Если вы работаете в сфере производства кожаных изделий, обуви или джинсовой одежды, вы, вероятно, уже видели эту машину: кусок кожи опускается, лазерная головка жужжит несколько секунд, и пробивается ряд дышащих отверстий — без почерневших краев. Еще более впечатляющие результаты дает работа с джинсовой тканью: за несколько секунд можно выжечь узор «кошачьи усы» или эффект потертости, на что раньше уходили десятки ручных проходов. Это гальванометрический лазерный маркировочный станок на основе CO₂.
Но когда многие люди покупают такую машину, первый вопрос, который они задают: «Сколько ватт?» Это неверный вопрос. Мощность в ваттах определяет лишь скорость и глубину. Она не определяет, сможет ли машина вообще наносить маркировку на ваш материал. На самом деле это зависит от того, соответствует ли длина волны лазера материалу.
Галвано-лазерная система против портальной — в чём реальное различие?
Лазерные маркировочные станки бывают двух конструкционных типов. Один — портальный, в котором лазерная головка перемещается вдоль луча, как фрезерный станок с ЧПУ. Другой — гальванический, в котором лазерная головка остается неподвижной, а два небольших зеркала внутри перемещаются с высокой скоростью, чтобы перенаправлять луч.
Эти два зеркала установлены на гальванических двигателях. При включении питания зеркала отклоняются с высокой скоростью, изменяя угол отражения лазерного луча. Одно зеркало управляет осью X, другое — осью Y. Вместе с фокусирующей линзой лазерный луч фокусируется на рабочей плоскости. В этом процессе отсутствуют механические перемещения — полный рисунок можно нанести за несколько сотен миллисекунд.
Скорость — главное преимущество гальванометрической системы. Гальванометрические станки могут выполнять маркировку со скоростью от 1000 до 7000 мм/с, тогда как портальные станки обычно работают со скоростью всего от 50 до 300 мм/с. Для таких задач, как вырезание углублений в коже, выжигание узоров на джинсовой ткани и резка пленки — когда лазеру необходимо быстро и часто перемещаться — портальный станок просто не справляется. В этом случае правильным выбором станет гальванометрический станок.
Почему CO₂-лазеры не могут наносить маркировку на металл?
CO₂-лазеры работают на длине волны 10,6 микрон, в дальнем инфракрасном диапазоне. На этой длине волны неметаллические материалы чрезвычайно хорошо поглощают энергию. Кожа, ткань, дерево, бумага, акрил, пленка — их молекулярные структуры естественным образом поглощают эту длину волны.
С металлом всё наоборот. Он отражает почти всю энергию на длине волны 10,6 микрон. Луч попадает на поверхность, и большая его часть отскакивает. Он не может проникнуть внутрь. Вот почему лазерные маркировочные станки на основе CO₂ не подходят для металла. Дело не в качестве оборудования — это физика.
Три основных области применения — на что следует обратить внимание
Перфорация и гравировка кожи
Традиционная штамповка растягивает и разрывает волокна кожи, что приводит к растрескиванию и скручиванию краев. Механическое сверление имеет ещё больше ограничений — размер отверстия фиксирован, а создание нестандартных форм или плотной микроперфорации невозможно.
Лазер работает иначе. Он испаряет материал мгновенным нагревом, без механического сдавливания. Кромка разреза слегка запечатывается, что предотвращает распускание. Эти факторы делают лазер идеальным инструментом для перфорации и гравировки кожи.
На практике для мягкой кожи следует использовать низкую мощность и высокую скорость, чтобы уменьшить тепловую деформацию. Для плотной микроперфорации используйте импульсный режим, чтобы предотвратить перегрев окружающей кожи. Для замши снизьте тепловую мощность, чтобы не сжечь поверхностную текстуру.
С кожей могут работать как 100-ваттные, так и 150-ваттные аппараты. На 100-ваттном аппарате достаточно снизить мощность до 30–50 %. Мощность аппарата на 150 Вт также можно уменьшить, но если вы работаете исключительно с кожей, аппарат на 100 Вт будет более выгодным выбором.
Резка плёнок
Пленки из ПЭТ, ПММА и ПИ широко используются в телефонах, дисплеях и электронных компонентах. Ключом к резке пленки CO₂-лазером является контроль зоны термического влияния. Если резать слишком быстро, пленка не отделится. Если резать слишком медленно, край расплавится и обуглится.
При резке пленки мощностью 100 Вт можно использовать более высокую скорость и установить мощность на уровне 40–60 %. Используйте подачу газа, чтобы свести к минимуму обугливание. Аппарат мощностью 150 Вт режет быстрее, что делает его подходящим для крупносерийного производства пленки. Перед резкой убедитесь, что пленка лежит ровно — если фокус сместится, качество реза ухудшится.
Выжигание на джинсовой ткани
Выжигание на джинсовой ткани — наиболее распространенное применение CO₂-лазера в швейной промышленности. Высокоэнергетический луч попадает на поверхность джинсовой ткани, выжигая нити и испаряя краску, создавая эффекты «кошачьих усов», «monkey-wash», потертостей и износа — всё, что вам нужно.
Выжигание можно выполнять как на установках мощностью 100 Вт, так и на 150 Вт. Разница заключается в эффективности. Аппарат мощностью 150 Вт работает быстрее. При вырезании одного и того же узора 150-ваттный аппарат может работать на 30–50 % быстрее, чем 100-ваттный. Если вы выполняете крупные заказы на джинсовую одежду, 150 Вт будет более рентабельным решением. При умеренных объемах достаточно 100 Вт.
Но будьте осторожны: слишком высокая мощность прожигает ткань или оставляет чёрный, затвердевший край. Слишком низкая мощность приводит к недостаточному выцветанию цвета. Скорость и мощность необходимо подбирать и регулировать вместе.
100 Вт или 150 Вт — как выбрать?
Начните с того, чем вы в основном занимаетесь.
Если вы в основном занимаетесь перфорацией кожи, гравировкой, резкой пленки и выжиганием джинсовой ткани — а объем заказов умеренный — 100 Вт вполне достаточно. Аппарат мощностью 100 Вт стоит дешевле и окупается быстрее. Вам просто нужно уменьшить процент мощности в программном обеспечении, чтобы адаптироваться к разным материалам.
Если у вас много заказов на выжигание на джинсовой ткани, вам нужна более быстрая резка пленки или в будущем вы планируете работать с более толстыми материалами, выбирайте модель на 150 Вт. Аппарат мощностью 150 Вт обладает более высокой режущей способностью и скоростью, но и стоит дороже.
Ещё один фактор: полевая линза. Независимо от мощности — 100 Вт или 150 Вт — полевая линза определяет площадь маркировки. Для кожаных заготовок размером 100 мм × 100 мм достаточно объектива с фокусным расстоянием F=150 мм. Для заготовок размером 200 мм × 200 мм потребуется объектив с фокусным расстоянием F=275 мм. Объективы являются дополнительным оборудованием. При покупке уточните, что входит в стандартную комплектацию и сколько стоит дополнительный объектив.
Три вещи, которые необходимо сделать перед покупкой
Во-первых, принесите свой материал для тестирования образца на месте. Твёрдость кожи бывает разной. Толщина плёнки бывает разной. Плотность джинсовой ткани бывает разной. Результаты могут значительно различаться. Что бы ни говорил продавец, лучше увидеть всё своими глазами. Обратите особое внимание на качество краёв и разницу в скорости между моделями мощностью 100 Вт и 150 Вт.
Во-вторых, запустите станок в непрерывном режиме на два часа. Следите за падением мощности или задержками в работе гальванометра. Срок службы CO₂-лазерных трубок составляет более 20 000 часов, но плохое отведение тепла резко сокращает этот показатель.
В-третьих, укажите в контракте марки основных компонентов. Лазерная трубка, гальванометрическая головка и полевая линза — всё это должно быть прописано. При одинаковом бюджете гораздо разумнее потратиться на качественный гальванометр и хорошую лазерную трубку, чем просто увеличивать мощность.
Часто задаваемые вопросы
Есть ли разница между мощностями 100 Вт и 150 Вт при гравировке кожи?
Незначительная. Для обработки кожи не требуется полная мощность. Аппарат мощностью 100 Вт, настроенный на более низкую мощность, и аппарат мощностью 150 Вт, настроенный на более низкую мощность, дают схожие результаты. Разница заключается в производительности. Аппарат мощностью 150 Вт работает быстрее, но если ваши заказы не срочные, достаточно и 100 Вт.
Какую толщину материала может резать аппарат мощностью 150 Вт?
CO₂-лазер мощностью 150 Вт может резать кожу толщиной до 5–8 мм (в зависимости от типа кожи и скорости), а акрил — до 10 мм и более. Машина мощностью 100 Вт режет кожу толщиной примерно 3–5 мм, а акрил — около 8 мм. Это зависит от материала.
Нужно ли покупать полевую линзу отдельно?
В стандартную комплектацию обычно входит одна полевая линза, как правило, с фокусным расстоянием F=150 мм или F=200 мм. Если вам требуется большая площадь маркировки — например, 200 мм × 200 мм или больше — вам нужно будет отдельно приобрести линзу с фокусным расстоянием F=275 мм или больше. Смена полевой линзы требует повторной калибровки фокусного расстояния. Уточните этот момент заранее.
Заключение
Выбор гальванометрического лазерного маркировочного станка на основе CO₂ сводится к простой логике: сначала материал, затем рабочая зона, затем мощность. Для неметаллических материалов, таких как кожа, пленка и джинсовая ткань, CO₂-лазер подходит лучше всего. Для выполнения этих задач подойдут как 100 Вт, так и 150 Вт — разница заключается в эффективности и возможностях резки. Для больших объемов и высокой скорости выбирайте 150 Вт. Для умеренных объемов и контроля затрат достаточно 100 Вт. Перед покупкой проведите тестирование на реальном материале. Пусть результаты говорят сами за себя.
Сопутствующие товары: Гало-лазерный маркировочный станок · Статический лазерный маркировочный станок · Станок для лазерной гравировки металла с РЧ-лазером DF-980
Не уверены, подходит ли гальванометрический CO₂-лазер для вашего материала? Пришлите нам информацию о вашем образце, и мы подскажем, какая конфигурация будет оптимальной.
