Гравер электрический: устройство, принцип работы и выбор инструмента

Открытые лазерные граверы

1 Гравер NEJE JZ-6

Отзывы:

Лазер прекрасно работает с мягкими материалами (пластик, дерево, кожа, резина, поролон и т.д.). Помимо нанесения изображений, его можно использовать для вырезания сложных мелких фигур из бумаги. (Автор eagle13)

Обзоры:

• Лазерный гравер NEJE JZ-6 — «большой» выжигатель для взрослых
• Мини-гравер NEJE DK-5 Pro для хобби

Одни из первых моделей подобных граверов. Представляют собой открытую конструкцию, без защитных стекол или стенок. Собраны на базе приводов от FDD/CD/DVD-устройств. Комплектуются простыми лазерными модулями на 300….500mW. В плане работы практически не отличаются от более старших моделей.Характеристики лазерного гравера:

• Бренд: Neje
• Лазерный модуль 300….500 mW
• Рабочее поле 42х42. Разрешение гравировки: до 350 DPi
• Подключение через USB (MicroUSB)
• Питание: Блок питания 5В.
• Управляющая программа для XP/Win 7/Win 8/Win 10
• Программное обеспечение поддерживает следующие форматы изображений: JPEG, BMP, TIFF, PNG, PCX, PCD. Размер изображения в программе: 550 х 550 пикселей.
• Тип гравировки: точечная, с изменяемой выдержкой. Мощность лазера не модулируется.

Плюсы:

• Есть защитные очки в комплекте;
• Программное обеспечение бесплатное, достаточно простое для изучения и работы.

Минусы:

• Рабочая зона составляет всего 42х42 мм;
• маломощный лазерный модуль;
• достаточно долгое время выжигания;
• открытый корпус (не безопасно).

Устройство гравировальных аппаратов

Лазерный гравер Speedy 400. Фото Trotec

Лазерные граверы относятся к разряду высокотехнологичного оборудования. Помимо лазерной технологии их работу обеспечивают оптические устройства, управляющие программы и автоматизация контроля выполняемых действий. Общими для всех лазерных гравировальных устройств являются следующие конструктивные элементы.

• Обеспечение точного позиционирования лазерного луча относительно обрабатываемого предмета гарантирует координатный стол. Он представляет собой станину, на которой установлены направляющие. От качества выполнения этого узла зависит точность и ровное перемещение подвижных элементов гравера.
• Привод станка включает в себя микрошаговые двигатели или сервоприводы, которые обеспечивают движение подвижных частей. Особенность их в том, что в зависимости от характера действующего сигнала, они могут изменять скорость движения, направление вращения, количество оборотов. Усилие от двигателей передается к движущимся по направляющим механизмам с помощью ременных передач или шарико-винтовой пары.
• Рабочий стол выполняет роль базировочного приспособления для гравируемых предметов. Большинство из них выполняются подъемными (вручную или автоматизированные) с целью достижения лучшего технологического положения между деталью и лазерной головкой. В зависимости от формы и свойств материалов обрабатываемых предметов столы имеют особенности конструкции (алюминиевые ламели, сотовые элементы, в виде тонких заостренных стержней и другие).
• Оптическая система обеспечивает нужное направление и фокусировку луча. С помощью системы зеркал из специального материала, препятствующему рассеиванию, луч доставляется к фокусирующей линзе. Она сжимает всю энергию луча в диаметр размером несколько десятков миллиметра.
• Собственно сам излучатель, состоящий, например, у газового лазера из лампы и блока накачки. Лазерная лампа — это три полости, находящиеся в стеклянном, металлическом или керамическом корпусах. Внутренняя и внешняя полости заполнены углекислым газом или его смесью с азотом и инертным газом. Средняя полость используется для охлаждения водой или другой специальной жидкостью. К электродам, находящимся внутри внутренней полости с газом, подается высокое напряжение, позволяющей трубке сгенерировать лазерное излучение.
• Установить напряжение и силу тока, необходимую для формирования лазерного луча, помогает блок накачки.
• Место гравировки должно очищаться от продуктов (следов) горения. Они не должны оседать на поверхности линзы. Такую функцию выполняет воздушный компрессор, являющийся неотъемлемой частью лазерного гравера.

