Устройство для лазерной гравировки

Устройство для лазерной гравировки

Гравировальный станок — это устройство, которое значительно ускоряет и упрощает процесс нанесения изображения на поверхность изделия. Такой метод декорирования и идентификации вещей применяется еще с глубокой древности. Первые инструменты для гравировки датируются чуть ли не каменным веком. В те времена, как и много столетий спустя, мастера-граверы воспроизводили узоры, надписи и картинки вручную, неделями и месяцами корпя над особенно замысловатыми изображениями. Рассматривая оружие, доспехи, табакерки и еще множество изделий прошлых веков, украшенные гравировкой, приходишь в восхищение от изящности линий и сложности контуров. Понимаешь также и другое: случайный сдвиг изделия в процессе работы, дрогнувшая рука, излишне глубокий нажим и прочие ошибки зачастую приводили к необратимым последствиям, вынуждая резчика начать все заново.

Гравировка на металлических доспехах, нанесенная вручную мастером из средних веков

Работа граверов несколько упростилась только в прошлом веке, когда на помощь им пришел технический прогресс и принес с собой ручной электроинструмент. Небольшие бормашинки с моторчиками и различными сменными насадками взяли на себя часть работы и ускорили весь процесс гравировки. Самым известным производителем подобного оборудования стал Dremel — компания, основанная в 1932 году в Америке. Со временем ее постигла участь ксерокса и памперса, то есть, дремелем теперь называют любые ручные машинки, работающие от электричества, которые способны сверлить, гравировать и шлифовать небольшие изделия.

Гравировка деревянной поверхности с использованием ручного электроинструмента

Однако несмотря на то, что с появлением электрограверов дело стало двигаться быстрее, проблемы человеческого фактора никуда не исчезли: мастерам по-прежнему приходилось работать, можно сказать, вручную, только в руках теперь была бормашинка, а не инструмент из металла. Соответственно критичные и некритичные огрехи по-прежнему периодически возникали даже при использовании техники.

Настоящим прорывом в работе граверов стало появление фрезерного оборудования, управляемого компьютером. Небольшие настольные станки взяли на себя весь объем работы и выполняли ее на порядок быстрее и качественнее. Количество ошибок и неточностей свелось к минимуму, появилась возможность поставить выпуск изделий на поток, так как фрезер с ЧПУ мог не только быстро работать, но и наносить совершенно идентичную гравировку раз за разом, следуя заложенной в программе траектории движения.

Фрезерные гравировальные аппараты с ЧПУ показывают очень высокое качество работы, но по степени детализации изображений и скорости их нанесения уступают лазерным устройствам

Однако недочеты у такого оборудования все-таки есть, что, правда, ничуть не мешает ему до сих пор оставаться востребованным. В первую очередь речь идет о том, что какой бы тонкой и острой ни была фреза, она не может идеально четко воссоздать все нюансы и контуры сложных изображений. Погрешность в работе фрезерного гравера составляет порядка 0,5 мм, поэтому воспроизводить с его помощью миниатюрные рисунки или мелкие надписи невозможно.

И вот тут на сцену выходит лазерный станок — устройство с программным управлением, которое до сих пор относится к разряду новых технологий, а период его более-менее массового использования насчитывает буквально 5-10 лет. Диаметр лазерного луча настолько мал, что ширина прорезов между деталями или отверстиями, созданных им, зачастую не превышает толщину человеческого волоса. И это только начало в огромном списке плюсов лазерной техники, причем, одним из достоинств можно назвать отсутствие недостатков. С некоторой натяжкой единственным минусом может стать пока еще не очень бюджетная стоимость таких аппаратов. Тем не менее даже в домашних мастерских миниатюрные лазерные станки уже перестали быть диковинкой.

