Способы качественного раскроя ткани на лазерном станке с ЧПУ
Несмотря на широкое применение ткани, до сегодняшнего момента текстильная промышленность оставалась сектором с высокой долей ручного труда. Объяснением этому может служить особенность ткани — тонкого, податливого материала. Ведь для обработки станочным способом (например, резанием), необходимо надёжно закреплять заготовку. А как добиться этого для большеформатной танки — ведь её невозможно закрепить в каждой точке поверхности?
Высокопроизводительная автоматическая станочная обработка ткани стала доступной с возникновением технологии обработки лазером. Лазерный луч, во-первых, способен обеспечить тончайший шов реза — без «махров» или подрывов ткани. Во-вторых, бесконтактная обработка лазером не предполагает наличие сил резания, а значит, заготовку не требуется крепить. Достаточно лишь расстелить отрезок материи на рабочем столе лазерного станка (для фиксации под собственной тяжестью).
В-третьих, лазерные станки с ЧПУ могут осуществлять фигурный раскрой ткани — согласно заложенной программе обработки. Простота эксплуатации и широкая универсальность лазерного оборудования позволяют вести сложную обработку с минимумом затрат. И в-четвёртых, стоимость лазерного станка (даже большого формата) сравнительно небольшая. А значит, даже малое предприятие может позволить себе высокопроизводительную автоматическую обработку ткани.
Возможности обработки ткани лазером
Лазерные станки с ЧПУ позволяют вручную размещать заготовки из ткани нужной площади (в соответствии с размерами рабочего отсека станка) или автоматически протягивать рулонные заготовки. Ряд моделей оснащены подобным загрузчиком в базовой комплектации, а для некоторых такой механизм — опция.
При «падении» лазерного луча, поверхность ткани в зоне обработки нагревается и мгновенно испаряется — так быстро, что тепло не успевает распространиться на соседние слои материала. Таким образом, ткань прожигается насквозь и «отрезается» лучом по контуру движения головки излучателя. При этом качество обработки мало зависит от вида материала. Поэтому лазерный станок способен работать практически с любым видами ткани, в том числе «трудными» (например, синтетическими смесовыми — «сыпучими»).
Контуры обработки задаются программно — всего лишь слегка переработанным графическим 2D-эскизом. Программирование открывает широкие технологические возможности, такие как:
- осуществление сложного кроя;
- производство лекал;
- раскрой особых видов тканей (например «термо-тканей»), и т.д.
Современные программные пакеты для подготовки управляющих файлов позволяют оптимизировать расположение изделий на общем поле тканевой заготовки. В результате экономится материал и минимизируется число «обрезков». К тому же обрезки подходящего размера можно снова использовать для производства полноценных изделий.
При обработке ткани лазером полностью отсутствует брак. А благодаря быстрой переналадке станка с ЧПУ, можно производить изделия разного вида в любом количестве — от единичного экземпляра, до массовой серии. Единствен минус — на лазерном станке с ЧПУ нельзя резать ткань настилами — только в один-три слоя (в зависимости от исходной толщины тканевой заготовки).
Резка ткани в инертном газе
Для применения обдува инертным газом лазерный станок с ЧПУ не требует дополнительных модификаций. Инертный газ можно подавать через штатную систему обдува/охлаждения лазерного излучателя (вместо используемого обычно воздуха). При этом расход газа будет сравнительно небольшой, а значит, себестоимость обработки ткани возрастёт несущественно.
Ещё одной сложностью при обработке ткани лазером (особенно при резке шерсти) является неприятный запах. Как известно, одно из главных достоинств лазерной обработки — отсутствие твёрдых отходов (стружки и пыли). Однако при испарении обрабатываемого материала образуется газообразный «остаток», который отводится специальной вытяжной системой станка. В случае с обработкой ткани следует позаботиться об интенсификации отвода газа. Ряд моделей лазерных станков имеет регулировку производительности вытяжной системы (к примеру, специальными шторками перекрывается часть вытяжных сопел, следовательно, интенсивность вытяжки газа через оставшиеся сопла возрастает). Так вот, при обработке ткани следует регулировать систему вытяжки на максимальную производительность.
Читайте также: Магнит цветок из ткани
«Секреты» гравировки на ткани
В последнее время модным направлением стала гравировка всевозможных изображений на ткани (особенно джинсовой). Как маркетинговый ход, технология гравировка ткани оправдывает себя превосходно. Однако на практике вещи с гравировкой очень быстро приходят в негодность (вытираются, мохрятся и т. п.). В этом нет ничего удивительного, поскольку любая ткань является очень тонким материалом. Если его даже чуть-чуть «царапнуть» лазером, это нарушит структуру переплетения волокон ткани. Такое ослабление «несущего каркаса» приводит к потере прочности — ткань начинает сечься, как будто её длительное время интенсивно тёрли.
