Лазерный станок для резки фанеры своими руками

10 лучших станков для лазерной резки – рейтинг 2020

Лазерный станок для резки фанеры своими руками
Иностранной и отечественной промышленностью выпускается множество различных образцов оборудования, предназначенного для обработки и вырезания заготовок из древесных материалов (включая фанеру).

Самые высокотехнологичные решения предполагают использование для этих целей современных лазерных станков.

Один из таких механизмов – лазерный резак по дереву, – помимо основной своей функции, способен выполнять множество других операций. Это позволяет отнести его к универсальным образцам деревообрабатывающего оборудования.

Принцип работы

Макет, заготовка обрабатывается при помощи луча, который на поверхности материала выглядит как пятно, диаметр которого несколько микрон.

Луч образуется благодаря линзе, которая устанавливается на незначительном расстоянии от базовой части детали.

Луч перемещается благодаря приводу, который заранее запрограммирован на технические параметры обрабатываемого элемента. Чаще всего при обработке дерева используются:

  • Газовый, с диаметром луча в 10 микрон, образованный при помощи газовой трубки.
  • Твердотельный лазер. Диаметр луча в 1 микрон создается при помощи неодимового стекла.

Полная комплектация

Конструкция челноков для будущего устройства собирается при помощи стержней, которые вставляются в их борта, отвечающих за оси координат в двухмерной проекции. Направляющие стержни предварительно следует отшлифовать их при помощи наждачной бумаги или шлифмашины. Далее их нужно обработать подготовленной смазкой для более плавного движения.

В подвижном механизме в первую очередь монтируются механизмы для обеспечения движения, далее — шарикоподшипники. Завершающим этапом устанавливаются ремни. Собирая лазерный гравировальный станок своими руками, удобно использовать основу из металла, размером, дважды превышающим размер движущих механизмов.

Креплениями могут служить саморезы, которые вставляются в заранее подготовленные отверстия. Металлический кронштейн устанавливается на центр станка, а по загнутым краям металлической основы устанавливается подшипниковая система.

На образовавшуюся подвижную систему надевается ремень с зубьями и она крепится саморезом к деревянной основе.

Процесс сборки

Распечатав чертежи, у меня появились детали, которые необходимо было собрать в кучу.

Первое, что я сделал, – это установил дверь корпуса электроники с левой стороны и замок с петлей (дверца устанавливается без трудностей, поэтому я сделал это в первую очередь.

Чтобы собрать корпус для электроники, я использовал множество L-образных железных скоб с отверстиями под саморезы. Если корпус планируется изготавливать из фанеры, то предварительно необходимо просверлить в ней также отверстия под саморезы.

Конструктивное исполнение

Итак, как устроен самодельный лазер для резки фанеры?

Станина станка.

Основа станины — алюминиевая профтруба размером 40х60, скрепленная мебельным уголком и саморезами по металлу. Корпус собран из недорогой ЛДСП — он не испытывает значительных нагрузок в процессе работы.

Обратите внимание: по периметру корпуса пущена 12-вольтовая светодиодная лента. Подсветка позволит визуально контролировать процесс резки.

Направляющие для каретки.

Непосредственно на трубах станины закреплены направляющие, обеспечивающие движение кареток по поперечной оси.

Крепление направляющей для продольной оси.

К кареткам прикручена продольная труба с еще одной направляющей — уже под каретку, обеспечивающую непосредственно движение головки.

Лазерная головка на каретке.

А вот и сама лазерная головка для резки фанеры. Фольга использована для герметизации соединения трубки с штуцером.

Привод каретки.

В качестве привода кареток использованы шаговые электромоторы с ременной передачей и редуктором. Их можно извлечь из неисправного сканера или струйного принтера с безнадежно засохшими соплами.

Вал привода кареток поперечной оси.

Использование двух приводов на каретках, обеспечивающих перемещение головки по поперечной оси, создало бы проблему их точной синхронизации. Вместо этого использован один шаговый мотор с редуктором и вал длиной во весь ход головки, гарантирующий синхронное движение обеих кареток.

На фото — крышка станка.

Массивная крышка тоже изготовлена из ЛДСП; она поднимается на мебельных лифтах. Между крышкой и корпусом остается небольшой зазор, обеспечивающий поступление воздуха; отвод дыма организован снизу.

Отсек с электроникой.

В отдельном отсеке разместились блок питания, драйвер шаговых моторов и контроллер DSP, обеспечивающий управление станком.

Отсек с лазерной трубкой.