Качество лазерной гравировки настолько безупречное, что ее используют даже для изготовления штампов и печатей

Преимущества лазерно-гравировальных устройств

Гравировальные аппараты, использующие в своей работе лазерный луч вместо металлического режущего инструмента, по всем параметрам оставляют далеко позади своих конкурентов по ремеслу. Основными аргументами для такого утверждения служат следующие:

  • очень высокая скорость гравировки, доходящая до 700 мм/с;
  • несравненно более высокое качество готового изображения, обусловленное тонкостью луча и прецизионной точностью его позиционирования (отклонения от заданных координат колеблются в диапазоне ± 0,01 мм);
  • неограниченный срок службы гравировки, что означает, что контуры рисунка не потеряют своей четкости при интенсивном использовании даже по прошествии многих лет (речь идет, например, о часах или зажигалках);
  • широкий ассортимент материалов, доступных для декорирования;
  • компьютерное управление всем процессом экономит время и полностью исключает ошибки, которые может допустить человек;
  • в силу того, что лазерная гравировка наносится бесконтактным методом, изделия не нуждаются в фиксации, что, во-первых, экономит средства на приобретение крепежных устройств, а, во-вторых, не повреждает поверхность материала;
  • высокая степень детализации при нанесении небольших изображений или тех, которые имеют большое количество мелких элементов;
  • идеально гладкие края и стенки изображения после однократного прохода луча. Нет потребности в дополнительной постобработке, отсутствуют небольшие впадины, характерные для фрезы и прочих металлических инструментов;
  • лазер не оказывает физического воздействия на материалы, поэтому им можно безбоязненно гравировать даже хрупкие, склонные к сколообразованию и растрескиванию материалы, например, стекло;
  • нет необходимости в покупке большого количества инструментов;
  • низкий уровень шума и пылеобразования.
Читайте также:  Не работает ни один сайт кроме яндекса

Принцип работы лазерного гравировального станка

Ввиду того, что лазерно-гравировальные аппараты являются автоматизированным оборудованием, то есть, управлением всеми процессами занимается компьютер (внешний или встроенные элементы), работа таких устройств начинается с создания управляющей программы для них.

Оптоволоконный лазерный гравер по металлу в процессе работы

Эскиз будущего изображения рисуется в каком-либо графическом редакторе, после чего в CAM-системе на его основании создается файл, в котором прописаны все этапы прохождения лазерного луча для воспроизведения картинки и т. д. Этот файл и называется управляющей программой, в которой указывается точка начала гравировки, скорость перемещения инструмента, глубина его погружения в материал и многое другое. Программу запускают на компьютере, подсоединенном к граверу или сохраняют на флеш-карту, которую затем вставляют непосредственно в станок.

Само лазерное оборудование может быть оптоволоконным, предназначенным для гравировки металлов, или углекислотным, подходящим для работы с любыми другими материалами (пластик, дерево, резина, сукно, картон и т. д.).

В волоконном гравере луч создается путем активации кварца, легированного редкоземельным покрытием, путем накачки, поступающей от диодных ламп. Кварцевая сердцевина заключена в оболочку из оптического волокна, закрытую снаружи гибким и плотным пластиковым или иным корпусом. После включения источников накачки в волоконном кабеле начинается генерация лазерных частиц, часть из которых выходит наружу с одной из сторон.

CO-2 гравер имеет в основе запаянную стеклянную колбу, в которую под давлением закачана смесь из нескольких газов, склонных к ионизации под воздействием электрических импульсов. Разряды поступают внутрь от блока розжига, подсоединенного к трубке, и активируют газовую среду, в результате чего начинается процесс лазерообразования.

Лазерный поток, выходящий из оптоволокна или газовой трубки, попадает на фокусирующую линзу (в случае с CO-2 излучателем, он сначала проходит через оптическую систему из трех отражающих зеркал), которая сужает его до требуемых параметров, превращая в световое пятно на поверхности материала. Из-за малого диаметра, концентрация температуры и мощности излучения в точке реза очень высока, поэтому луч за доли секунды выжигает поверхностный слой материала на заданную глубину. Перемещаясь с высокой скоростью, он шаг за шагом воссоздает на изделиях требуемое изображение.

Детальный видеообзор на профессиональный лазерный станок Wattsan 6040. Внутренее устройство и технические характеристики оборудования.

Побывали в гостях на производстве предприятия «АЛЬТАИР», которое успешно занимается производством деревянных игрушек и сувенирной продукции.

Видео с производства компании Пластфактория — наш уже постоянный клиент, который занимается POS-материалами и работает с крупными косметическими брендами.