Таким образом, если гравировка изображений на ткани всё же необходима, следует выбирать участки одежды, подверженные минимальному трению. Иначе «ослабленная» лазером ткань под воздействием внешней истирающей нагрузки быстро придёт в негодность. И вся затея с созданием эстетического образа в скором времени будет испорчена ухудшением качества всей тканевой подосновы.
Детальный видеообзор на профессиональный лазерный станок Wattsan 6040. Внутренее устройство и технические характеристики оборудования.
Побывали в гостях на производстве предприятия «АЛЬТАИР», которое успешно занимается производством деревянных игрушек и сувенирной продукции.
Видео с производства компании Пластфактория — наш уже постоянный клиент, который занимается POS-материалами и работает с крупными косметическими брендами.
Материалы для лазерной обработки
Акрил (оргстекло). «Классический» материал для лазерной резки. Режется очень хорошо до толщины 10 мм. Хорошо наносится и любой вид лазерной гравировки. Пожалуй, лучше всех остальных материалов отвечает требованиям лазерной обработки. Связано это в основном с тем, что при лазерном воздействии практически отсутствует плавление материала, в основном идет испарение и удаление паров сжатым воздухом, который подается в зону обработки. Заметное оплавление поверхности реза происходит только при небольшой скорости резки и минимальной подаче воздуха — лишь бы не допустить возгорания материала. Тогда мы имеем то, что называют «зеркальной кромкой» реза. При работе с молочным и цветным акрилом этот эффект выражен слабее.
На кромке реза обычно наблюдается тонкая полосатая структура, которая практически до конца неустранима и вызвана физическим процессами, протекающими в зоне реза. Но не надо путать эту тонкую структуру с зубцами большей амплитуды, которые есть следствие недостатков в оборудовании.
При резке акрила толщиной более 5-8мм надо учитывать термические напряжения, которые могут возникать в материале, особенно в режиме «зеркального реза», и взаимодействовать с собственными внутренними напряжениями.
Полистирол режется медленнее и хуже, чем акриловое стекло. Резка полистирола идет через расплав материала. Поэтому на кромках реза неизбежно появление облоя. При небольшой подаче сжатого воздуха кромка реза почти прозрачна, но облой значителен. При увеличении подачи воздуха облой уменьшается, но кромки реза становятся шершавыми, а решетка технологического стола и вентиляция забиваются тонкими нитями, выдуваемыми из зоны реза. После резки практически каждого листа заготовки необходимо чистить стол и вентиляционную решетку. Резка полистирола возможна, но очень трудоемка.
Полиэфирное стекло (ПЭТ, ПЭТФ, ПЭТГ). Полиэфирное стекло хорошо режется лазером, но хуже акрила. Небольшой облой практически неизбежен. Поверхность реза также может быть близкой к зеркальной, но периодическая неровность поверхности реза всегда присутствует и несколько сильней выражена, чем у акрила.
Читайте также: Бусы из ткани сделанные своими руками
Стиролакронитрил (САН)- сравнительно новый полимерный материал, используемый в рекламных технологиях, хорошо режется лазером. Качество реза примерно среднее между акрилом и полистиролом.
Зеркальные и фольгированные пластики режутся в общем также как и основной материал, но есть и определенные проблемы, связанные с возможностью повреждения зеркального слоя. Многое зависит от типа и марки металлизированного пластика, способа нанесения металлизированного слоя и (или) защитного слоя краски. Во всех случаях для уменьшения вероятности возгорания и повреждения зеркала требуется более интенсивных поддув воздуха. Кроме того, во избежание повреждения зеркального слоя часто целесообразно вести резку таких пластиков вверх зеркальным слоем. Поэтому желательно для каждого типа материала провести пробные резы.
Поликарбонат плохо режется лазером и только небольших толщин, до 1-2мм. Край реза зеркально-коричневый, с выраженным облоем и заметной периодической структурой. Возможна резка сотового поликарбоната толщиной 4-6мм, но с весьма низким качеством реза.
Слоистые пластики — текстолит, гетинакс и т.п. Режутся лазером очень плохо и только малой толщины. Во многом это связано со слоистой структурой материала и характеристиками используемой полимерной связки.
Полипропилен, капролон и др. литые полимерные материалы, в т.ч. термореактивные можно вполне прилично резать до толщин 5-10мм. Но очень многое зависит от конкретной марки материала и его производителя. Поэтому обязательно проведение пробных резов.
Фторопласт можно резать лазером, но только при очень хорошей вытяжке. Объемный характер поглощения лазерного излучения во фторопласте определяет весьма специфический, взрывной, характер процесса резки.
Облицовочные пластики и термопласты. Большинство режется только при небольшой толщине (до 1-2мм). Качество реза может быть вполне приличным, но трудоемкость резки велика. Обязательно проведение пробных резов на каждой партии материала.
Пенопласты и поролоны режутся без проблем. Возможна резка, как с оплавлением поверхности кромок, так и практически без ее оплавления. Но при большой толщине материала (более 20-25мм) проявляется значительная «бочкообразность» лазерного реза, т.е. края реза перестают быть перпендикулярными поверхности. При резке поролона есть трудности с внутренними напряжениями в материале в результате которых может исказиться контур резки.