Лазерный станок для гравировки и маркировки МиниМаркер 2-20А4. Фото Лазерный Центр

• Некоторые материалы при гравировке образуют большое количество дыма. Для его устранения аппарат комплектуется вытяжным вентилятором с гофрированными рукавами.
• Во время работы гравера происходит нагрев лампы. От перегрева она может быстро выйти из строя. Емкость с дистиллированной водой с погруженной в нее водяной помпой неотъемлемый атрибут лазерного гравера.
• Система управления станком представляет электронный блок, который подает команды на двигатели приводов, лазерный излучатель, системы воздушной очистки и охлаждения и другие. Команды формируются программным обеспечением, разработанным для выполнения конкретного вида гравировальных работ.
• Для нанесения гравировки на поверхностях вращения станок опционально комплектуется специальным поворотным приспособлением, подобным имеющемся на токарном станке. Оно состоит из цилиндрического зажимного устройства и упора – центратора, перемещающегося на салазках гравировального станка.

Виды станков, видео

Основное различие граверов заложено в материале активной среды, формирующей лазерный луч. По этому показателю существует два вида оборудования — газовое и твердотельное. Кроме основного технологического есть дополнительные различия, связанные с условиями его эксплуатации, работы могут осуществляться в производственных условиях или в домашнем частном бизнесе. Некоторые виды ниже рассмотрены более подробно.

Твердотельные

Такие установки производят лазерное излучение с длиной волны, которое хорошо поглощается металлами. Активным рабочим телом является химический кристалл. В отличие от газовых могут работать в импульсном режиме, что необходимо при нанесении некоторых видов изображений, например, объемных в толще прозрачного материала.

Волоконные

Здесь роль активного излучающего тела выполняет оптоволоконная нить. По сути это такой же твердотельный лазер, но имеющий ряд преимуществ. Он значительно менее требователен к условиям охлаждения, чем твердотельный с кристаллическим рабочим телом или газовый.

Лазерный волоконный гравировальный станок по металлу и пластикам FMARK NS. Фото Центр лазерных технологий

Конструкция узла и условия накачки значительно упрощаются, основной рабочий элемент полупроводниковый диод. Волоконный лазерный гравер отличается сверхточной фокусировкой, что делает его лучшим среди других видов подобного оборудования. Более дорогая, но и с повышенным функционалом установка.

С ЧПУ

Лазерные станки с ЧПУ, помимо резки заготовок и раскроя листов металла, выполняют гравировальные работы с нанесением изображений конфигурации любой сложности. С помощью системы ЧПУ осуществляется программирование и оперативная переналадка с одного вида изображения на другой, достаточно лишь заменить в системе старый файл на новый.

Универсальный производительный лазер с компактной головкой TruMark серии 5000. Фото TRUMPF

Лазерные станки с ЧПУ для гравировки обычно небольшого размерного ряда, станки с большим рабочим столом по своей специфике больше подходят для раскроя и резки заготовок.

Настольные

Для людей, занимающихся гравированием в домашних условиях, производители выпускают лазерные настольные или мини-станки. В основном это устройства малого размера для нанесения текстовых надписей на материалы, используемых в быту (изделия из металла, пластмассовые изделия, небольшие деревянные предметы). Эти станки снабжены устройствами с максимально простым управлением. Работа настольного гравера представлена в следующем видео.

Ручные

Получить изображение на детали лазерной гравировкой можно только механизированным способом. Однако выполнить лазерную маркировку (отличается от гравировки лишь невозможностью получать рельефную поверхность) возможно оборудованием, имеющим переносную ручную лазерную головку. Пример работы такой лазерной маркировочной установки показан в следующем видео. Это неклассический вариант регулировки положения лазерного луча на заготовке вручную, но часть технологии производства работ указанной в видео установкой производится усилием рук.

УРА! Станок пришел!

Давеча позвонили мне из Желдорэкспедиции (транспортная компания), сказали, что пришел мой станок. Доставка из Китая до Оренбурга заняла примерно полтора месяца. Как и заявляет продавец, все транспортные расходы он берет на себя. Я просто приехал в пункт выдачи, поставил подпись и забрал станок. Ни копейки доплачивать не пришлось, ни за таможенные сборы, ни за доставку. Приятная приятность). Вес посылки 84кг, тяжеловат, одному не погрузить/разгрузить. Но в машину поместился прямо «пуля в пулю».

Вот фоточки после распаковки:

Голова была закреплена на направляющих пластиковыми стяжками, чтобы ничего не повредилось. Таким же способом к сотовому столу крепился кабель питания. Станок сразу пришел с заводской юстировкой, а регулировочные болты были залиты термоклеем, чтобы настройки не сбились во время транспортировки, т.е. можно было подключить аппарат и сразу начать резать и гравировать, чем я, собственно, и занялся!