Гравировальный станок — это устройство, которое значительно ускоряет и упрощает процесс нанесения изображения на поверхность изделия. Такой метод декорирования и идентификации вещей применяется еще с глубокой древности. Первые инструменты для гравировки датируются чуть ли не каменным веком. В те времена, как и много столетий спустя, мастера-граверы воспроизводили узоры, надписи и картинки вручную, неделями и месяцами корпя над особенно замысловатыми изображениями. Рассматривая оружие, доспехи, табакерки и еще множество изделий прошлых веков, украшенные гравировкой, приходишь в восхищение от изящности линий и сложности контуров. Понимаешь также и другое: случайный сдвиг изделия в процессе работы, дрогнувшая рука, излишне глубокий нажим и прочие ошибки зачастую приводили к необратимым последствиям, вынуждая резчика начать все заново.

Гравировка на металлических доспехах, нанесенная вручную мастером из средних веков

Работа граверов несколько упростилась только в прошлом веке, когда на помощь им пришел технический прогресс и принес с собой ручной электроинструмент. Небольшие бормашинки с моторчиками и различными сменными насадками взяли на себя часть работы и ускорили весь процесс гравировки. Самым известным производителем подобного оборудования стал Dremel — компания, основанная в 1932 году в Америке. Со временем ее постигла участь ксерокса и памперса, то есть, дремелем теперь называют любые ручные машинки, работающие от электричества, которые способны сверлить, гравировать и шлифовать небольшие изделия.

Гравировка деревянной поверхности с использованием ручного электроинструмента

Однако несмотря на то, что с появлением электрограверов дело стало двигаться быстрее, проблемы человеческого фактора никуда не исчезли: мастерам по-прежнему приходилось работать, можно сказать, вручную, только в руках теперь была бормашинка, а не инструмент из металла. Соответственно критичные и некритичные огрехи по-прежнему периодически возникали даже при использовании техники.

Настоящим прорывом в работе граверов стало появление фрезерного оборудования, управляемого компьютером. Небольшие настольные станки взяли на себя весь объем работы и выполняли ее на порядок быстрее и качественнее. Количество ошибок и неточностей свелось к минимуму, появилась возможность поставить выпуск изделий на поток, так как фрезер с ЧПУ мог не только быстро работать, но и наносить совершенно идентичную гравировку раз за разом, следуя заложенной в программе траектории движения.

Фрезерные гравировальные аппараты с ЧПУ показывают очень высокое качество работы, но по степени детализации изображений и скорости их нанесения уступают лазерным устройствам

Читайте также:  Способы развода на авито

Однако недочеты у такого оборудования все-таки есть, что, правда, ничуть не мешает ему до сих пор оставаться востребованным. В первую очередь речь идет о том, что какой бы тонкой и острой ни была фреза, она не может идеально четко воссоздать все нюансы и контуры сложных изображений. Погрешность в работе фрезерного гравера составляет порядка 0,5 мм, поэтому воспроизводить с его помощью миниатюрные рисунки или мелкие надписи невозможно.

И вот тут на сцену выходит лазерный станок — устройство с программным управлением, которое до сих пор относится к разряду новых технологий, а период его более-менее массового использования насчитывает буквально 5-10 лет. Диаметр лазерного луча настолько мал, что ширина прорезов между деталями или отверстиями, созданных им, зачастую не превышает толщину человеческого волоса. И это только начало в огромном списке плюсов лазерной техники, причем, одним из достоинств можно назвать отсутствие недостатков. С некоторой натяжкой единственным минусом может стать пока еще не очень бюджетная стоимость таких аппаратов. Тем не менее даже в домашних мастерских миниатюрные лазерные станки уже перестали быть диковинкой.

Качество лазерной гравировки настолько безупречное, что ее используют даже для изготовления штампов и печатей

Преимущества лазерно-гравировальных устройств

Гравировальные аппараты, использующие в своей работе лазерный луч вместо металлического режущего инструмента, по всем параметрам оставляют далеко позади своих конкурентов по ремеслу. Основными аргументами для такого утверждения служат следующие:

