Выбор и изготовление своими руками лазерного чпу выжигателя. Станок для лазерной резки фанеры и дерева: принцип работы, виды и цены Выжигание по дереву чпу лазер

Выбрать?

Мы расскажем, почему мы отказались от лазера и остановили свой выбор на ЧПУ выжигателе с нихромовой нитью.

После долгих экспериментов и пилотных станков, мы столкнулись со следующими нюансами при работе с лазерными ЧПУ станками для выжигания и ЧПУ выжигателями с нихромовой нитью.

Лазерный ЧПУ выжигатель:

Преимущества

1. Более высокая точность границ. Это связано с тем, что лазерный ЧПУ станок рисует по дереву точками. Это его важная особенность, из которой вытекают и свои недостатки. Писать офисные таблички, бейджики, рисовать векторные объекты, тексты и изображения с очень четкими границами, нарисованные линиями лучше лазерным ЧПУ.

нихром и лазер

2. Выжигает не только по дереву. Выжигает также по деревянным поверхностям и коже, но еще может вырезать пленку типа ORACAL. Те лазеры, которые могут вырезать пластик, дерево, пенопласт – это более мощные и дорогие соответсвенно

Вырезание букв на пленке Oracal

3. Низкие требования к температуре помещения.

Недостатки лазерного ЧПУ выжигателя:

1. Нанесение изображения точками . Самый главный недостаток – лазерным ЧПУ выжигателем сложно сделать полутона для изображения. То есть, точка черная либо есть, либо ее нет. Любой художник знает, что эффект объема изображения достигается тенями на поверхности лица. Тени создают объектам объем, делают его “живым”. Во многом, восприятие и узнавание лиц мозгом человека устроено так, что узнавание человека происходит во многом из-за теней, показывающих объем. В случае с лазерным ЧПУ тень можно получить только уменьшением густоты расположения черных точек.

2. Низкая скорость выжигания. Изображение выжигается со скоростью 10 точек в секунду. Так, картину размером 20*20 см мы выжигали 10 часов. При этом, не скажу, что изображение было сильно темным. Говорить о каком-то серийном выполнении заказов тут уже не приходится – либо придется ставить несколько ЧПУ, либо довольствоваться небольшим количеством заказов.

Выжигание портретов лазером. Скрин-шот с экрана. Выжигание лазером формата А4 занимает порядка 9 часов

3. Рисование пикселями. По ходу работы выявились еще несколько неприятных особенностей Лазерного ЧПУ: при редактировании изображения и увеличении фотографии ЧПУ рисует на дереве “пикселями”. То есть, изображения перестает быть равномерным, и скорее напоминает мозаику, выполненную из квадратиков.

При небольшом увеличении изображение может “пикселить”

4. Яркое свечение от лазера как при сварке . Сразу вспомнил старого знакомого, который работает с профессиональным полиграфическим оборудованием (станок изготавливает лазером матрицы для офсетной печати) – у того зрение то ли “минус 6”, то ли “минус 7”. Способ защититься от яркого света на самом деле есть – это специализированные очки. Но их не всегда удается подобрать правильно – каждому лазеру с разной длиной волны лазера соответствуют разные очки, защищающие именно от этого диапазона светового излучения. Если у вас есть дети и вы хотите поставить лазер дома, то это, на наш субъективный взгляд, просто немыслимо!

Яркое свечение от лазера может сильно посадить зрение

5. Не всякое дерево подходит. Те, кто выжигают на дереве, знают, что по дереву перед выжиганием можно пройтись содовым раствором. Но при работе лазер просто сжигает остатки соды на поверхности. Чтобы этого не происходило, приходится очень тщательно промывать заготовку.

Не всякая фанера подойдет для лазерного ЧПУ

ЧПУ выжигатель с нихромовой нитью

Преимущества:

1. “Живые изображения” – с тенями, полутенями и оттенками. По эстетике изображения и складывается впечатление о работе. Полутона рисуются за счет простого физического эффекта – изменения скорости коретки ЧПУ, а значит и временем контакта жала с поверхностью. В тех местах, где необходимо нарисовать светлый тон проволочное жало (перо) проезжает быстро. Там, где нужны темные элементы ЧПУ выжигатель задерживает коретку с жалом.

Высокая детализация – видна радужка глаз на малом размере

Нихромовое жало дает плавные оттенки, делая портреты “живыми”, а не “цифровыми”

2. Регулировка насыщенности изображения происходит можно прямо на самом ЧПУ регулятором температуры жала – так можно получить изображения разной интенсивности.

регулировка температуры жала на ЧПУ

3. Изображения можно наносить на .

