Wyrzynarka laserowa

Niektórzy czytelnicy (całkiem słusznie) narzekają, że trudno jest wykonać elementy konstrukcyjne ręcznie, bez użycia takiej wyrzynarki. Jednakże za odpowiednią opłatą można uzyskać dostęp do tego typu maszyn na uczelniach wyższych, w biurach coworkingowych, a także w niezależnych firmach.

RYSUNEK 9.25. Wyrzynarka laserowa doskonale nadaje się do precyzyjnego przecinania drewna i plastiku

Budowa wyrzynarki laserowej

Przyjrzyjmy się budowie typowej wyrzynarki laserowej. Maszyna ta składa się z pełnozakresowego lasera CO2 o mocy 90 W, a także powierzchni roboczej o wymiarach około 90x60 cm. Używany przeze mnie model został wyposażony w trzyczęściowy układ chłodzenia chroniący laser przed przegrzaniem (przegrzany laser może ulec uszkodzeniu).

Jest to maszyna posiadana przeze mnie— maszyna, do której Ty będziesz mieć dostęp, może wyglądać inaczej. Podczas pracy nie polegaj na domysłach! Przyjrzyjmy się budowie mojej maszyny (zobacz rysunki 9.26, 9.27 i 9.28):

A. Laser — jest to dość duża bestia, która wraz z obudową waży ponad 200 kg.

B. Klimatyzator — Moduł klimatyzatora widoczny na rysunku 9.26 jest standardowym klimatyzatorem pokojowym. Pompuje on chłodne powietrze do komory lasera, jednocześnie wypompowując z niej gorące.

C. Wentylator — Zwyczajny wiatrak (niewidoczny na rysunku), który wypompowuje powietrze rozgrzane przez laser na zewnątrz budynku.

D. Agregat chłodniczy — Agregat chłodzi płynem wewnętrzne komponenty lasera. Ekran znajdujący się na przednim panelu agregatu informuje o aktualnej temperaturze płynu chłodniczego — dzięki niemu wiesz, że agregat pracuje i że dopuszczalna temperatura pracy nie jest przekroczona.

E. Pompa próżniowa — Pompa odsysająca opary powstające podczas topienia się plastiku, a także dym powstający podczas przecinania drewna przez laser. 

RYSUNEK 9.26. Wyrzynarka laserowa oraz chłodzący ją klimatyzator

RYSUNEK 9.27. Wentylator i przemysłowy agregat chłodniczy pomagają w chłodzeniu lasera

F. Emiter lasera — Robocza końcówka lasera. Emiter jest tak naprawdę tylko modułem luster, który kieruje światło lasera w miejsca, w których tworzywo ma zostać przecięte (sam laser jest zamknięty w bezpiecznej obudowie).

G. Suwnica — Emiter lasera porusza się na prowadnicach umieszczonych nad obszarem roboczym o wymiarach około 90x60 cm.

H. Obszar roboczy — Obszar, nad którym może poruszać się laser. W obszarze tym umieszcza się obrabiany materiał. Pod obszarem roboczym umieszczono kratownicę umożliwiającą swobodny przepływ powietrza.

I. Panel sterowania — Na panelu tym znajduje się wyłącznik awaryjny pozwalający na natychmiastowe przerwanie działania wyrzynarki w przypadku stwierdzenia możliwości uszkodzenia lasera. Na panelu wyświetlane są komunikaty o stanie maszyny. Umożliwia on również ręczne sterowanie pracą prowadnic lasera.

J. Komputer sterujący — Zwykle jest to komputer stacjonarny pracujący pod kontrolą systemu Windows. Nie widać go na żadnej z fotografii.

RYSUNEK 9.28. Obszar roboczy lasera pozwalający na umieszczenie płyty o wymiarach 90x60 cm

Obsługa wyrzynarki laserowej

A więc jak posługiwać się tą maszyną? Wykonuj kolejne czynności wymienione na poniższej liście.

1. Przygotuj plik — Wyrzynarki laserowe korzystają z programów przetwarzających grafikę wektorową (kształty tworzone są za pomocą liniowych ścieżek). Na komputerze sterującym pracą wyrzynarki, do której mam dostęp, zainstalowano program Inkscape (http://www.inkscape.org/). Jest to darmowy, otwarty program do tworzenia grafiki wektorowej. Zamiast niego można by było korzystać z programów takich jak Adobe Illustrator i CorelDRAW.

2. Drukuj — Inkscape po wciśnięciu przycisku drukowania kieruje dane do oprogramowania sterującego pracą wyrzynarki laserowej. Wyrzynarka działa podobnie do drukarki, ale kształty nie są tworzone za pomocą atramentu, a wycinane za pomocą światła lasera.

