Нюанси виготовлення печаток та штампів на лазерному верстаті
Лазерні верстати з ЧПУ забезпечують високу швидкість та якість обробки. Прецизійна механічна частина та висока роздільна здатність оптичної системи дозволяють лазерним верстатам з ЧПУ забезпечувати тонкий та акуратний шов різу. Система ЧПУ чітко відстежує положення випромінювача та забезпечує відмінну точність позиціонування лазерної головки над заготівлею. В результаті лазерний верстат може реалізовувати складний маршрут обробки, а також гравірувати поверхню заготовки з дуже високою деталізацією зображень.
Принциповим достоїнством лазерного обладнання є здатність працювати із заготовками з різного матеріалу. Зокрема, лазерний верстат чудово обробляє гуму, тоді як інших способів її обробки з тією самою якістю просто не існує (наприклад, фрезерний верстат з ЧПУ не може боротися з «ув'язуванням» ріжучого інструменту в податливій поверхні гумової заготовки). Здатність роботи з гумою знайшла втілення у широкому використанні лазерного устаткування виготовлення печаток і штампів.
Незалежно від складності та деталізації зображення друку, лазерний верстат з легкістю перенесе його на гумову матрицю. При цьому основою програми для обробки може бути растровий або векторний малюнок (у тому числі готовий або модифікований шаблон), що значно полегшує процес виробництва. Оскільки потужність випромінювання у процесі обробки піддається регулюванню в широких межах, лазерний верстат з ЧПУ може наносити ескіз друку або штампу на гумову матрицю будь-якого типу. Однак для отримання якісного результату необхідно дотримуватись ряд тонкощів у процесі обробки.
Технологія лазерного гравіювання
Принцип лазерної обробки полягає у точковому впливі променя високої енергії.на матеріал заготівлі. Під дією значної температури поверхня матеріалу випаровується в тих місцях, де шаблон друку має прогалини. Відповідно, гумова матриця набуває рельєфного вигляду. Завдяки руху лазерної головки над заготівлею реалізується можливість фігурної обробки відповідно до закладеної в пам'ять ЧПУ графічної програми.
Мікроконтролер ЧПУ зчитує коди програмного файлу та формує керуючі імпульси для виконавчих крокових двигунів. Крокові електродвигуни через ремінні передачі рухають головку лазерного випромінювача. Переміщаючись над заготівлею, випромінювач «випалює» візерунок, що є точною копією графічного ескізу - основи для програми, що управляє. Газоподібні відходи через систему витяжки верстата відводять із зони обробки. Інших відходів у процесі роботи не утворюється, що є значною перевагою безконтактної лазерної обробки перед механічним різанням (струмленням або фрезеруванням). Крім того, лазерні верстати з ЧПУ забезпечують найкраще співвідношення якості, швидкості та економічності обробки.
Поширені дефекти «лазерних» печаток
Типовою проблемою лазерного гравіювання друку на гумовій матриці є розбіжність розмірів/товщини шрифту з вихідним малюнком (програмою обробки). Шрифт може бути помітно тонше, або бути нечітким (аж до повної нерозрізненості).
Причиною такої помилки може бути неправильне виправлення на «товщину» променя. Середній розмір лазерної «точки», що фокусується системою лінз верстата безпосередньо на поверхні заготовки, що обробляється, становить 0,1 мм. Отже, для внесення поправки на товщину слід програмний ескіз в масштабі 1:1 обвести абрисом товщиною 0,1 мм.
Другою можливою причиноює невірна роздільна здатність вихідного ескізу (графічного макета друку). Як правило, штампи малюються у векторних програмах (наприклад, CorelDraw). Потім цей макет експортується в спеціальну програму управління лазерним верстатом (наприклад, LaserCut), де на базі вихідного ескізу будується маршрут обробки (траєкторія руху головки лазерного випромінювача). Таким чином, макет друку може експортуватися у векторній формі або попередньо конвертуватися в растровий формат.
Якщо макет друку експортується у растровому вигляді, його роздільна здатність має бути порівняно високою (від 1000 dpi і більше). Інакше при «малюванні» лазером на поверхні гумової матриці окремі елементи матимуть дуже помітний «ступінчастий» вигляд. У цьому випадку проблеми з невідповідністю товщини шрифту вихідному макету вирішуються аналогічно збільшенням дозволу графічного файлу.
За можливості рекомендується відправляти на верстат векторні зображення для гравіювання. Якщо вихідний макет друку містить і векторний і растровий тип даних (наприклад, растровий логотип і векторна «шапка» шрифту), то краще все зображення перевести в растрову форму - з дотриманням наведених вище рекомендацій щодо рівня дозволу. І, нарешті, ще однією причиною негативного результату гравіювання друку може бути низька якість гумової матриці.
Оптимізація керуючої програми для серійного виготовлення
Проте якість окремих одиниць серії — це єдиний показник досконалості виробництва. При масовому виготовленні важливим моментом є економія матеріалу заготовок та питомі витрати на роботу верстата загалом. Для скорочення витрат рекомендується використовувати можливості сучасних програм управління лазерним верстатом. Зокрема,утиліти автоматичної оптимізації траєкторії рух головки випромінювача та розташування повторюваних виробів на великому листі заготовки. Для економії матеріалу, природно, краще розташовувати ескізи печаток впритул один до одного. Тонкість лазерного променя при обведенні готового друку по контуру забезпечить мінімальну кількість обрізків гуми.
При виробництві гумових печаток на лазерному верстаті з ЧПУ (особливо в процесі безперервного виготовлення великої кількості виробів) необхідна організація примусової витяжки та справна система вентиляції виробничого приміщення!