Лазерно-гравировальные станки, устройство и комплектация

Иногда к нам приходят запросы выслать прайс-лист на лазерные станки, что приводит нас в недоумение, потому что профессиональное оборудование как Alfa-J и JQ комплектуется индивидуально под нужды заказчиков, на нашем складе мы имеем корпусы типовых  размеров, а укомплектовать по техническому заданию мы можем как угодно заказчику, можно поставить разные излучатели и соответствующие блоки питания высокого напряжения, укомплектовать чиллер под планируемый режим работы, воздушную помпу нужной производительности под обрабатываемый материал, линзы разных диаметров, фокусных расстояний и материалов под резку или гравировку, заменить лазерную головку под новый диаметр линзы, или поставить 2 или 4 головки на балку для синхронной работы, установить 1, 2 или 4 лазерных излучателя, добавить подъемное устройство стола, ламелевый или сотовый стол, лазерную указку, автофокус, CCD-камеру, конвейерный податчик, поворотное устройство и т.д. это всё влияет на конечную стоимость лазерного станка, разброс цены в зависимости от комплектации может составлять 100%, поэтому каталог на сайте является информационным каталогом, для выбора заинтересовавшей позиции и связи с менеджером для консультации, уточнения наличия, актуальной цены, расчета спецификации по ТЗ, срока поставки и т.д.

Чтобы разобраться в устройстве лазерных станков, разберем детально каждый элемент, для этого разделим устройства станка на группы:

• Корпус
  

• Механика
  

• Лазерный излучатель и блок высокого напряжения

• Система охлаждения (чиллер)

• Воздушная помпа

• Линзы, зеркала оптическая фурнитура

• Управляющий контроллер

• Столешница

• Дополнительные опции
  

Корпус

Корпус влияет на габариты обрабатываемого материала, на правильную геометрию резки и гравировки, сохранение геометрии при транспортировке и эксплуатации, влияет на защиту ключевых узлов, например управляющей электроники от продуктов горения материала, возможность установки опций как подъемный стол или конвейер, возможность сквозной подачи длинных материалов на рабочую столешницу.

Выбирая производителей для ассортимента лазерных граверов, мы учли все необходимые пожелания в линейках производителей Alfa-J и JQ, последний имеет опыт эксплуатации в РФ более 10 лет, в том числе в жестких условиях гравировки камня, а Alfa-J имеет аналогичные характеристики без переплаты за брэнд.

Например, все кромки стальных листов при сборке корпуса имеют торцевой загиб, что добавляет поперечной жесткости по сравнению с конкурентами:

Панель управления заключена в отдельный кожух, для защиты от продуктов горения:

Откидные крышки корпуса позволяют обрабатывать длинные материалы:

Таким образом корпус станков Alfa-J подходит для специализации под любые задачи, имеет большой запас прочности, продуманные мелочи, как например пневмостойки крышек, концевые датчики закрытия крышек, и на их базе можно построить любую раскроечную или гравировальную машину.

Механика

Механика лазерного гравера - это самый важный элемент, обеспечивающий точность позиционирования, скорость работы и долговечность. Не смотря на всю важность выбора качественных механических компонентов, при выборе лазерного гравера многие заказчики гонятся за низкой ценой и совершают ошибку, приобретая самое дешевое = самое некачественное оборудование.

Самое первое на что стоит обратить внимание - это выбор направляющих. В промышленных лазерных станках допустимо применение ТОЛЬКО линейных рельсовых направляющих!

Применение циркулирующих шариков в линейном подшипнике обеспечивает большую площадь контакта с каленой рельсой: минимальное сопротивление, высокая грузоподъемность, жесткость, точность, возможность работать на высоких скоростях, простота в монтаже и обслуживании, ремонтопригодность - всё это применимо к линейным рельсовым направляющим и не применимо к цилиндрическим направляющим, которые иногда встречаются в сегменте самых дешевых лазерных станков.

Из производителей рельсовых линейных направляющих в порядке уменьшения распространенности и ремонтопригодности рекомендуются:

• HIWIN

• THK

• PMI

Для обслуживания рельсовых направляющих достаточно промыть рельсу и слайдер-подшипник обезжиривателем и набить новой густой смазки в слайдер, а в случае полного износа направляющих шариков в слайдер - заменить слайдер, который стоит не дороже 5 тыс руб.