Лазерная трубка установлена с использованием пластиковых крепежей, позволяющих менять ее положение. Рядом с ней видна трубка водяного охлаждения. Воду через нее прокачивает маломощная помпа для домашнего фонтанчика.

Накопительный бак системы охлаждения.

Охлаждение организовано с использованием обычной пластиковой 100-литровой бутыли с водой.

Выбор приборов

Чем больше функций и мощность у станка для резки фанеры, тем выше его стоимость. Так, небольшой гравировальный инструмент на 40 Вт может стоить порядка 100 тысяч рублей, а более мощный прибор с возможностью обработки металла будет стоить уже в 3-4 раза дороже.

Для резки дерева, пластика, кожи, стекла применяют в основном приборы на основе газовых лазеров (СО2). Если же требуется обрабатывать металлы, то стоит выбрать станки с твердотельными лазерными излучателями (волоконные и ванадаты).

Как выбрать лазерный станок для резки фанеры?

Лазерный станок для резки фанеры своими руками

Имея деревообрабатывающий цех с небольшой производительностью, очень разумно оснастить его дополнительным режущим оборудованием. Это позволит наращивать перечень выпускаемых изделий и услуг для заказчиков, развивать производство, практически не расширяя технологическую площадь и существенно не увеличивая затраты на дополнительный персонал.

В настоящее время производство переживает бум технологий, использующих лазеры. Вот как раз такое дополнительное оборудование подойдёт для цеха обработки древесины. Конечно, цена лазерного станка для резки фанеры выше, чем на обычное механическое устройство. Но ведь и возможности лазерной резки просто непревзойдённые!

Лазерная резка фанеры

Лазерными резаками можно производить обработку всех видов древесины, но наиболее оптимально применять его для резки фанеры. Ведь за короткое время при резке листового материала можно получить:

  • фигурные края элементов;
  • любой заданный орнамент;
  • гравировку поверхности.

Эти возможности оборудования для лазерной резки фанеры обычно используются не для одной лишь фигурной обработки крупных заготовок деревообработки, а также для получения изделий совершенно другого назначения – сувениров, рамочек, различных фресок.

Такая резка основана на газовом лазерном луче, представляющем собой струю узконаправленной световой энергии.

Достигая поверхностного слоя фанеры, луч почти мгновенно превращается в тепло, испаряет её древесные волокна, образуя аккуратный шов бесконтактного типа.

Края этого шва выглядят очень ровными, что подходит к декоративной обработки фанерного изделия. Но следует учесть то, что края реза всегда будут чёрного цвета – ведь происходит термическое обугливание материала.

К преимуществам лазерной резки следует отнести такие её особенности:

  • возможность получения изделий совершенно разного размера и формы;
  • высочайшая точность выполнения заданного рисунка;
  • очень маленькие затраты на установку, наладку станка и дальнейшее его обслуживание;
  • простота в управлении процессом изготовления детали.

Если же купить мини станок для лазерной резки фанеры для дома, то этот замечательный агрегат позволит в домашних условиях творить чудеса! Реально заняться и изготовлением замечательных сувениров из древесины по самым различным рисункам, делать всевозможные гравировки на готовых фанерных изделиях, значительно увеличивая их ценность. Отличным домашним бизнесом будет и изготовление резных спинок стульев, кресел, кроватей.

Виды станков для резки фанеры

Если решение о покупке лазерного оборудования принято, то остаётся выбрать именно тот станок, который поможет реализовать лучшие задуманные идеи бизнеса. И путь к ним будет самым коротким. Конечно, важнейшими параметрами такого оборудования являются мощность их лазеров и основное назначение.

Рассмотрим типы режущих аппаратов для лазерной обработки фанеры, имеющиеся на современном рынке:

  1. Настольные лазерные станки для резки фанеры, мощность которых не превышает 60 ватт. Эти малогабаритные устройства больше подходят к домашнему использованию или для применения в мини-цехе деревообработки. Их стоимость невелика, из-за чего они и пользуются большой популярностью среди покупателей. особенность станка заключается в небольших размерах обрабатываемой поверхности фанеры, и изготавливать на нём можно в основном изделия миниатюрного формата. Стоимость его обычно находится в пределах 50 000 рублей.
  2. Станки профессиональные мощностью до 200 ватт. Они больше подходят для выпуска сувениров в серийном производстве. Такой аппарат очень хорош в использовании на предприятиях мебельной специфики, когда требуется массовая нарезка заготовок из листового материала по имеющимся размерам. Стоимость оборудования – до 160 000 рублей.
  3. Промышленные станки мощностью до 3 киловатт и выше. Высокая производительность этих лазерных комплексов определяет и их оптимальное использование – это крупные предприятия по деревообработке, изготавливающее продукцию крупными партиями. Стоимость станков доходит до 400 000 рублей.