Вот первые образцы того, что я вырезал:

На мой взгляд достаточно неплохо вышло.

Я все-таки решил проверить насколько правильно настроены зеркала с завода и оказалось, что есть грешок за китайскими настройщиками. Посмотрев видео на ютубе и почитав статейки я допилил настройку зеркал до идеальной. Подробнее о процессе настройки я написал здесь: Настройка, юстировка лазерного станка из Китая.

На этом пока все, если что еще вспомню, допишу. Процесс распаковки и тестовой резки я записал на видео, будет время — смонтирую и выложу сюда.

Уход за гравировальным оборудованием и инструментом

Чтобы гравер или бормашина, используемые в домашних условиях или в условиях хорошо оборудованной мастерской, прослужили как можно дольше, необходимо правильно за ними ухаживать. В первую очередь надо следить за состоянием инструментов, которые используются в комплекте с таким оборудованием: на их рабочей поверхности не должно быть трещин и других дефектов. Заменять неисправные инструменты можно только на боры аналогичной конструкции и такого же типа. Следует также принять за правило очищать вентиляционные отверстия гравера от скапливающейся в них пыли после каждого сеанса работы.

Фигурная резка фанеры (выпиливание фигурок из листа фанеры с помощью станка) пользуется популярностью среди декораторов и мебельщиков. С помощью листа фанеры и специального оборудования можно создать не просто украшающую дом поделку, а целое произведение искусств.

Читать также: Пила дружба заточка цепи

Лазерная резка декораций для украшения дома

Способы выпиливания (базовые техники)

Выпилить фигурку можно с помощью:

• станка для фигурной резки фанеры – лазерное оборудование;
• обычного лобзика (к нему также понадобится набор пилочек);
• ЧПУ – фрезеровочного оборудования.

Прежде чем начать выпиливание, по той или иной технологии, следует знать некоторые нюансы, которые необходимо учесть при работе со склеенным шпоном:

1. Следует знать, что вырезать фигуру из фанеры, изготовленной из сосны/ели, будет намного труднее, чем из других древесных пород. Это объясняется тем, что хвойные сорта за счет смол обладают вязкой структурой.
2. Резать склеенный шпон необходимо по направлению волокна. Если надо совершить поперечный распил, то в таком случае сначала ножом делают небольшие надрезы, а затем приступают к распилке основным инструментом.
3. Прежде чем забить гвоздь, необходимо сделать для него отверстия.

Выпиливание лобзиком

1. Пилить надо только в одной вертикальной плоскости. Движения пилой надо осуществлять «вверх-вниз».
2. Если по рисунку надо сделать поворот, то поворачивают заготовку, а не основу.
3. Выпиливать начинают во внутреннем контуре. Затем переходят на наружный контур.
4. Периодически следует остужать пилочку (на 10-15 минут приостановить работу). В противном случае она придет в негодность.

Создание шедевра ручным лобзиком

Лазерная резка фанерного листа

Принцип работы: выжигание лучом по контуру. К основным преимуществам такой техники можно отнести:

• обрабатывать/запиливать края фигуры после резки не надо;
• качественный распил;
• размер всех деталей, прошедших лазерную обработку, одинаковый;
• выжечь можно узор любой сложности.

К недостаткам и к возможному риску при работе с лазерным оборудованием можно отнести:

• при избыточной мощности фанера может обуглиться (несмотря на то, что в технологии предусмотрена специальная подача воздуха, риск возгорания/обугливания есть, хоть и небольшой);
• мастер при виде фанеры должен уметь определять, из каких пород состоит шпон и, каким клеем он проклеен (от типа древесины и вида клея зависит режим выжигания);
• если с таким оборудованием работает новичок, и в процессе выжигания луч «случайным образом» (по неопытности оператора) попадет на сучок, то изделие испортится.

Прежде чем взяться за резку фанеры с помощью лазера, необходимо научиться работать с данным видом оборудования. От опыта зависит то, как будет выглядеть фигура.

Резка с помощью фрезеровочного аппарата

К основным преимуществам данного способа выпиливания можно отнести:

• быструю распилку;
• при процессе вырезания фигуры из фанеры обугливание и других неприятных последствий не возникнет (такая техника лучше всего подходит для начинающих);
• точность распила такая же, как и при использовании лазерного оборудования;
• обрабатывать (отшлифовывать) края не надо.