3. Popraw plik — Kliknięcie ikony drukowania nie kończy pracy nad plikiem. Musisz jeszcze dostosować pewne opcje, biorąc pod uwagę następujące czynniki:

• Chcesz nadpalić powierzchnię obrabianego materiału czy przeciąć go na wylot? Czynności te wykonuje się poprzez odpowiednie skonfigurowanie maszyny.
• Szybkość lasera — Szybkość, z jaką poruszany jest laser.
• Moc — Moc, z jaką generowana jest wiązka lasera.
• Kolejność i rodzaj cięcia — W programie graficznym możesz stworzyć kilka ścieżek umieszczonych na różnych warstwach. Po zaimportowaniu pliku do programu sterującego ścieżki są automatyczne dzielone na kolejne cięcia, które mogą zostać wykonane w różny sposób. Najpierw warto jest wykonać nacięcia, a dopiero później cięcia, które przecinają materiał na wylot. Przecięte fragmenty materiału mogą poruszyć się i nacięcia mogłyby w takim przypadku zostać wykonane w złych miejscach.

4. Ostudź laser — No dobra, plik jest już gotowy, ale czy laser jest już gotowy do pracy? Przygotujmy ten ważny element maszyny — laser nie może zostać przegrzany, ponieważ doprowadzi to do jego uszkodzenia, przez co wyrzynarka stanie się bezużyteczna. Ceny lasera wahają się od kilkuset do kilku tysięcy złotych, a więc uszkodzenie lasera to duża strata finansowa. Lasery są zwykle chłodzone za pomocą współpracujących ze sobą układów chłodzących cieczą, modułów klimatyzatorów i dmuchaw.

5. Ustaw laser — Głowicę lasera należy ustawić w miejscu, w którym ma rozpocząc pracę — zwykle jest to lewy górny róg materiału. Jeżeli nie ustawisz lasera w pozycji, która ma być pozycją początkową w danym projekcie, to maszyna nie będzie mogła go tam sama później ustawić, ponieważ pozycja lasera jest określana za pomocą łączników krańcowych. Laser należy ustawić jak najbliżej lewego górnego rogu materiału, który chcesz obrabiać.

6. Wybierz materiał — Co będziesz przecinał lub nadpalał? Najbardziej lubię wycinać w sklejce wysokiej jakości, takiej jak sklejka wykonana z brzozy bałtyckiej. Nie stosuj płyt metalowych. Unikaj tworzyw sztucznych, w których skład wchodzi chlor. Materiały te emitują toksyczne opary, gdy są roztapiane! Wiem, że wskazówki te mogą wydawać Ci się niezrozumiałe. Firma Epilog Laser opublikowała na swojej stronie internetowej poradnik, dzięki któremu wybierzesz właściwy materiał: https://www.epiloglaser.com/how-it-works/laser-material-compatibility.htm. Nie każdy materiał może być przecinany za pomocą lasera!

7. Skup wiązkę lasera — Laser jest zoptymalizowany pod kątem przecinania materiału znajdującego się w określonej odległości. Czasami trzeba wyregulować miejsce skupienia wiązki lasera — oddalić lub przybliżyć głowicę lasera do obrabianego materiału (wysokość głowicy lasera (odległość lasera w tzw. osi Z) zależy od grubości przecinanego materiału). Wiązka jest skupiona za pomocą łącznika krańcowego połączonego z głowicą lasera lub za pomocą małego elementu wykonanego z drewna lub plastiku, dzięki któremu możliwe jest określenie właściwej wysokości głowicy.

8. Uruchom laser! — Osoby pracujące z laserami traktują je jak coś, co generuje promienie śmierci. Chyba nie chciałbyś zostać oparzony wiązką laserową? Wciśnij przycisk start i obserwuj ruch lasera nad obrabianym materiałem. Na rysunku 9.25 pokazano laser mojej wyrzynarki podczas pracy.

9. Rozważ powtórne uruchomienie lasera — Czasami może okazać się, że laser nie przepalił materiału na wylot. Zanim poruszysz obrabiany materiał, sprawdź, czy nacięcia zostały wykonane na wylot. W razie wątpliwości sprawdź to za pomocą kawałka taśmy maskującej (sprawdź, czy przechodzi na wylot przez wycięte otwory). Jeżeli zachodzi taka potrzeba, to ponownie uruchom laser.

Fascynujący świat robotów. Przewodnik dla konstruktorów, Autor: John Baichtal. wyd. Helion