Предпринимателям с малыми масштабами бизнеса нет нужды в высокопроизводительных комплексах, подходящих для больших предприятий. Ведь основной функционал их не будет задействован в работе, а расходы на покупку очень велика. Скорость резки листов напрямую зависит от мощности лазерного устройства.

Если выбирать, какой купить станок для лазерной резки фанеры, то в домашнем бизнесе больше подходят станки, имеющие скорость обработки листа не больше 10 – 15 метров в минуту.

Учитывая, что станки промышленного назначения имеют гораздо большие скорости, управиться с ними сможет только мастер высокой квалификации.

На лазерном станочном рынке продаются и станки универсального назначения – они режут и фанеру, и металл, и камень. Нет смысла их покупать бизнесменам, занимающимся резкой по дереву. Вещь многопрофильные аппараты и стоят гораздо дороже.

Станок для лазерной резки фанеры с ЧПУ значительно упрощает работу оператора, что немаловажно в любом бизнесе. С помощью программ оборудование быстро перестраивается на изготовление совершенно разных изделий, а резка листов происходит уже без участия оператора.

Для того, чтобы сформировать задание на действие, необходимо лишь иметь цифровое контурное изображение гравировки или орнамента. Конечно, программное обеспечение значительно увеличивает и стоимость оборудования. Резаки с ЧПУ свою стоимость начинают от 300 000 рублей.

В малом домашнем бизнесе лучше начинать со станка, который управляется вручную. Стоимость его невысока, а по мере приобретения опыта в работе и расширения рынка сбыта товара можно перейти к более сложным моделям лазерных резаков.

Оснащение, не входящее в комплект поставок

Домашний станок лазерной резки фанеры можно оснастить различными видами дополнительного оборудования. Оно может значительно расширить его функциональные возможности, сделать бизнес более прибыльным. Эти виды оборудования есть в устройстве дорогих станков для крупного производства, но для домашнего бизнеса поставляется как дополнительные.

В систему дополнительного узла на станок для резки фанеры могут входить:

  1. Охладитель, который снижает температуру в зоне резки при работе станка. Изготавливается он в виде вторичной оболочки лазерной трубки, заполненной движущейся водой. Движение воды обеспечивается работой насоса. Если замкнуть циркуляционный круг чиллера, то расход воды резко снизится. Но при этом начнётся её быстрый нагрев, и интенсивность охлаждения лазера будет снижаться. Для обеспечения достаточного охлаждения потребуется ёмкость для воды объёмом не менее 100 литров.
  2. Система воздушного охлаждения зоны действия лазерного луча. Если к участку реза подавать холодный воздух, то степень обугливания древесных волокон будет уменьшаться, а внешний вид изделия будет выглядеть значительно лучше. Заготовки и целые изделия такого качества будут цениться покупателями гораздо выше.

Нужно учесть и то, что при модернизации станочного оборудования его хозяин может лишиться права на гарантийное обслуживание станка. Когда модернизированный станок выходит из строя, его ремонт будет возможен только за отдельную плату. Сравнивая одно с другим, пользователь должен сделать для себя вывод – что выгоднее, и стоит ли одно другого.

Какие станки предпочтительнее

Всем известно, что многое в работе оборудования зависит от того, кто является его производителем. Роль этого фактора только возрастает, если рассматривать б/у станки.  Среди множества брендов производителей лазерного оборудования, независимо от того, мощный ли это аппарат для крупномасштабного производства или маломощный для бизнеса на дому, есть общепризнанные.

Перечислим этих производителей:

  • Koike;
  • Trumpf;
  • Bystronic;
  • ByStar.

Самостоятельное изготовление лазерного станка с ЧПУ

Лазерный станок для резки фанеры своими руками

Любой лазерный станок с ЧПУ отлично справляется, например, с изготовлением подарочных сувениров, мебели, гравировке по различным материалам и созданием рекламных продуктов. Используя лазерный агрегат можно забыть о ручной резке. Выжигание на любой поверхности проходит без проблем.

Сделать лазерный станок с ЧПУ своими руками несложно, это как собрать конструктор из компонентов, ниже мы и поговорим о том, как это делается и какие компоненты нам нужны.

Устройство лазерного ЧПУ станка

Первые аппараты подобного класса обладали одним общим и весьма существенным недостатком, это их высокая цена. Сейчас лазерные станки стоят намного дешевле и даже небольшие предприятия способны получить их в использование. Стоит простейшее оборудование такого класса примерно 50 000 рублей.