Фрезеровочный аппарат также хорошо справляется с искуством

Ниже перечислены расценки на популярные марки станков для резки фанеры отечественного производства.

Реализует станок для фигурной резки фанеры. Цена зависит от размеров, типа привода и шпинделя.

С чего начать применение инструмента — подготовка к работе

Точность показаний прибора зависит от правильности его установки. Нивелир необходимо выровнять, выставив его в вертикальном положении, и только после этого можно приступать к нивелированию. Для выравнивания устройства, в его конструкции предусмотрен специальный штатив, представленный в виде треноги. Каждая ножка штатива имеет свойство регулировки — реализуется за счет скользящих ползунков, поэтому с выравниванием лазерного уровня не возникает никаких трудностей.

Это интересно! Дорогие модели лазерных нивелиров имеют встроенную опцию самовыравнивания или самостоятельной настройки. Достигается это за счет того, что устройство фиксируется в одной точке, и при отклонениях до 5 градусов, производится самостоятельное выравнивание. Для этого механизм инструмента оснащен героскопом.

Удостовериться в том, что прибор установлен правильно, можно по пузырькам воздуха в водяной колбе. Это аналогичные колбы, которые применяются в водных уровнях для выявления отклонений от ровной плоскости. Как только прибор выставлен, можно приступать к его эксплуатации. Если же применяется дорогостоящий лазерный уровень, оснащенный опцией самовыравнивания, то инструкция по его настройке несколько иная:

1. Выровнять прибор при помощи штатива
2. Включить его и дождаться, пока произойдет дополнительная поднастройка или юстирование, при помощи чего обеспечивается высокая точность показаний
3. При самовыравнивании уровень издает соответствующие сигналы (мигает или пикает), и как только они прекращаются, значит, устройство готово к эксплуатации
4. Если нивелир продолжительное время не может выполнить опцию самонастройки, то это означает, что угол отклонения свыше 5 градусов, и необходимо произвести более точную настройку штатива

Если измерения проводятся на открытой местности, и прибор устанавливается на грунт, то ножки треноги следует жестко зафиксировать в земле. Для этого каждая ножка имеет специальные выступы для их вкапывания. Прибор соединяется со штативом за счет специального резьбового соединения. Если на корпусе инструмента и штативе диаметры резьбовых соединений отличаются, то необходимо воспользоваться переходником.

Преимущества и недостатки

К плюсам лазерного гравера можно отнести:

• точность нанесения рисунка;
• возможность работать с разными типами материалов;
• простое управление;
• безотходное производство.

Основное преимущество устройства — это автоматика. Благодаря программному управления вероятность ошибки сведена к минимуму. Однако они не исключены и нужно учиться пользоваться гравером.

При достаточном уровне мастерства можно вырезать сложные рисунки

Однако у оборудования есть и недостатки. В процессе резки и нанесения гравировки невозможно регулировать глубину рисунка. Поэтому поверхность будет неоднородной и не всегда это хорошо. К тому же не все материалы хорошо переносят обработку лазером — под воздействием высокой температуры они деформируются.

Еще один недостаток гравера — это его небольшая производительность. Даже с мощной моделью может быть сложно изготавливать большую партию изделий. Нужно будет делать перерывы.

Как выбрать бормашину

Залог успеха в данной деятельности во многом зависит от выбранного инструмента. В первую очередь вы должны определиться с рабочей нагрузкой бормашины. Рекомендуется обращать внимания на два аспекта:

1. Мощность микромотора, которая будет определять длительность работы оборудования при механических нагрузках.
2. Количество совершаемых оборотов рабочего органа, в который будут фиксироваться насадки.

Желающим заниматься этой деятельностью профессионально следует знать, что им потребуется приобрести два инструмента. На сегодняшний день бормашины отличающейся мощностью и высокими показателями оборотов не придумали. По этой причине начинающим мастерам следует приобрести:

• Мощную бормашину с усиленной конструкцией наконечника;
• Инструмент поменьше для тонких работ.

Следующим шагом будет выбор заготовки. Специалисты рекомендуют отдавать свое предпочтение древесным породам с плотной однородной структурой. Лучшим выбором станет: липа, груша, бук или ольха. Дубовые, еловые, сосновые заготовки будут не самым лучшим выбором. Недостаток заключается в некачественном отражении фактуры рисунка.