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.
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:
Преимущества этого метода обработки:
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.
Что можно делать, используя лазер станка:
В зависимости от начинки оборудования функции присутствуют в разных количествах, что, соответственно, отражается на стоимости.
Лазерные станки по разновидностям делятся по нескольким принципам.
По функциональной нагрузке :
По типу управления :
По мощности и размеру :
Производители начиняют оборудование разными функциями, которые влияют на стоимость установки и замещают использование дополнительных инструментов, облегчающих процесс обработки:
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.
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.
Какими характеристиками должен обладать ЧПУ выжигатель, чем отличаются изделия и есть ли возможность сконструировать их самостоятельно? Специалисты предупреждают, прежде чем оправляться в магазин за прибором или пытаться собрать его, необходимо понять механизм действия ЧПУ станка и продумать, какая будет оптимальной.
В последнее время пирография развивается и набирает особую востребованность, люди заказывают у профессионалов выжженные по дереву картины и портреты в качестве сувениров и подарков. Поэтому у опытных мастеров и любителей подобного занятия появилась идея открыть собственный небольшой бизнес, основанный на выжигании изображений.
Лазерный ЧПУ выжигатель относится к последним разработкам.
Лазерный выжигатель с ЧПУ
Главной отличительной чертой прибора является возможность точно прорезать и вырисовывать границы, высокий результат достигается за счет того, что станок рисует по древесине точками. Преимущества лазерного станка:
Есть основные недостатки.
Поскольку станок рисует точками, вывести лазером полутона и тени не удастся. Добиться объемного изображения не получится даже у опытного художника с оптимально настроенной программой.
Лазерный ЧПУ станок работает медленно. Специалисты уверяют, чтобы нарисовать портрет размером 25×25 сантиметров, мастеру придется потратить около 13 часов. Необходимо учитывать, картина будет светлой, возможно, потребуется дополнительная прорисовка.
При увеличении фотографии перед переносом на полотно, выжигатель прорисует ее пикселями. Внешне изображение будет напоминать мозаику.
Мастера утверждают, излучает слишком яркое свечение, со временем такая яркость негативно скажется на зрении.
Приспособление оснащено другим механизмом воздействия, придающим выжженным изображениям существенный объем, рисунки кажутся натуральными и насыщенными. Изображение наносится на древесину нихромовой нитью, яркость цвета зависит от температуры прогревания нити и времени воздействия на поверхность.
Во время прорисовки теней проволочное жало нужно быстро провести над поверхностью, не задерживая на дереве. Но если рисунок требует ярких и толстых линий, проволоку можно оставить на 3–4 секунды.
К достоинствам станка специалисты относят:
Чтобы выполнить работу качественно, мастеру требуется поддерживать в помещении постоянную температуру. Небольшой сквозняк остудит нихромовое жало, на изображении появится белые полосы и светлые участки, работу придется переделывать.
Нихромовое жало быстро изнашивается, его замену производят через каждые 5 картин. Несмотря на то что нить обладает невысокой ценой, ее замена отнимает много времени.
Поскольку выжигатель по дереву дорого стоит, приобрести изделие способен человек с высоким доходом, мастера пытаются соорудить машины своими руками.
Сконструировать подобное изделие сложно, человеку придется потратить много времени, сил и средств.
Гравировальный станок может послужить как основа для изготовления лазерного выжигателя
Если мастер обладает определенными навыками в электронике и хорошо пользуется инструментами, основу несложно соорудить самостоятельно.
Специалисты утверждают, легкий способ – сконструировать станок из ненужного принтера, прибор будет при помощи ременной передачи и управления компьютером перемещать стол в поперечном направлении.
Над столом рекомендовано закрепить каретку от печатной машинки с подвижной частью, передвигающейся во всех направления. Игла выжигателя фиксируется к подвижному элементу. Завершающий этап – соединение двигателя с компьютером через специальный блок и установка оптимальной программы, подходящей для выжигания изображений.
Опытные мастера уверяют, что собрать выжигатель собственноручно довольно сложно. Вероятность того, что изделие будет работать должным образом с первого раза, составляет около 50%. Показатели заставляют задуматься специалистов над целесообразностью производства такого агрегата в домашних условиях.
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.
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.
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
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
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
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.
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:
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.
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.
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.
Выжигание изображения происходит следующим образом:
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.
У тех, для кого пирография по дереву стала делом жизни, в личном арсенале есть большой набор профессиональных выжигательных аппаратов. А вот любителям и детям, едва начавшим осваивать эту волшебную технику, хватит одного надежного электроприбора. Какой новичку выбрать аппарат для выжигания по дереву?
В продаже можно обнаружить десятки моделей электровыжигателей от разных производителей. У каждого вида – свои особенности, но все они делятся на три большие группы:
Прежде чем заняться пирографией или приобщить к этому виду творчества ребенка, четко уясните, какой выжигательный аппарат по дереву вам необходим, каким требованиям он должен соответствовать. При выборе обратите внимание вот на какие условия:
Сегодня пирографы производят в России, Украине, Германии, США, Китае. В некоторых интернет-магазинах даже можно приобрести новые выжигательные аппараты по дереву, выпущенные еще во времена СССР! Моделей – десятки: Creartec, Trucoo, Stayer, Wetecom, «Орбита» «Вязь», «Огонек», «Дымок», «Узор-1» и многие другие. Каждая из них обладает своими особенностями:
К радости пирографистов, аппараты для выжигания можно приобрести не только в специализированных онлайн- и офлайн- магазинах крупных городов страны – Санкт-Петербурга, Москвы – но и в небольших населенных пунктах. Товары для выжигания по дереву продаются на местных рынках электроники, а совсем уж раритетные вполне реально обнаружить на развалах. Цена их может варьироваться от 200-300 рублей за простенькую модель до 25-30 тысяч за профессиональный аппарат.
