Якщо ви працюєте у сфері шкіряних виробів, взуття або джинсового одягу, ви, ймовірно, вже бачили цю машину: шматок шкіри опускається, лазерна головка гуде кілька секунд, і пробивається ряд дихаючих отворів — без почорнілих країв. Ще вражаючіше це виглядає на джинсовій тканині: за кілька секунд можна створити ефект «котячої вусики» або зношеності, на що раніше потрібно було десятки ручних проходів. Це гальванічна лазерна маркувальна машина на базі CO2.
Але коли багато людей купують таку машину, перше питання, яке вони задають, — «Скільки ват?» Це неправильне питання. Потужність у ватах визначає лише швидкість і глибину. Вона не визначає, чи зможе машина взагалі нанести маркування на ваш матеріал. Насправді це залежить від того, чи відповідає довжина хвилі лазера матеріалу.
«Гальво» проти «портального» — у чому справжня різниця?
Лазерні маркувальні машини бувають двох типів конструкції. Один — портальний, де лазерна головка рухається вздовж балки, як фрезерний верстат з ЧПУ. Інший — гальвано-типу, де лазерна головка залишається нерухомою, а два невеликі дзеркала всередині рухаються з високою швидкістю, щоб перенаправляти промінь.
Ці два дзеркала встановлені на гальва-приводах. Під час роботи дзеркала відхиляються з великою швидкістю, змінюючи кут відбиття лазерного променя. Одне дзеркало відповідає за вісь X, інше — за вісь Y. Разом із фокусуючою лінзою лазер фокусується на робочій площині. У цьому процесі немає механічного руху — повний малюнок можна нанести за кілька сотень мілісекунд.
Швидкість — це найбільша перевага гальванометричного обладнання. Гальванометричні машини можуть виконувати маркування зі швидкістю від 1000 до 7000 мм/с, тоді як портальні машини зазвичай працюють лише зі швидкістю від 50 до 300 мм/с. Для таких завдань, як випалювання візерунків на шкірі, випалювання візерунків на джинсовій тканині та різання плівки — де лазер повинен рухатися швидко й часто — портальний верстат просто не встигає. У цьому випадку правильним вибором є гальванометричний верстат.
Чому CO₂-лазери не можуть наносити маркування на метал?
CO₂-лазери працюють на довжині хвилі 10,6 мікрон у далекому інфрачервоному діапазоні. На цій довжині хвилі неметалеві матеріали надзвичайно добре поглинають енергію. Шкіра, тканина, дерево, папір, акрил, плівка — їхні молекулярні структури природним чином поглинають цю довжину хвилі.
З металом все навпаки. Він відбиває майже всю енергію на довжині хвилі 10,6 мікрон. Промінь потрапляє на поверхню, і більша його частина відскакує. Він не може проникнути всередину. Ось чому лазерні маркувальні машини на базі CO₂ не підходять для металу. Це не питання якості обладнання — це фізика.
Три основні сфери застосування — на що слід звернути увагу
Перфорація та гравірування шкіри
Традиційне штампування розтягує та розриває волокна шкіри, що призводить до тріщин на краях та скручування. Механічне свердління має ще більше обмежень — розмір отвору фіксований, а створення нерегулярних форм або щільних мікроперфорацій неможливе.
Лазер працює інакше. Він випаровує матеріал миттєвим нагріванням, без механічного стискання. Край розрізу злегка запечатується, що запобігає розпушуванню. Ці фактори роблять лазер ідеальним для перфорації та гравіювання шкіри.
На практиці для м’якої шкіри слід використовувати низьку потужність і високу швидкість, щоб зменшити теплову деформацію. Для щільних мікроперфорацій використовуйте імпульсний режим, щоб запобігти перегріванню навколишньої шкіри. Для замші знизьте теплову потужність, щоб уникнути випалювання поверхневої текстури.
З шкірою можуть працювати як 100-ватні, так і 150-ватні апарати. На 100-ватній машині достатньо знизити потужність до 30–50 %. Потужність апарату на 150 Вт також можна зменшити, але якщо ви працюєте виключно зі шкірою, апарат на 100 Вт є більш вигідним варіантом.
Різання плівки
Плівки з ПЕТ, ПММА та ПІ широко використовуються у телефонах, дисплеях та електронних компонентах. Ключовим моментом у різанні плівки CO₂-лазером є контроль зони термічного впливу. Якщо різати занадто швидко, плівка не розрізається. Якщо різати занадто повільно, край плавиться та обвуглюється.
Для різання плівки потужністю 100 Вт можна використовувати вищу швидкість і встановити потужність на рівні 40–60 %. Використовуйте газову подачу, щоб мінімізувати обвуглювання. Апарат потужністю 150 Вт ріже швидше, що робить його придатним для великосерійного виробництва плівки. Перед різанням переконайтеся, що плівка лежить рівно — якщо фокус зміститься, якість різання погіршиться.
Випалювання на джинсовій тканині
Випалювання на джинсовій тканині — це найпоширеніше застосування CO₂-лазера у виробництві одягу. Високоенергетичний промінь потрапляє на поверхню джинсової тканини, випалюючи нитки та випаровуючи барвник, щоб створити ефекти «котячих вусів», «monkey-wash», «distressed» та «worn» — все, що вам потрібно.