Но если речь пойдет о полноценном станке, его цена увеличится как минимум в 4 раза. Из-за того, что станки стали доступными, внимание к ним начало бурно расти. Первое, что интересует людей, сталкивающихся с подобными машинами, это то, как они работают.

Точно так же, как и в фрезерных станках, самодельные лазерные аналоги управляются ЧПУ модулем. Поэтому они собраны из таких основных деталей:

  1. Рама.
  2. Горизонтальная платформа (рабочий стол).
  3. Место для инструментов (тут стоит рабочий модуль – лазер).

Для точного перемещения в пространстве лазерной головки используется шаговый электродвигатель. Он работает согласно заданной программе.

Сам лазер состоит из таких деталей:

  • трубка лазера;
  • головка излучающей части;
  • отражатели (обычные зеркала);
  • линзы для фокусировки пучка.

Во время работы лазерного ЧПУ станка в трубку поступает специальный раствор на основе азота и диоксида углерода также добавлен и гелий. Через данную смесь (рабочее вещество) подается ток высокого напряжения, в результате формируется лазерный луч.

Перед тем как попасть на рабочую поверхность пучок направляется через зеркала и фокусируется в точку при помощи линз. Головка излучателя при помощи шаговых двигателей смещается в нужное место и, согласно программе, рисует заданный узор. Для охлаждения лазера, а, точнее, его трубки, используется жидкостная система, состоящая из насоса и водяного контура.

Делаем своими руками

Для того чтобы изготовить такой аппарат в одиночку нужно разбираться в устройстве станка. Давайте подробно рассмотрим, из чего состоит станок:

  • деталь аппарата – это его корпус. Лучше всего делать его разборным. В случае настройки или поломки получить доступ к механизму будет легче. Хорошо бы оснастить раму ящичками для инструмента, заготовок и готовых изделий.
  • Подъемные столы. Нужно делать стол так, чтобы он мог регулироваться по высоте. Толь с поднимающимися и опускающимися платформами можно заниматься гравировкой. Можно изготовить механизм поднятия стола ручкой или поставить сервоприводы, которые будут делать все за вас при помощи кнопок.
  • Ротор. Это деталь, которая будет поворачивать заготовку цилиндрического типа для ее полной обработки. Если вы планируете работать с круглыми изделиями, ротор придется устанавливать в любом случае.
  • Направляющие. Делать их нужно из металла или пластика и придать круглого или квадратного сечения. Первые детали сделать проще, и они смогут справиться с любой задачей начиная от гравировки и заканчивая резкой. К тому же скорость круглых направляющих (скорость работы) выше, чем у квадратных. Направляющие со временем изнашиваются, поэтому будьте готовы приобрести и установить новые детали по прошествии какого-то времени.
  • Рабочая поверхность. Для станков, которые будут работать с деревом целесообразно будет установить специальные ножки-ламели. Если вы устанавливаете заготовку другого типа или большего размера, такие ножи просто снять и убрать. Если на вашем будущем станке будут обрабатываться мелкие детали, установите решетку, которая не даст им провалиться внутрь механизма. Данную решетку нужно время от времени чистить дабы избежать ее полного засорения.
  • Компрессор и вытяжка. Эти детали нужны для отбора сажи и стружки, получаемой в процессе работы лазерного станка для резки фанеры. Чем мощнее будет всасывающий эффект, тем качественнее пойдет обработка. Помимо мелких фрагментов заготовки, данные агрегаты отводят дым, который образуется в процессе обжига заготовки.
  • Указатель. Это индикатор (можно использовать портативный лазер), который указывает обслуживающему персоналу на то место, которое будет обрабатываться следующим. Когда речь идет о станках с ЧПУ, такой указатель использовать вовсе не обязательно.
  • Электронные компоненты станка для резки фанеры, изготавливаемого своими руками. Важно выбрать правильное оборудование для обеспечения передачи сигнала к шаговому двигателю и лазеру. В качестве управляющего элемента можно выбрать одну из программируемых плат Arduino. Данные комплекты стоят сравнительно недорого и на их основе можно собрать любой управляющий механизм. По программированию и монтажу таких систем в сети существует масса материалов, при наличии минимальных навыков работе с паяльником трудностей установка Arduino у вас не вызовет.

Также нужно позаботиться о программном обеспечении, которое вы будете использовать для создания электронного чертежа будущей детали. ПО нужно для передачи заготовки в цифровом виде с ПК на сам станок-самоделку.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.