В случае же заедания цилиндрической линейной направляющей - под замену пойдет вся направляющая, и это обойдется в круглую сумму. Избегайте таких цилиндрических направляющих:

Еще одно неудачное конструкторское решение это балка с роликами качения, когда балка выполняет и функцию направляющей:

Пластиковые ролики и балка на практике изнашиваются за 3-6 месяцев, ролики - стачиваются, а на балке вырабатывается канавка и выбоены, в которых начинают застревать ролики, в итоге без брака работа невозможна, балку и ролики - под замену, но их сложно найти, так как поставщики оборудования такого низкого класса редко заботятся о поставке и наличии запчастей, балки с роликами не совместимы от разных станков, поэтому не факт что то что найдется или будет заказано с китая подойдет - это приведет к простою станка и потере заказов, а возможно станок окажется неремонтопригодным вообще.

Лазерный излучатель и блок высокого напряжения

Лазерный излучатель подбирается под конкретные задачи - невозможно одним и тем же излучателем одновременно и делать токую гравировку и выполнять резку толстых материалов. Для гравировки с полутонами выбираются излучатели не более 60Вт, а для резки - от 80Вт и выше, ознакомьтесь с рекомендуемыми мощностями трубок под материалы различной толщины в соседней статье. Если нужно сочетать и тонкую гравировку на маломощной трубке, и резку толстых материалов мощной трубкой, то рекомендуется рассмотреть лазерный станок с двумя головками и двумя излучателями:

В головку для гравировки устанавливается линза с коротким фокусом из арсенида галлия (GaAs), для уменьшения оптической аберрации светового пятна - пятно имеет правильную круглую форму и минимальный размер, что очень важно для тонкой гравировки без паразитного оплавления материала вокруг самой гравировки. А в головку для резки устанавливается длиннофокусная линза из селенида цинка (ZnSe), чтобы активная зона реза была максимально длинной и прямолинейной, без скруглений углов на краю реза.

Высоковольтный блок питания подбирается строго под излучатель, так как для нормальной работы лазерных излучателей разной мощности требуется соответствие рабочего напряжения, например рабочие напряжения для трубок Reci:

• Reci W2 - 19кВ
• Reci W4 - 24кВ
• Reci W6 - 28кВ
• Reci W8 - 30кВ

При несоответствии рабочего напряжения высоковольтного блока питания рабочему напряжению лазерной трубки произойдет деформация светового пятна, вместо одного пятна моды 00, часто происходит выпадение в моду 10 и в моду 20 - пятно прожига на материале становится в форме бублика с точкой в центре, ощутима потеря мощности излучения:

Чаще всего такой эффект происходит или при неправильном подборе блока питания - попытке запуска лазерного излучателя, на более мощном (с более высоким рабочим напряжением), или на менее мощном (с меньшим рабочим напряжением) высоковольтном блоке питания, чем требуется лазерному излучателю. И конечно при выходе из строя высоковольтного трансформатора в блоке питания, так в Блоке питания лазерной трубки 180 Вт Reci DY20 - три высоковольтных трансформатора, и выход из строя одного из них приведет к такому эффекту.

Система охлаждения (чиллер)

Система охлаждения подбирается под лазерный излучатель и условия эксплуатации.

Самое простое и дешевое охлаждение обеспечит водяная помпа, это устройство не имеет ни датчика потока воды, ни температурного датчика, использовать водяную помпу для охлаждения лазерного излучателя довольно опасно, так как она не сообщит о перегреве, не остановит излучатель при собственном выходе из строя, не охладит воду ниже температуры в помещении, хотя рекомендуемая температура излучателя не выше 18°C. Мы не рекомендуем использовать водяные помпы и не используем их даже в стартовом комплекте поставки, чем пользуются конкуренты и занижают цену станков комплектуя их простыми водяными помпами.

Чуть дороже и более функциональные - чиллеры с воздушным охлаждением, типа CW-3000, они все еще не могут охладить теплоноситель ниже температуры в помещении, так как работают на принципе теплообмена с окружающей средой - вентиляторы обдувают радиатор с протекающей по ней водой воздухом из помещения, но уже оснащены датчиком потока воды - остановят излучатель в случае выхода из строя помпы, оснащены датчиком температуры и сигнализируют и остановят излучатель в случае перегрева.

Совершенные чиллеры двухконтурные с замкнутым фреоновым контуром - это мини холодильники, которые остудят воду ниже температуры в помещении, поэтому и пойдут для работы в жару, и удержат температуру ниже рекомендуемых 18°C, с ними можно эксплуатировать излучатель хоть круглые сутки, если конечно правильно подобрать такой чиллер под мощность излучателя. Фреоновые чиллеры это серии CW-5000 и старше. Но в выборе есть один нюанс, в том что чиллеры серии CW-5200 имеет охлаждающую способность в ДВА раза выше чем чиллеры серии CW-5000, а стоят всего на 10% дороже. Поэтому мы рекомендуем комплектовать лазерные станки чиллерами серии CW-5200.

Воздушная помпа

Воздушная помпа служит для отвода продуктов горения от оптики в лазерной головке, а также для удаления продуктов горения из зоны реза. Под нужды заказчика возможна комплектация до Помпы воздушной для лазерного гравера 385 Вт 300L/min. Такая мощная помпа может потребоваться для резки бумаги и картона без обгорания, или осуществлять резку дерева также с минимальным нагаром.

Линзы, зеркала оптическая фурнитура

В лазерных граверах Alfa-J применены держатели зеркал последнего поколения, защитный кожух защищает от пыли и продуктов горения, позволяет легко найти центр зеркала при юстировке:

Такой реализации мы еще не встречали ни на одном конкурентном станке. Также обратите на систему юстировки положения зеркал, имеется регулировка как смещения в основании держателя, так и трех точечная регулировка наклона зеркала с фиксирующими контргайками, такая система позволит точно натсроить и надежно зафиксировать положение настройки на весь период эксплуатации.

Зеркала на выбор как цельные из молибдена, такие зеркала можно отполировать на полировочном столе слесаря инструментальщика при помутнении, так можно установить и кремниевые с медным напылением - такие зеркала полировке не поддадутся, но и дешевле.

Диаметр зеркал и линз имеют значение при специализации станка под гравировку или резку. Так зеркала и линзы большого диаметра отражают и пропускают лазерный луч с минимальными потерями по мощности что хорошо для резки, но в гравировке более важным становится характеристика размера светового пятна, и чем меньше будет диаметр лазерного луча на входе в линзу, тем компактнее будет световое пятно на материале. А так как любой луч, даже лазерный имеет свойство рассеиваться как луч фонарика становится шире при удалении, так и для гравировки лучше использовать оптику с меньшими диаметрами чтобы минимизировать диаметр луча при транспортировке от излучателя до линзы в головке, поэтому в граверах используются зеркала диаметром не более 20мм, и линзы диаметром не более 15мм.

За компактность светового пятна на материале также отвечает материал линзы, так арсенид галлия (GaAs) имеет более высокий коэффициент преломления и более предпочтителен для гравировки, а линзы из селенида цинка (ZnSe) имеют меньший коэффициент преломления и предпочтительны для резки.

Для сравнения фото плохой фурнитуры, крепление на тонком гнущемся уголке, фиксация контргайкой - сбивает выставленные настройки, экономия даже на фиксаторе пружины - сделано из шпильки:

Управляющий контроллер

Лидером из контроллеров выделяется Ruida, этот производитель отказался от USB-ключа для активации, разработал удобное ПО. Модель контроллера RDC6442G - для станков с одним излучателем, RDC6442S - для моделей с двумя излучателями. Leetro с их контроллерами MPC на сегодняшний день утратили актуальность, как впрочем и контроллеры AWC и Topwisdom.

Отдельно упомянем одноплатные контроллеры без графических панелей управления типа Laser Cube, MKS DLC, Moshi, Lihuiyu, Arduino и т.д. - это все таки не контроллеры для серийного промышленного оборудования, т.к. они очень ограничены по функционалу и с очень простым ПО, возможно подойдет энтузиастам для разработки собственных станков, но станки для производства на этих контроллерах, какой бы заманчивой цена не была мы бы не советовали приобретать.