Выжигание на фанере нихромом

Выжигание на коже нихромом

4 .Скорость выжигания портрета размером (А4 21*30 см) выжигается в пределах 2-3х часов – что существенно быстрее, чем на лазерном ЧПУ. За день можно вместо одного портрета успеть сделать 3-4 штуки. Несомненно преимущество при выжигании больших форматов (А3, А2 и панно).

время на выжигание А4 занимает 2,5-3 часа

Недостатки станка с нихромовым жалом:

1. Нужно поддерживать примерно постоянную температуру в помещение. И конечно нельзя допускать сквозняков. Движение воздуха при сквозняке остужает нихромовое жало. Поскольку ЧПУ работает с постоянной скоростью, на изображении из-за остывания жала при ветре появляются светлые полосы. На самом деле этот недостаток я бы отнес к условным, поскольку он решается закрытием окна. Что касается запаха при выжигании, то он очень незначителен – не больше, чем от потухшей спички. Ну а проветрить помещение можно по завершению работы.

2. Необходимость менять нихромовую нить через каждые 6-8 портретов. Этот недостаток скорее имеет отношение ко времени смены нити, чем к расходам. Стоимость 1 жала, сделанного из нихромовой нити составит 2-3 рубля. Время на смену – минут 5 с учетом изготовления формы жала пасатижами из нихромовой проволоки.

Нихромовую нить необходимо менять через каждые 6-8 портретов

Заключение

В общем, в результате долгих экспериментов и выявления подводных камней мы пришли к выводу, что они оба варианта интересны, но лазерный выжигатель по дереву совершенно не подходит для нашей основной задачи – выжиганию картин и портретов. Если лазером хорошо получаются текстовые фрагменты (для изготовления табличек), узоры или контурные рисунки, то по части портретов лазер однозначно проигрывает нихромовому ЧПУ. А с учетом его стоимости, такие недостатки как точечный рисунок без оттенков и время выжигания просто сводит на нет его преимущества. Поэтому мы остановились на станке ЧПУ с нихромовой нитью. Конечно, нихром – не идеальный вариант, но при работе достаточно не допустить сквозняков и периодически менять жало, и Вы получите портрет, который невооруженным взглядом новичок не отличит от работы художника.

1. Принцип работы
2. Возможности
3. Производители и обслуживание

Промышленность реагирует на запросы потребителя и предлагает множество вариантов функционального оборудования для обработки и резки разных материалов: древесины, металлов. Причем устройства зачастую совмещают в себе множество нужных и не очень функций, которые позволяют сэкономить пространство за счет объединения нескольких машин в одну. Современные цеха деревообработки теперь почти всегда вооружают станком для лазерной резки фанеры и дерева.

Принцип работы

Основной рабочий инструмент аппарата – лазер, пучок света высокой мощности. При направлении его на изделие из дерева, участок соприкосновения сильно нагревается и волокна материала просто выгорают. Таким образом происходит бесконтактная резьба лазером. У разных моделей мощность пучка может колебаться. От этого параметра зависит область применения устройства:

• Лазерные станки невысокой мощности используют для деревообделочных работ;
• Более интенсивное излучение служит для резки более твердых материалов – металлов, природных и искусственных камней.

Преимущества этого метода обработки:

1. Края получаются идеально ровными, не требуют дополнительной обработки;
2. Можно обрабатывать изделия любого размера и формы;
3. Устройства просты в ручном и автоматическом управлении;
4. Точная работа до мелких деталей и штрихов.

Недостаток лазерной резки и гравировки дерева – места обработки остаются выжженными, темно-коричневого и черного цветов. Для натурального материала естественного оттенка это не критично, часто производители не обрабатывают торцы из-за их законченного облика, сочетающегося с основным фоном. Еще один нюанс не в пользу оборудования – его высокая стоимость, хотя она зависит от комплектации, функционала, размера и мощности станка.

Возможности

Что можно делать, используя лазер станка:

В зависимости от начинки оборудования функции присутствуют в разных количествах, что, соответственно, отражается на стоимости.

Какой станок выбрать: изучаем разновидности

Лазерные станки по разновидностям делятся по нескольким принципам.

По функциональной нагрузке :

1. Лазерный гравировальный станок выдает слабый пучок света, которого хватает для нанесения гравировки и выжигания. При увеличении длины волны установкой можно резать фанерный лист.
2. Фрезерно-лазерный станок для резки фанеры с увеличенной мощностью светового пучка умеет резать дерево, создавать пазы на изделиях. Часто с его же помощью можно нанести гравировку, просто настроив лазер на эту функцию.

По типу управления :

1. Станок по дереву ручного управления самый дешевый и понятный в работе. С его помощью создают уникальные в своем роде изделия.
2. ЧПУ заметно увеличивает стоимость оборудования, но и повышает качество изготовления абсолютно точных рисунков и форм. Достаточно задать программу и машина сделает все сама. В большинстве своем такие установки заключают в себе оба способа управления.

По мощности и размеру :

1. Лазерно-гравировальный настольный прибор с небольшой мощностью до 80 Вт компактный, его можно разместить в небольшом цеху или дома. Установка подходит для создания мелкой сувенирной продукции, станок умеет наносить гравировку и резать тонкую фанеру.
2. Профессиональный станок лазерной гравировки и резки выдает мощность 80-195 Вт. Он обладает увеличенными габаритами и применяются в деревообрабатывающей и мебельной промышленности для выпуска серийной продукции и вырезания точных деталей. Стоимость такого аппарата начинается от 150 тысяч рублей.
3. Промышленный станок для лазерной резки по дереву умеет вырезать, точить, гравировать и много чего еще. Он обладает внушительными размерами и служит в крупных цехах для деревообделки.

Производители начиняют оборудование разными функциями, которые влияют на стоимость установки и замещают использование дополнительных инструментов, облегчающих процесс обработки:

• Чиллер – устройство для охлаждения трубки лазера. Он необходим при продолжительном действии станка для нормализации температуры рабочих органов оборудования. Работает по принципу вторичной оболочки с циркулирующей водой, подключенной к насосу. Если станок не оборудован таким приспособлением, его покупают отдельно. Стоимость от 30 тыс. руб.
• Система обдува резака и гравера нужна для снижения температуры места среза и выжигания, чтобы избежать чрезмерного обугливания шва. Кроме того, с рабочего места постоянно сдуваются пыль и мусор, что повышает комфорт работы и качество производства.

Выбор лазерного станка определяется потребностями в его мощности и функционале. Для крупного производства нецелесообразно приобретать маленький настольный агрегат, как и для дома устанавливать профессиональный или промышленный.

Существуют универсальные установки, способные работать с металлом, деревом, ПВХ и выполнять разные операции: гравирование, резку, фрезеровку. Стоимость таких установок высокая и приобретать их целесообразно только для крупного производства.

Представляем таблицу с тремя популярными моделями станков разной комплектации и мощности:

Как видно, увеличение мощности лазера для станка влияет на стоимость оборудования и его функциональность. Производители предлагают модификации аналогичных агрегатов с разным набором функций, цена и качество изделий могут значительно отличаться от представленных.

Производители и обслуживание

Гравировальные станки для лазерной резки дерева и обработки изделий предлагают производители разных стран: России, Японии, стран Европы. Нельзя сказать, что они значительно отличаются друг от друга, но представители имеют свои особенности.

Ярким представителем российских разработчиков является НПФ «Лазеры и аппаратура», г. Зеленоград. Компания выпускает машины разной функциональности, продукция отличается сравнительно доступной стоимостью.

Японские марки Koike и Mazak изготавливают оборудование, удобное в управлении как ручным, так и автоматизированным методом.

Европейские бренды Trumpf, ESAB, Bystronic предоставляют самое разнообразное по функционалу оборудование с долгим сроком службы. Установки предназначены для обработки дерева, металлов, акрила и других материалов как специализированные, так и универсальные.

Надежные производители дают гарантию на свою продукцию. Качественные аппараты служат без перебоев годами, юстировка лазерного устройства производится редко в случае необходимости.

Технология трехмерной печати уже давно стала если не привычной, то по крайней мере известной большому числу пользователей. В основу процесса положено создание трехмерных моделей из особого пластика. А можно ли так же быстро создать подобное изделие из дерева?

О чём пойдет речь:

3Д принтер по дереву

Следует уяснить сразу: устройства, которое можно было бы с полным основанием назвать 3Д принтер по дереву, в природе не существует. Если же кто-то говорит о трехмерной печати по дереву, то, скорее всего, имеется в виду одно из двух.

Фрезерный станок с ЧПУ

Это устройство действительно способно создавать из дерева объемные конструкции сложной формы. Только назвать его принтером можно с очень большой натяжкой: модель не «печатается», а вырезается фрезой из деревянного массива. Это солидные дорогостоящие промышленные устройства, совершенно не подходящие для домашнего использования.

Пирограф

Другой вариант автоматизированной обработки дерева – пирограф или планшетный станок для лазерного выжигания. Работу этого прибора действительно можно назвать печатью, только по принципу действия, да и по внешнему виду, устройство ближе скорее к плоттеру. В отличие от фрезерных станков, инструмент пирографа – лазер – имеет только две степени свободы и способен наносить изображение на плоскую деревянную поверхность.