Випалювання можна виконувати як на машинах потужністю 100 Вт, так і на 150 Вт. Різниця полягає в ефективності. Апарат потужністю 150 Вт працює швидше. Для одного й того самого візерунка 150 Вт може бути на 30–50 % швидшим, ніж 100 Вт. Якщо ви виконуєте великі замовлення на джинсову тканину, 150 Вт є більш економічно вигідним. Якщо обсяг помірний, достатньо 100 Вт.
Але будьте обережні: занадто велика потужність пропалює тканину або залишає чорний, затверділий край. Занадто мала потужність не дозволяє достатньо вицвітити колір. Швидкість і потужність потрібно підбирати та регулювати разом.
100 Вт проти 150 Вт — як вибрати?
Почніть з того, чим ви переважно займаєтеся.
Якщо ваша робота здебільшого полягає в перфорації шкіри, гравіруванні, різанні плівки та випалюванні джинсової тканини — а обсяг замовлень помірний — 100 Вт цілком достатньо. Машина потужністю 100 Вт коштує дешевше й швидше окупається. Вам просто потрібно зменшити відсоток потужності в програмному забезпеченні, щоб адаптуватися до різних матеріалів.
Якщо ви виконуєте багато замовлень на випалювання на джинсовій тканині, вам потрібне швидше різання плівки або ви плануєте в майбутньому працювати з товстішими матеріалами, виберіть модель на 150 Вт. Апарат потужністю 150 Вт має кращі різальні можливості та вищу швидкість, але й коштує дорожче.
Ще один фактор: фокусна лінза. Незалежно від того, 100 Вт чи 150 Вт, фокусна лінза визначає площу маркування. Для шкіряних заготовок розміром 100 мм × 100 мм достатньо об'єктива з фокусною відстанню F=150 мм. Для заготовок розміром 200 мм × 200 мм знадобиться об'єктив з фокусною відстанню F=275 мм. Об'єктиви є опціональними. Під час покупки запитайте, що входить до стандартної комплектації та скільки коштує додатковий об'єктив.
Три речі, які необхідно зробити перед покупкою
По-перше, візьміть із собою матеріал для тестування зразка на місці. Твердість шкіри може відрізнятися. Товщина плівки може відрізнятися. Вага деніму може відрізнятися. Результати можуть суттєво відрізнятися. Незалежно від того, що каже продавець, краще побачити це на власні очі. Зверніть особливу увагу на якість країв та різницю в швидкості між моделями потужністю 100 Вт і 150 Вт.
По-друге, дайте машині попрацювати безперервно протягом двох годин. Слідкуйте за зниженням потужності або заїканням гальваноскопа. Термін служби CO₂-лазерних трубок становить понад 20 000 годин, але погане відведення тепла різко скорочує цей термін.
По-третє, вкажіть у договорі марки основних компонентів. Лазерна трубка, гальванометрична головка та польова лінза — все це має бути прописано. При однаковому бюджеті витрати на якісний гальванометр та якісну лазерну трубку є набагато розумнішими, ніж просто збільшення потужності.
Поширені запитання
Чи є різниця між потужністю 100 Вт і 150 Вт при гравіруванні шкіри?
Незначна. Шкіра не вимагає повної потужності. Апарат потужністю 100 Вт, налаштований на меншу потужність, та апарат потужністю 150 Вт, налаштований на меншу потужність, дають схожі результати. Різниця полягає в ефективності. Апарат потужністю 150 Вт працює швидше, але якщо ваші замовлення не є терміновими, 100 Вт цілком достатньо.
Яку товщину може різати машина потужністю 150 Вт?
CO₂-лазер потужністю 150 Вт може різати шкіру товщиною до 5–8 мм (залежно від типу шкіри та швидкості), а акрил — до 10 мм і більше. Машина потужністю 100 Вт ріже шкіру товщиною приблизно 3–5 мм, а акрил — близько 8 мм. Це залежить від матеріалу.
Чи потрібно купувати польову лінзу окремо?
У стандартну комплектацію зазвичай входить одна польова лінза, як правило, F=150 мм або F=200 мм. Якщо вам потрібна більша площа маркування — скажімо, 200 мм × 200 мм або більше — вам доведеться окремо придбати лінзу F=275 мм або більшу. Заміна об'єктива вимагає повторної калібрування фокусної відстані. Заздалегідь уточніть це питання.
Висновок
Вибір CO₂-лазерного маркувального верстата з гальваном зводиться до простої логіки: спочатку матеріал, потім робоча зона, потім потужність. Для неметалевих матеріалів, таких як шкіра, плівка та денім, найкраще підходить CO₂-лазер. З цими завданнями впораються як 100 Вт, так і 150 Вт — різниця полягає в ефективності та можливостях різання. Для великих обсягів і високої швидкості вибирайте 150 Вт. Для помірних обсягів і контролю витрат достатньо 100 Вт. Перед покупкою проведіть тестування на вашому матеріалі. Нехай результати говорять самі за себе.
Супутні товари: Лазерний маркувальний верстат | лазерний гравер CO2 Galvo · Статичний лазерний маркувальний верстат · Лазерний гравірувальний верстат для металу DF-980
Не впевнені, чи підійде гальванометричний CO₂-лазер для вашого матеріалу? Надішліть нам детальну інформацію про ваш зразок, і ми підкажемо, яка конфігурація буде оптимальною.
