Czytaj także -

Aktualne wydanie

2021 07 okladka1

Świat Szkła 07-08/2021

User Menu

 ET-160x600-PL-4

 

 

 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

 

 Adv-750x100-px-Builing-Science-23

 

 

480x100

 

 RZ RT 2022 Banner Tag Motiv Animiert 550x150 PL

 

 

Szkło pod działaniem lasera
Data dodania: 06.03.09

Technologia obróbki szkła za pomocą lasera jest technologia stosunkowo młodą, ale zdobywającą coraz większą popularność. Do obróbki powierzchniowej szkła zwykłego oraz szkła organicznego świetnie nadają się lasery CO2, czyli lasery w których zasada wzbudzania akcji laserowej opiera się na wyładowaniach elektrycznych w mieszaninie gazów CO2, N2, He.



 

 

W 2003 r. firma Universal Laser Systems Inc. ze Stanów Zjednoczonych zaprojektowała i zaczęła produkować nową linię urządzeń pod nazwą VersaLaser. Są to niewielkie urządzenia, ale o dużych możliwościach, jeśli chodzi o ozdabianie powierzchniowe lub cięcie materiałów miękkich, takich jak: tekstylia, skóra, papier, karton, guma, laminaty grawerskie, drewno, kamień, ceramika oraz szkło. Należy tutaj jednak pamiętać, że szkło zwykłe nadaje się jedynie do obróbki powierzchniowej, natomiast szkło organiczne nadaje się zarówno do obróbki powierzchniowej oraz do cięcia przy pomocy tych urządzeń.

 

Samo urządzenie ma bardzo prostą, kompaktową budowę. Całość mieści się w wymiarach 660x635x356 mm lub 860x635x356 mm, w zależności od konkretnego modelu. Promień lasera generowany jest przez tubę umieszczoną z tyłu urządzenia. Jest on podawany poprzez okno wyjściowe oraz zestaw zwierciadeł na soczewkę skupiającą, umieszczoną w głowicy.

 

Głowica porusza się w płaszczyźnie XY nad nieruchomym, obrabianym materiałem, który leży na stole roboczym. Stół roboczy ma możliwość ruchu w osi Z - przed rozpoczęciem pracy - istnieje więc możliwość dopasowania odległości ogniskowej do różnej grubości materiału. Trzeba przy tym pamiętać, że najlepsze efekty otrzyma się, kiedy miejsce grawerowania będzie dokładnie w odległości ogniskowej od soczewki, aczkolwiek istnieje tutaj ok. 4 mm tolerancja.

 

Wynika stąd, że przedmiot musi być płaski lub o niewielkiej krzywiźnie, mieszczącej się w granicy ogniskowej w obszarze grawerowania. Do głowicy można zamontować soczewkę 1,5" lub 2,0". Wybór soczewki wpływa na dokładność grawerowania i cięcia. Soczewka 1,5" ma ogniskową o długości 1,5 cala i umożliwia dokładniejsze grawerowani i cięcie niż soczewka 2,0", której ognisko znajduje się 2 cale poniżej. Do typowych prac wykonywanych przy pomocy tych urządzeń wystarcza w zupełności soczewka 2".

 

VersaLaser są dostępne w dwóch wersjach, różniących się wielkością pola roboczego oraz mocą zamontowanej tuby laserowej. VL-200 o polu roboczym 406,4x304,8 mm i tubie o mocy 25 W, oraz VL-300 o polu roboczym 609,6x604,8 mm i tubami o mocach 30, 40 i 50 W, w zależności od potrzeb. Źródło lasera, laser molekularny na CO2, generuje wiązkę o długości fali 10,6 mm i częstotliwości do 100 kHz. Wszystkie dostępne tuby są chłodzone powietrzem i są przystosowane do nieprzerwanej pracy przez 24 godziny na dobę. Trwałość źródła lasera CO2 liczona jest w latach i jest tym większa im laser więcej pracuje.



Wybór mocy lasera jest związany bezpośrednio z przewidywanym zastosowaniem oraz obłożeniem maszyny. Należy tutaj pamiętać, że laser o większej mocy może przy tej samej prędkości wykonać głębszy grawer lub ciąć grubszy materiał niż laser

 

0 mniejszej mocy. Przy założeniu, że użytkownik chce wykonać grawer o tej samej głębokości lub ciąć materiał o tej samej grubości, wówczas używając mocniejszej tuby wykona to szybciej.

 

Szkło akrylowe o grubości 3,175 mm będzie cięte z prędkością 13 mm/s laserem o mocy 25 W oraz 25 mm/s laserem o mocy 50 W. Natomiast szkło akrylowe o grubości 11,5 mm jest za grube do cięcia laserem 25 W, natomiast laser o mocy 50wat będzie ciął ten materiał z prędkością 3,5 mm/s.

 

Do samego urządzenia można dokupić dodatkowe akcesoria. Z punktu widzenia zdobienia szkła zwykłego, ważnym elementem jest przystawka rotacyjna, umożliwiająca grawerowanie na bryłach obrotowych (walcowych). Dzięki temu ozdabianie szklanek, kieliszków oraz kubków jest bardzo łatwe. Specjalny uchwyt pozwala na osadzanie przedmiotu i jego grawerowanie, gdyż ruch osi Y zastąpiony jest obrotem przedmiotu. Sama instalacja przystawki jest bardzo prosta, system laserowy sam ją rozpoznaje i odpowiednio się konfiguruje.

 

Inną ważną przystawką jest podciśnieniowy stół do cięcia. Sprawdza się najlepiej podczas cięcia szkła akrylowego. Ma budowę „plastra miodu". Specjalna, ażurowa konstrukcja pozwala na o-dessanie gazów spod obrabianego materiału oraz zapewnia stabilność i nie odkształca się nawet pod dużym obciążeniem. Zapobiega ewentualnym odbiciom promienia lasera od powierzchni stołu roboczego po przecięciu materiału, co czasami może spowodować przypalenie lub okopcenie tylnej powierzchni materiału.

 

Korzystna jest też opcja zwana „nadmuch pionowy w miejscu cięcia". Ma na celu przedmuchiwanie miejsca cięcia oraz chłodze-

nie soczewki skupiającej. Ułatwia znacząco obróbkę materiałów, usuwając powstałe zanieczyszczenia, a jednocześnie chroni układ optyczny głowicy przed osadzeniem się sadzy i kurzu. Sterownik lasera pozwala na pełną kontrolę nadmuchu i dostosowanie go do specyfiki materiału.

 

Urządzenie musi być zainstalowane w warunkach biurowych lub warunkach „lekkiego przemysłu". Silnie zanieczyszczone powietrze może uszkodzić urządzenie. Rekomendowana temperatura otoczenia w pomieszczeniu, gdzie znajduje się laser, to 22-25oC, chociaż może pracować w temperaturach pomiędzy 10oC a 35oC. W pomieszczeniu lasera nie może występować kondensacja pary wodnej.

 

Ubocznym skutkiem cięcia i grawerowania w urządzeniu Ver-saLaser są spaliny, dymy i inne cząsteczki, które bezwzględnie muszą zostać wyciągnięte (odessane) z urządzenia. Do wyboru użytkownika pozostaje tutaj sposób, w jaki zostanie to wykonane. Są dwie możliwości:

- wyciąg zewnętrzny (najpopularniejsze rozwiązanie),

- system filtracji powietrza - sterowany komputerowo (nie ma wtedy wymogu stosowania dodatkowego systemu wyciągowego). VersaLaser, dzięki wysokiej energii wiązki lasera, usuwa materiał z przedmiotu, na którym pracujemy (drewno, plastik, szkło itp.).

 

Odbywa się to poprzez grawerowanie lub cięcie materiału, umieszczonego na stole roboczym urządzenia. Grawerowanie rastrowe (Raster) jest to technika, podczas której wiązka lasera przesuwa się w lewo i prawo grawerując linie poziome na całej szerokości materiału tak jak drukarka laserowa czy atramentowa. Cięcie wektorowe (Vector) jest to technika, podczas której wiązka lasera podąża wzdłuż ścieżki (wektora), aby przeciąć lub oznakować przedmiot tak, jak w ploterach piszących.

 

Różnica pomiędzy cięciem wektorowym (laser przechodzi zupełnie przez materiał), a znakowaniem wektorowym (laser znakuje materiał) jest tylko w ustawionej mocy lasera. Użytkownik sam może wybrać pomiędzy grawerowaniem, znakowaniem wektorowym lub cięciem poprzez przyporządkowanie kolorów do obiektów w oprogramowaniu graficznym. Czarne lub szare obiekty będą grawerowane rastrowo. Czerwone obrysy o grubości włoskowej będą cięte. Niebieskie obrysy o grubości włoskowej będą znakowane w trybie wektorowym.

 

Stosując się do reguł opisanych powyżej, używanie urządzenia VersaLaser jest tak proste, jak tworzenie grafiki komputerowej i drukowanie na dowolnej drukarce. Po kliknięciu DRUKUJ pojawia się okno sterownika umożliwiające ustawianie odpowiednich, wcześniej podanych parametrów. Cała praca zostanie zapamiętana na dysku twardym. Korzystając z programu „VersaLaser OnScreen Control Panel" można wybrać, podejrzeć i uruchomić zapamiętaną pracę.

 

Samo urządzenie może być sterowane bezpośrednio z panelu kontrolnego, umieszczonego na obudowie lub w programie „VersaLaser On-Screen Control Panel". Jest to bardzo łatwe, urządzenie ma tylko pięć przycisków sterujących i jest to ilość wystarczająca do pracy.

 

Urządzenie jest sterowane przez komputer PC z systemem Windows XP. Ze względu na to, że laser korzysta z bufora komputera, musi on mieć odpowiednią moc obliczeniową (procesor min. 1,5 GHz, 256 MB RAM, 40 GB HDD).

 

Podłączone jest poprzez interfejs USB 1.1 i w systemie jest rozpoznawane jako drukarka. Sam sterownik jest dostarczany wraz z urządzeniem i w wersji zaawansowanej jest bardzo prosty w obsłudze. Daje on możliwość ustawienia wielu parametrów pracy, takich jak: moc wiązki, prędkość pracy, tryb pracy, rozdzielczość itp.

 

Do rysowania motywów grawerowanych na szkle producent zaleca stosowanie takich programów jak CorelDRAW, Canvas, AdobePhotoshop, AutoCAD.

 

Tomasz Florian

PRINTY Poland

 

więcej informacji: Świat Szkla 2/2005

 

patrz też:

- Tajemnice lasera grawerującego. Część 1 , Jakub Borowicz, Świat Szkła 3/2009

- Tajemnice lasera grawerującego. Część 2 , Jakub Borowicz, Świat Szkła 4/2009

Grawerowanie laserowe, Świat Szkła - portal

- Odkryj swoją kreatywność , Świat Szkła - portal  

- Szkło pod działaniem lasera  , Tomasz Florian, Świat Szkla 2/2005 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik