Доведення виробів після обробки на лазерному верстаті з ЧПУ.
Обробка виробів на лазерних верстатах із ЧПУ є гідною альтернативою «класичній» механічній обробці. На відміну від точення або фрезерування, обробка тонким лазерним променем високої енергії має безперечні переваги, серед яких:
Незважаючи на зазначені переваги, робота на лазерному верстаті з ЧПУ (як і будь-яке матеріальне виробництво) вимагає знань, акуратності та відповідального підходу. Тільки за дотримання вірної послідовності дій можна отримати бажаний результат як якісної продукції. Для цього потрібно мати хоча б загальні уявлення про технологію обробки лазером.
Принцип лазерної обробки
Фізичний принцип обробки лазером полягає у впливі променя високої енергії, сфокусованої в малому обсязі (буквально в «точці» світлової плями) на поверхні заготовки, що обробляється. Під дією високої температури матеріал заготовки випаровується - аж до наскрізного пропалювання. Варіюючи потужність і тривалість випромінювання можна «занурювати» лазер у матеріал заготівлі на потрібну глибину (подібно до фрези при механічному різанні), а переміщенням лазерного випромінювача щодо заготівлі реалізовувати необхідну траєкторію обробки.
Реалізація цього принципу здійснюється за допомогою лазерних верстатів із ЧПУ. Пристрій лазерного верстата порівняно простий. Основою конструкції є монолітний несучий корпус із якісної сталі, що має достатню жорсткість для забезпечення стійкості верстата та поглинання вібрацій, що виникають при роботі. Корпус має ряд відсіків, найбільший з яких (т.з. робоча область) забезпечений столом для розміщення заготовок, що обробляються. З тильного боку корпусу розташований відсік (що примикає до робочої області) для встановлення лазерної трубки.Лазерна трубка містить у собі активне середовище, яке генерує лазерне випромінювання при подачі на трубку електричної напруги. Трубка також має власну систему охолодження (зазвичай рідинну, з примусовою циркуляцією води).
Лазерний промінь, що генерується трубкою, через систему призм потрапляє на дзеркало головки випромінювача, яке відхиляє промінь вниз на робочий стіл - безпосередньо на оброблювану заготовку. Фокусуюча лінза головки випромінювача "збирає" промінь у вузьку точку на поверхні заготовки. Лазерний випромінювач встановлений на інструментальному порталі, здатному пересуватися у кількох незалежних площинах. Рух порталу забезпечують підшипники, а привід здійснюється за допомогою ременной передачі від виконавчих елементів - крокових електродвигунів.
Керуючі імпульси на електродвигуни надходять від контролера системи ЧПУ, які тривалість і послідовність визначається закладеної пам'ять ЧПУ програмою обробки. Таким чином, верстат втілює в матеріалі програмний ескіз, реалізуючи віртуальну графічну модель у вигляді готового виробу. Завдяки тому, що лазерний випромінювач здатний рухатися складною траєкторією, є можливість обробки заготовок за складною програмою, у тому числі для отримання рельєфних 3D-виробів. Саме ця якість, у поєднанні з високою швидкістю і точністю обробки, дозволяє використовувати лазерні верстати з ЧПУ для виробництва різних виробів.
Фінішне «доведення» готових виробів
На відміну від контактної механічної обробки, при лазерному різанні чи гравіювання весь «зайвий» матеріал під дією високої температури переходить у газоподібний стан і відводиться штатною витяжною системою верстата. Інших відходів (наприклад, стружки чи пилу) неутворюється зовсім - це одна з головних переваг лазерної обробки.
Однак залежно від типу виробів, що обробляються, після «лазерного контакту» на поверхні можуть залишатися нагар або кіптява (наприклад, на гумових матрицях при виготовленні печаток і штампів). Зазвичай частка такого "шлюбу" дуже невелика - буквально сліди по краях виробу. Але загальний вигляд таки страждає. Як правило, частинки сажі можуть бути видалені (наприклад, з гумової матриці весь нагар легко знімається зубною щіткою під струменем води). А стерти кіптяву з візерунка гравіювання, не додавши при цьому свіжі подряпини, може бути скрутно (особливо при гравіювання тонкого двошарового пластику).
Боротися за чистоту готових виробів можна двома способами: «попереднім» та «остаточним». «Попередній» спосіб полягає в усуненні можливості утворення нагару та кіптяви ще до їх появи. Іншими словами, необхідно змінити умови обробки – наприклад, зменшити інтенсивність обдування заготовки штатною витяжною системою верстата. При сильному обдуванні кіптяву може не витягуватися, а знову «прилипати» до заготівлі. Отже, зменшення обдування дозволить усунути цей негативний ефект.
Другий спосіб, «остаточний», полягає у застосуванні заходів для легкого видалення кіптяви вже після обробки виробу. Так при гравіювання поверхню виробу можна протерти ганчір'ям з машинною олією (турбінною або аналогічною «прозорістю»). У цьому випадку олія є своєрідною «пасткою» для гару. А після закінчення гравіювання воно легко змивається теплою водою (з піною будь-якого миючого засобу) - разом з ним зникає і кіптяву. Такий спосіб добре застосовувати при гравіювання тонких двошарових пластиків чорно-золотистих або сріблястих відтінків.
Третій спосіб - цепопереднє знежирення поверхні, що гравіюється, за допомогою спеціальних складів. Наприклад, рідини для очищення друкарських плівок. Після гравіювання промивання виробу теплою водою (з губкою та рідина для миття посуду) гарантовано видаляє всі забруднення. Головне не терти з натиском і застосовувати кругові рухи по нагару - щоб уникнути появи подряпин на готовому візерунку гравіювання.