  • очень высокая скорость гравировки, доходящая до 700 мм/с;
  • несравненно более высокое качество готового изображения, обусловленное тонкостью луча и прецизионной точностью его позиционирования (отклонения от заданных координат колеблются в диапазоне ± 0,01 мм);
  • неограниченный срок службы гравировки, что означает, что контуры рисунка не потеряют своей четкости при интенсивном использовании даже по прошествии многих лет (речь идет, например, о часах или зажигалках);
  • широкий ассортимент материалов, доступных для декорирования;
  • компьютерное управление всем процессом экономит время и полностью исключает ошибки, которые может допустить человек;
  • в силу того, что лазерная гравировка наносится бесконтактным методом, изделия не нуждаются в фиксации, что, во-первых, экономит средства на приобретение крепежных устройств, а, во-вторых, не повреждает поверхность материала;
  • высокая степень детализации при нанесении небольших изображений или тех, которые имеют большое количество мелких элементов;
  • идеально гладкие края и стенки изображения после однократного прохода луча. Нет потребности в дополнительной постобработке, отсутствуют небольшие впадины, характерные для фрезы и прочих металлических инструментов;
  • лазер не оказывает физического воздействия на материалы, поэтому им можно безбоязненно гравировать даже хрупкие, склонные к сколообразованию и растрескиванию материалы, например, стекло;
  • нет необходимости в покупке большого количества инструментов;
  • низкий уровень шума и пылеобразования.

Принцип работы лазерного гравировального станка

Ввиду того, что лазерно-гравировальные аппараты являются автоматизированным оборудованием, то есть, управлением всеми процессами занимается компьютер (внешний или встроенные элементы), работа таких устройств начинается с создания управляющей программы для них.

Оптоволоконный лазерный гравер по металлу в процессе работы

Эскиз будущего изображения рисуется в каком-либо графическом редакторе, после чего в CAM-системе на его основании создается файл, в котором прописаны все этапы прохождения лазерного луча для воспроизведения картинки и т. д. Этот файл и называется управляющей программой, в которой указывается точка начала гравировки, скорость перемещения инструмента, глубина его погружения в материал и многое другое. Программу запускают на компьютере, подсоединенном к граверу или сохраняют на флеш-карту, которую затем вставляют непосредственно в станок.

Само лазерное оборудование может быть оптоволоконным, предназначенным для гравировки металлов, или углекислотным, подходящим для работы с любыми другими материалами (пластик, дерево, резина, сукно, картон и т. д.).

В волоконном гравере луч создается путем активации кварца, легированного редкоземельным покрытием, путем накачки, поступающей от диодных ламп. Кварцевая сердцевина заключена в оболочку из оптического волокна, закрытую снаружи гибким и плотным пластиковым или иным корпусом. После включения источников накачки в волоконном кабеле начинается генерация лазерных частиц, часть из которых выходит наружу с одной из сторон.

CO-2 гравер имеет в основе запаянную стеклянную колбу, в которую под давлением закачана смесь из нескольких газов, склонных к ионизации под воздействием электрических импульсов. Разряды поступают внутрь от блока розжига, подсоединенного к трубке, и активируют газовую среду, в результате чего начинается процесс лазерообразования.

Лазерный поток, выходящий из оптоволокна или газовой трубки, попадает на фокусирующую линзу (в случае с CO-2 излучателем, он сначала проходит через оптическую систему из трех отражающих зеркал), которая сужает его до требуемых параметров, превращая в световое пятно на поверхности материала. Из-за малого диаметра, концентрация температуры и мощности излучения в точке реза очень высока, поэтому луч за доли секунды выжигает поверхностный слой материала на заданную глубину. Перемещаясь с высокой скоростью, он шаг за шагом воссоздает на изделиях требуемое изображение.

Детальный видеообзор на профессиональный лазерный станок Wattsan 6040. Внутренее устройство и технические характеристики оборудования.

Читайте также:  С ер анк онл

Побывали в гостях на производстве предприятия «АЛЬТАИР», которое успешно занимается производством деревянных игрушек и сувенирной продукции.

Видео с производства компании Пластфактория — наш уже постоянный клиент, который занимается POS-материалами и работает с крупными косметическими брендами.

Расскажу на собственном примере о том, как я начал малый бизнес с небольшой суммы (в районе 30 тыс.руб на оборудование). Вдохновленный успехами одноклассника ватоката, занимающегося продажей сахарной ваты, я решил попробовать бизнес по лазерной гравировке (это нанесение изображений на предметы), т.к. эта тема интересна мне и цена оборудования с приемлемыми характеристиками оказалась меньше моего бюджета.

В этой статье сделаю упор на бизнес-составляющую, в следующей — подробно опишу возможности программы и оборудования, правильные настройки, результаты. Поэтому горячо приветствую здесь тех, кто идет похожим путем, т.к. типов оборудования для лазерной гравировки и производителей немало.