Столешница

В базовой комплектации обычно идет ламелевая столешница, с широкой постановкой ламелей, такой стол хорош для крупнофигурной резки, ребра ламелей редко касаются материала и оставляют минимальную копоть на обратной стороне материала на местах сквозной резки. Концы каждой ламели с помощью регулировочных винтов можно отрегулировать по высоте и тем самым настроить идеально ровную, или наоборот неровную - с перепадами под изгибы обратной стороны материала, рабочую поверхность:

Вторым видом стола является сотовый стол, он служит для работы с мелкими деталями, чтобы они не проваливались между ламелей, он взаимозаменяем с ламелевым столом - снимается рамка с ламелями и укладывается на посадочное место рамка с сотовым столом

Третий стол, установку которого нужно предусмотреть еще на заводе - это подъемный стол. Такой стол нужен для работы с толстыми материалами, обычно нужен всем станкам для гравировки, т.к. изделие под гравировку может быть любой непредсказуемой толщины. Также этот стол необходим для использования поворотного устройства, поворотное устройство имеет собственную высоту до 20см, и площадку под него необходимо опустить ниже рабочей плоскости. Есть нюанс, что у разных производителей площадка подъемного стола реализована по разному, так у Alfa-J ламелевая и сотовая столешница интегрированы в подъемный стол, и поднимаются и опускаются, что логично, вместе со столом

Однако производитель JQ - не считает что ламелевый и сотовый стол должны подниматься и опускаться вместе с подъемным столом, поэтому рамки столов закреплены неподвижно, а поднимается и опускается глухая площадка подъемного стола, таким образом подъемный стол становится полноценным самостоятельным третьим столом, для работы с поворотным устройством такое решение кажется более удобным:

Дополнительные опции

В семействе лазерных граверов Alfa-J, доступна к заказу опция автофокус с бесконтактным концевым датчиком, вместе с автоматическим подъемным столом реализована точная автоматическая фокусировка, в отличии от реализации конкурентов с контактым датчиком (кнопкой), такая реализация всегда срабатывает точно, так как не имеет хода кнопки который вносит погрешность:

Опция CCD-камера - служит для автоматического определения изображения на материале и его контурной резки, процесс действительно выполняется в автоматическом режиме и не требует выставления меток, как в режущих плоттерах, наглядно на фото ниже, на скрине с экрана управляющей программы вверху - мы задаем в программе какое камере искать изображение, на скрине внизу - изображение автоматически найдено камерой, и мы задаем контур резки относительно найденного изображения, один раз проделав такую процедуру - камера будет автоматически перемещаться по координатному столу, находить заданное изображение и выполнять контурную резку:

Опция конвейерной подачи пригодится для работы с рулонными материалами, особенно с тканями, в управляющей программе можно настроить цикл: подать материала на глубину стола, или на другую заданную величину, выполнить цикл резки, подать новую порцию материала, выполнить цикл резки и т.д., так можно обработать рулон материала без участия оператора:

Поворотное устройство служит для гравировки на цилиндрических объектах, разделяю два вида: для регулярных цилиндров с цанговым зажимом как на токарных станках, и для нерегулярных цилиндров с изменяемым по длине диаметром на опорных колесах, который также подходит для гравировки конусных объектов:

Ну и напоследок - модульная конфигурация для гравировки камней, когда вес камней настолько большой или габариты не позволяют их разместить на стандартной рабочей поверхности лазерного гравера, тогда заказывают модульную модель со съемным верхом или модель-модуль которая представляет собой только верхнюю часть лазерного станка с головкой, излучателем и координатными осями. Такая конфигурация позволяет установить легкий гравировальный модуль непосредственно на камень, или подкатить камень под модуль, установленный на подставках на гидравлической тележке и выполнить гравировку:

Вот мы и разобрали основные нюансы в строении и комплектации лазерных граверов, надеемся это поможет сделать правильный выбор в пользу лазерных граверов Alfa-J и JQ. Еще глубже разобраться в нюансах моделей или найти отличия между сравниваемыми моделями помогут наши менеджеры.

© 2019 САЙН СЕРВИС. Все права защищены. 

Любое копирование информации с сайта sign-service.ru должно производится с ссылкой на источник и с согласия администрации ресурса.