Мощные промышленные станки могут прожигать материал насквозь, создавая резное кружево сложной формы, но домашним моделям это, как правило, не под силу. Приходится довольствоваться выжиганием рельефного рисунка (гравюры) на поверхности.

Работа лазерного 3д принтера

Выжигание изображения происходит следующим образом:

• На рабочее поле 3д принтера по дереву помещается материал, на который нужно будет наносить изображение. Это может быть отшлифованная доска, проклеенный брус, лист фанеры, МДФ либо ДВП.
• После того как материал уложили и проверили точность положения, его закрепляют с помощью вакуумных прижимов либо же специальных фиксаторов.
• Проверив положение распечатывающей головки, устройству задают начальную точку печати.
• Маршрут движения лазерного излучателя и интенсивность излучения задаются компьютером, в который предварительно загружен файл с изображением.

Выбор лазерного принтера по дереву

При выборе лазерного выжигателя необходимо учесть ряд параметров, главный из которых – мощность. Как правило, мощность станка колеблется в пределах от 20 до 150 Вт.

Мини ЧПУ фрезер

К сведению! Если вам нужен станок, способный производить сквозную печать и резку древесины, остановите свой выбор на устройствах мощностью не менее 50Вт.

Как нетрудно догадаться, от мощности напрямую зависит цена устройства. Поэтому многие мастера идут на хитрость: покупают недорогой станок, а потом своими руками устанавливают на него более мощный излучатель.

Принтер по дереву для печати

Однако тут надо учесть другой важный момент – систему охлаждения, которая может быть воздушной либо водяной. Не рекомендуется устанавливать гравер-излучатель мощностью более 60 Вт на станок, не оборудованный водяным охлаждением.

И последний момент, который следует упомянуть – оптическая система, отвечающая за фокусировку луча. Если вы хотите создавать по-настоящему художественные гравюры, вам не обойтись без принтера, способного менять фокус непосредственно в процессе работы. Поверьте, результат того стоит (см. фото).

Вместо заключения

И напоследок нельзя не упомянуть еще один вариант трехмерной печати «по дереву». Не так давно был разработан особый пластик (филамент) для 3д принтеров, способный достаточно достоверно имитировать структуру цвет, рисунок и структуру настоящего дерева. Материал получил название LayWood D3, стоит учитывать, что подходит он не для всех устройств, так как имеет отличия от привычных ABS и PLA пластиков. Результат использования можно увидеть на видео.

Здравствуйте все, обширный и развернутый обзор этого гравера уже был, однако, постараюсь дополнить предыдущий обзор в меру своих возможностей.
Итак- Gearbest и Laser Engaver Machine…

Заказывая данное устройство я преследовал цель извлечь в последствии некоторую толику выгоды в процессе его эксплуатации. Попросту говоря- предоставлять услуги нанесения лазерной гравировки на визитницы, кошельки, бирки, чехлы, обложки и прочую потребительскую мелочь. Предполагалось делать это в сервисном центре по ремонту оргтехники и прочей электронной братии. Пока клиент ждет свой картридж, он будет рад заодно нанести какое-нибудь оригинальное изображение, либо надпись на один из своих аксессуаров, коих сейчас довольно много у современного человека.

Однако по определенным причинам мне пришлось сменить место работы, хотя род деятельности остался тот же, поэтому вскоре, я все же рассчитываю осуществить так или иначе свою затею, а пока поделюсь своими впечатлениями от почти месячного использования гравера.

Начну с того, что за полную стоимость я вряд ли решился купить такой гравер, пусть даже и лазерный, уж очень невелика у него рабочая область. Но в магазине как раз проходила акция, и лимитированное количество товара можно было приобрести со скидкой. Чем я и воспользовался.

Ровно на третий день гравер отправился в путь и благополучно прибыл спустя месяц с небольшим с момента отправки. Я ожидал его быстрее, но вышло так как вышло, поэтому мне приходится дополнять предыдущий обзор, а не писать его самому.

Кстати говоря, заказываем с женой всякую разную мелочь без треков с али и ибэя (поскольку дешевые товары, отправляют их без трек-кода) и были неприятно удивлены количеством то ли теряемыми, то ли присваиваемыми бандерольками aka small packets. Мистика тому причиной, или такое время - неизвестно.

Запакован гравер был сравнительно неплохо: пенопластовая коробочка из двух, крепко притянутых скотчем частей.

Внутри же все выглядело вот так:

Скромно, я бы даже сказал- аскетично, но со вкусом и эргономично. По трещине в коробке видно, что таки успели работники почты сделать пару результативных пассов, но до полного гола дело не успело дойти, за что им отдельное спасибо.

Итак, что мы имеем:

• Сам гравер,
• Стильные лазерозащитные очки,
• Маленький блочек питания на 1 ампер с китайской вилкой (не использовал ни разу..)
• Ключ-шестигранник (на случай планового ТО:-))
• Инструкция на одном листике А4 (картридж, который использовался в тот момент в принтере, имеет загрязнение магнитного вала, что выражается в пятнах на копии с периодом в 2 пальца).
• Микро CD флешка на 1 гиг. (уже где-то потерял)

Транспортировочный скотч снимался с трудом, остались липкие дорожки от него, пришлось стирать изопропилом. Диод и площадка Y были плотно зафиксированы, все собрано и закручено на совесть.

Установку я производил на ноут, предварительно переписав с флешки программное обеспечение. Сразу при подсоединении, автоматом поставился драйвер эмулятора USB COM, и после запуска программы для гравировки можно было начинать жечь (выжигать, гравировать).

В свое время я работал с механическим гравером используя Artcam и Mach3- здесь же все вообще просто. Имеется немного изображений по умолчанию, и конечно можно экспортировать любое изо всех графических форматов. Лучше и проще, конечно векторная графика, но и растр программка преобразовывает довольно неплохо.

Очень жаль, что невозможно начинать гравировку с заданного места, вероятно это можно реализовать через вкладку NC sender, но затраты на создание управляющего файла как мне кажется, будут чрезмерны…

Как работает.

Сзади узла оси X располагается управляющая плата. Разобрал и сделал несколько фото платы..При подключении на на платах контроллеров шаговых двигателей загораются красивые красные светодиоды.

Фото платы:

Резкость наводится вручную, путем вращения линзы. Конечно, при первой же подстройке вся эта беда развалилась на части и мне пришлось уплотнительные кольца выкинуть, а металлическую шайбу приклеять суперклеем. После такой доработки более проблем с фокусировкой не возникало.

Ко всему остальному претензий нет.

Выжигает реально долго, причем в зависимости от материала необходимо предварительно выставить параметр «Burning Time» (время прожига).

Для дерева ползунок выставляется на одно деление, для кожи желательно 3-4, а вот для пластиков 6. Причем имеет место странный глюк- при установке ползунка на последнее, седьмое деление, скорость прожига становится больше чем в положении один и гравер не способен даже оставить след на бумаге. Может это какая-нибудь фича, но если так, то она довольно странная.

Для прожига вот такой надписи на пластиковом чехле понадобилось 15 минут, 46 секунд.

На дереве все проходит немного быстрее.

Еще один неприятный момент- довольно таки сильный запах от гравируемых предметов. В закрытом не вентилируемом помещении такую штуку устанавливать нельзя. Желательно наличие принудительной вытяжки.

Здесь я тренировался на деревянном сердце, которое я в свое время вырезал на механическом ЧПУ (тоже тренировался).

Вот как выглядит гравировка на псевдокожанной обложке для паспорта:

Как видим- позиционирование на довольно хорошем уровня для такого игрушечного гравера.

В процессе работы гравер потребляет от 0.15 до 0.36 ампер.

На фото видно, что один из болтиков на шильдике отсутствует. По чьей-то странной прихоти он находился отдельно в коробке с накрученной гайкой. А я не стал его закручивать, пусть это будет отличительной особенностью моего гравера:-)

Подводя итоги:

• Программное обеспечение простое, интуитивно понятное, есть огрехи, но в целом очень неплохо.
• Довольно долгое время гравировки, обусловленное маломощным диодом, это конечно, печалит, но за пятнадцать минут реально создать благодарному клиенту уникальную (или не очень) гравировку на добрую память.
• Запах, это беда. Но тут по другому никак..
• Мобильность- взял под мышку и понес куда хочешь. Но и тут минус в малой (3 смX3 см) рабочей области.
• Малое энергопотребление.

Единственное опасение вызывает неизвестное время до снижения эмиссии диода, однако на тао я уже видел модули на такие адруино подобные выжигатели в пределах 400-600 рублей. Ну, доставка конечно, На али 970 с доставкой.

Так что лично я приобретением вполне доволен. Читал все негативные отзывы касательно магазина Gearbest, выражаю надежду, что все однажды изменится в лучшую сторону, так как цены там вполне демократичные, и очень неплохой ассортимент товара.

Напоследок видео работы гравера. Берегите глаза:-)

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.