Выбираю технологию

Проконсультировавшись с опытным одноклассником, я понял, что при экономии денег на старте нужно осторожно и дотошно выбирать оборудование. Изучив рынок и отзывы, поймете, что бюджет 40 тысяч не предполагает активную поддержку покупателя и высокое качество, скорее китайское, DIY, маломощное. При выборе технологии за эти деньги я отказался от мощных СО2-лазеров (от 40 Вт), иначе рисковать и покупать очень дешевый СО2-лазер, т.е. максимально низкого качества с неопределенным сроком службы. Выбор пал на полупроводниковый лазер и сборный DIY из алюминиевых станин, на Arduino. Я находил в продаже лазеры с оптической мощностью от 1 до 8 Вт. Если только для гравировки, то достаточно 1 Вт, а для резки нужно 5-8 Вт.

Дистрибьютор московский, но софт и инструкции на английском языке. На youtube есть видеообзоры на русском. Запустил, разобрался в программных настройках, фокусировке, испортил пару кусков фанеры, попробовал разные материалы (пластиковый и кожаный чехлы для смартфона, бамбуковую тарелку из икеа, деревянные заготовки из леонардо) и разные картинки, добился приемлемого качества за счет выставления интенсивности лазера (от 1 до 100 %), временного интервала прожига (от 5 до 100 мсек). В итоге набрался смелости и решил выйти в свет.

Участвую в мероприятиях

Участие в выездных мероприятиях с потоком людей — это концентрация проб и ошибок, когда за короткий срок можно понять, что именно нужно людям, кто целевая аудитория, сколько они готовы платить, и соответственно, сколько можем зарабатывать. Например, я фотографировал и записывал видео довольных клиентов, чтобы выложить на сайт, в соцсети, использовать для рекламы.


Фото довольного клиента со своей фотографией


Фото счастливых клиентов с логотипом на кошельке

Купив заготовки по 2-3 экземпляра, я принял участие в двух московских event-мероприятиях: SBERBANK IT Conference «Продвижение» (на площадке DI Telegraph рядом с Красной площадью, бесплатный вход) и Geek Picnic 2017 (в Коломенском парке, вход для посетителя 1000 руб). Некоторые заготовки (разделочная доска, плечики, фоторамка) оказались вообще не интересны людям, а некоторые расходились как пирожки. Так что тестируем спрос…


Заготовки

Я работал на DIY гравере стоимостью 27400 руб. Размер рабочей области А6, программа Acan, лазер Endurance мощностью 2 Вт.


Процесс гравировки на защитном силиконовом чехле.

Этого было достаточно для нанесения рисунка на любой предмет, предоставленный клиентом, или на заготовку.

Сделал выводы и исправил. Финансы

На моем первом мероприятии люди не понимали, что я предлагаю, и постоянно спрашивали. Поэтому в следующий раз я награвировал тексты на большом плетенном круге: «На ваших глазах! Любимый ах: логотип или фото на чехол, кошелек, заготовку! От 300 руб + материал.», «3 по цене 2», «Как Вы делаете приятное любимому человеку?», «Мне плевать на всех, гравирую где хочу». Плюс для привлечения внимания выставил на показ успешные гравировки и даже резки.

На мероприятиях клиенты хотят получить результат здесь и сейчас, образуется очередь FIFO, поэтому для максимизации выручки приходится минимизировать время подготовки картинки или текста и продолжительность самой гравировки. На подготовку самого простого: тексты, контурные изображения – уходило до 2 минут. На подготовку самого сложного: фотографии, большие изображения – до 7 минут. На процесс гравировки уходило от 5 до 30 минут.

В первый день я предлагал людям самим определить стоимость моей работы, т.е. платить сколько готовы заплатить, сколько не жалко. Некоторые парни были не готовы оплатить работу на их материале, что удручало. А девушки давали от 100% до 800% маржи, где 100% — себестоимость заготовки. Во второй день я установил среднюю цену 500 руб вместе с материалом. В третий день я объявлял работу 300 руб + цена материала.

Средний доход получился 3000 руб/сутки. Теоретически при 8 часовом рабочем интервале можно в среднем заработать 300руб * (8ч*60мин/ч) / (4 мин + 17 мин) = 6857 руб чистыми. Главное, что я выработал для себя необходимые действия, которые увеличат доход. Как накоплю существенный опыт, поделюсь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector