що створює проріз високою температурою. Для того, щоб уникнути задимленості, потрібно створити систему обдування. Вона необхідна для того, щоб знизити ймовірність займання матеріалу.

У домашніх умовах системою може виступати скляний короб із вбудованою в нього вентиляцією примусового типу.

Технологія та особливості різання фанери

Збираючи пристрій для лазерного різання фанери, необхідно враховувати, що технологія проведення робіт має низку особливостей:

в області впливу лазерного променя, там, де проходить проріз чи утворюється отвір, залишається невелике потемніння;
попередній процес не можна уникнути, але можна задекорувати лаком чи фарбою;
для здійснення різання не потрібно докладати механічних зусиль;
у процесі роботи немає деформація поверхні фанери.

Важлива особливість, яку слід враховувати, підбираючи матеріал для виконання різання – не рекомендується використовувати листи фанери, якщо вони виготовлені із сосни чи інших хвойних порід. Це з тим, що деревина містить у складі смоли, які знижують якість виробів, оскільки відбувається їх випаровування. Внаслідок цього візуально готовий елемент може змінитися. Стружка або інші відходи різання фанери відсутні – це знижує вимоги до майстерні.

Особливості різання дерева в домашніх умовах

Перед тим, як починати виконувати роботи, пов'язані з впливом лазера на дерево, потрібно уважно вивчити технологію роботи приладу. Перший запуск рекомендується проводити під контролем спеціаліста або маючи повний захист рук та очей.

Основний процес різання дерева складається з таких етапів, як:

виготовлення моделі за допомогою спеціальної комп'ютерної програми у форматі 2-D чи 3-D;
створення шаблону виробу;
фіксація заготівлі певного розміру робочої поверхні;
увімкнення лазерного верстата.

Отримані параметри майбутнього виробу потрібно занести в спеціальну програму, яку комп'ютер самостійно вивчить, здійснить необхідні обчислення, коригування значень або зміни, що відповідають шаблону.

Додаткові етапи роботи полягають у періодичній перевірці охолоджувальної трубки, оскільки рідина, що міститься в ній, може випаруватися під впливом високих температурних показників. Після цього майстер повинен проводити контроль процесу різання, якщо обладнання не має функції автоматичного відключення під час збою або після завершення заданої програми.

Таким чином, лазерні установки для проведення різання по дерев'яних елементах або фанері є ідеальним вибором як для професіонала, так і для майстра-початківця, що прагне виробляти якісну продукцію. Вибір комплектуючих деталей обладнання повинен враховувати позитивні та негативні сторони, а також наявні обсяги майбутньої роботи.

Фанера є одним із оптимальних матеріалом декору. Крім своїх експлуатаційних якостей, вона легко піддається обробці. Проте механічне фігурне вирізання який завжди дає потрібний результат. Тому були розроблені верстати для лазерного різання фанери. Це інноваційна технологія, що дозволяє робити складні об'ємні малюнки та візерунки.

Технологія лазерного різання фанери

Точковий термічний вплив на декоративний природний матеріал частково руйнує його. Це відбувається за рахунок формування плазми, аналогічної для дугового зварювання. Однак фанера не плавиться, а вигоряє.

Основним компонентом верстата є лазерне встановлення. Вона формує сконцентроване випромінювання, що впливає на матеріал. Для цього застосовуються лазери типу СО2. Напівпровідникові моделі не мають достатньої потужності і можуть бути використані тільки для художнього випалювання.

Порядок виконання фігурного лазерного різання фанери.

Створення малюнка. Залежно від можливостей обладнання, це можна робити в електронному вигляді або самостійно нанести візерунок на поверхню.
Вибір режиму різання. Визначальним параметром є потужність лазера. Вона залежить від товщини та структури фанери. Якщо перевищити рівень нагрівання – збільшуватиметься ширина різу.
Формування малюнка. На швидкість впливає потужність лазера. Чим вона вища, тим швидше виконується процес. Однак при цьому збільшується область потемніння по краях.

Це загальний опис технології, який може бути змінено в залежності від параметрів та функціональних можливостей обладнання. Середня потужність лазерної установки складає близько 20 Вт. Вона безпосередньо залежить від товщини фанери та складності візерунка.

Для роботи краще застосовувати автоматизовані центри обробки з ЧПУ по дереву. Це збільшить точність та підвищить продуктивність.

Особливості різання фанери за допомогою лазера

Головним недоліком цього обладнання є його висока вартість. Ряд переваг, які неможливі для механічної обробки, роблять лазерні центри з дерева дуже популярними. Вони використовуються для комплектації виробництва, використовуються для виконання невеликого обсягу робіт у домашніх умовах.

Визначальною перевагою лазерного різання є тонкий шов на дереві. Він може бути трохи більшим за діаметр променя. Таким чином, досягається максимальна деталізація та точна відповідність результату початковому макету.

Ця технологія має такі особливості:

у ділянці впливу променя утворюється невелике потемніння. Це є неминучим, але може бути нівелювання за допомогою фарбування чи нанесення лаку;
для різання не потрібно докладати механічних зусиль. У процесі немає деформація поверхні, характерна для класичних способів обробки;
на якість роботи впливає склад деревини. Не рекомендується використовувати листи, виготовлені із хвойних порід. Вони містять велику кількість смол, які при випаровуванні впливають на зовнішній вигляд.

За великих обсягів виробництва необхідно передбачити систему витяжки випарів. Це здійснюється за допомогою локальної вентиляції. Відсутність стружки значно пом'якшує вимоги до умов праці при фігурному різанні фанери лазерним верстатом.

Попередньо поверхня оброблюваного матеріалу очищається від пилу та бруду. Не допускається наявність лаку, фарби або аналогічних декоративно-захисних складів.

Перелік обладнання для різання

Для комплектації професійної виробничої лінії рекомендується придбати спеціалізоване обладнання. Але крім лазерної установки у ньому мають бути присутніми інші компоненти.

Для забезпечення максимальної автоматизації роботи головка лазера повинна вільно пересуватися по довжині та ширині дерев'яної поверхні. Для цього встановлюють спеціальну каретку, яка рухається напрямними.

Крім цього, для нормальної роботи необхідні наступні комплектуючі:

блок електронного керування. Він контролює роботу лазера, подає команди з його переміщення щодо листа;
система виведення продуктів згоряння. Незважаючи на їх невелику кількість без примусової вентиляції, швидко підвищиться концентрація шкідливих речовин;
інтерфейс для введення інформації – малюнку, режимів роботи верстата тощо.

Для виконання невеликого обсягу робіт купувати дороге обладнання буде недоцільним. Оптимальний варіант – скористатися послугами спеціалізованих виробничих компаній. У цьому випадку знадобиться лише правильно скласти малюнок та підібрати матеріал, на який він буде нанесений.

У відеоматеріалі можна побачити приклад роботи верстата для формування малюнку на поверхні фанерного листа:

Огляд готових моделей верстатів

Якщо ви хочете придбати лазерний верстат для різання фанери, то зверніть увагу на їхню відмінність за потужністю:

настільний. Призначений для роботи вдома або невеликій майстерні з маленькими заготовками. Потужність до 80 Вт, ціна від 50 000 руб;
професійний. Використовується в малому бізнесі при виробництві дизайнерських прикрас, гравіювання, розкрої матеріалів у розмірі. Потужність до 195 Вт, ціна від 150 000 руб;
промисловий. Використовується на виробничих лініях високої потужності та пропускної спроможності з підвищеними вимогами до якості та точності роботи. Потужність від 3000 Вт, ціна від 450 000 руб.

Розглянемо верстати із різної цінової категорії.

Фанера - це деревний матеріал, який складається зі склеєних між собою 3-5 листів шпону, зазвичай березового. Лазерне різання фанеридозволяє значно спростити процедуру обробки цього матеріалу і, головне, полегшити процес виготовлення складних виробів, що потребують непростої обробки. Створення незвичайних малюнків та візерунків з фанери, завдяки високої швидкості та точності різання лазером,дозволяє втілити у життя будь-які сміливі дизайнерські рішення. Крім того, на лазерному верстаті здійснюється спеціальний піддув повітря, внаслідок чого займання матеріалу або утворення нагару на ньому практично неможливо. Тому Ви можете бути спокійні за якість продукції, що виготовляється.

Лазерне різання дерева.

Деревина – це матеріал, який має природну красу і візуальну привабливість, а також унікальні властивості, такі як щільність, твердість, розташування волокон і річних кілець. Лазерна обробка деревинидозволяє створювати предмети, що відображають природну красу та привабливість цього виду матеріалу, використовуючи при цьому його природні властивості. Лазер дозволяє швидко та якісно вирізати навіть найдрібніші деталі та фрагменти, Вкрай чітко опрацьовуючи всі поглиблення, врізи, округлення і таке інше. Крім того, в процесі лазерного різання відбувається одночасна термічна обробка зрізу, завдяки чому готовий виріб виглядає контрастнішим і у нього підвищується термін експлуатації.

переглядів

Зберегти