Дерево и шпон хорошо режутся до толщины 10-15 мм, в зависимости от типа древесины. Требуется интенсивный поддув для удаления продуктов горения. Хорошо режутся сосна, ель, осина, тополь. Значительно хуже береза, тем более бук или дуб. Чем тверже и плотнее древесина, тем трудней она режется. лазером. Характер резки вдоль и поперек волокон различен. Общая проблема сучки, при наличии которых отличного качества реза добиться очень трудно. Край реза от светло-коричневого до почти черного, слегка обугленный. Чем толще и тверже древесина, тем темнее кромки реза.
Фанера. Хорошо режется до толщины 8-10мм. Резка фанеры сильно зависит от сорта древесины, вида клея и способа обработки. Лучше всего режется обессмоленная фанера из древесины хвойных пород. Березовая фанера режется хуже. Еще хуже фанера с формальдегидными смолами. Поверхность реза всегда темная. Режим и качество резки конкретного сорта фанеры определяются экспериментальным путем.
Картон, пенокартон, бумага, ткани прекрасно режутся лазером. Край реза слегка желтоватый или коричневый. Для тонкий материалов проблемой является их ровная укладка и удержание на плоскости. Резка в несколько слоев практически не используется, т.к. в этом случае крайне трудно избежать внедрения продуктов распада между слоями и их загрязнения.
Читайте также: Деятельное состояние тканей это
Кожа хорошо режется лазером до толщины 3-4мм. Требуется интенсивный поддув. Цвет и степень обугленности краев реза очень сильно зависит от типа кожи. Обязательно проведение пробных резов. Еще проблема — ровная укладка на поверхности стола раскроя.
МДФ и ПСБ хорошо режутся лазером до толщины 8-10мм. Но характеристики материала (тип связки, плотность прессовки) очень сильно варьируются в зависимости от его марки и конкретного производителя. Поэтому обязательно проведение пробных резов. Край реза ровный, от светло- до темно коричневого, слегка обугленный. Обязателен интенсивный поддув сжатого воздуха.
Ламинированная ДВП хорошо режется лазером до толщины 10-12мм. Торцевая поверхность реза от светло- до темно-коричневого цвета, в зависимости от толщины. Требуется интенсивный поддув воздуха.
ДСП режется лазером отвратительно из-за своей рыхлой структуры и особенностей используемой полимерной связки (эпоксидные или формальдегидные смолы). В принципе можно резать ДСП толщиной 6мм. Край реза неровный, темно-коричневый, местами черный.
Резина и линолеум хорошо режутся лазером. Но при этом в тонком (порядка 0,1мм) слое вокруг кромок реза теряется вулканизация. Для некоторых сортов резины возможно обугливание по торцевой поверхности реза. Остается специфический запах, выветривающийся со временем.
Поранит, гипсокарто н, слюду можно, и довольно успешно, резать лазером. Лазерная резка прокладок из паротита практикуется очень часто. Скорость резки определяется толщиной материала. Вообще высокотемпературные и композитные материалы резать лазером можно, если только эти материалы не боятся термических напряжений.
Искусственный камень. Возможность резки зависит прежде всего от типа используемой связки. Почти наверняка будет хорошо резаться искусственный камень толщиной 10-12мм, если он на акриловой основе. Торцевая поверхность реза гладкая, матовая. В остальных случаях необходим пробный рез.
Камень резать лазером в принципе можно, но очень неэффективно. Лучше и не пробовать.
Стекло, керамику резать лазером возможно, но сложно. Хотя некоторые виды настенной керамической плитки режутся вполне удовлетворительно. Но обычный для стекла и керамик механизм термораскалывания, который используется при их резке, дает положительные результаты только при больших партиях совершенно однотипного материала. Кроме того, малые радиусы кривизны контура реза все равно исключаются, а скорость резки весьма невелика.
Вспененные ПВХ пластики. Возможна резка вспененных ПВХ пластиков толщиной до 15 мм. При большей толщине материала край реза начинает обугливаться. Резка идет при интенсивной подаче сжатого воздуха. Облой (заусенец на отливке или штамповке) очень мал или практически отсутствует, т.к. процесс резки в основном идет через сухую возгонку материала.
Торцевая поверхность реза имеет коричневый цвет, светлеющий со временем. Чем больше толщина материала, тем темнее кромка реза. Цвет кромки определяется парами ПВХ, которые образуются в процессе лазерной резки и впитываются в пористую поверхность реза. Коричневый торец сохраняется даже при резке литых, в т.ч. прозрачных, ПВХ пластиков. Удаление цвета механической зачисткой или мойкой возможно только частично, так как пары проникают вглубь материала. Детали после резки имеют специфический запах, исчезающий со временем.
Неприятной особенностью резки ПВХ являются пары хлора, которые также выделяются при резке, пусть и в крайне ограниченном количестве и вызывают коррозию всех стальных деталей станка.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом