Лазерная резка и гравировка: различия

Оба станки для лазерной резки и гравировки использовать лазерную энергию для плавления материалов и придания им желаемых форм. Хотя их функции могут показаться схожими и часто путаются, каждый из них служит разным целям. Понимание этих различий может значительно улучшить результаты вашего проекта.

Лазерная резка и лазерная гравировка — это два разных процесса, в которых используются лазерные машины, оба из которых относятся к методам лазерной маркировки. Поскольку они относятся к этой категории, их легко спутать. Цель этой статьи — изучить различия и сходства между лазерной резкой и гравировкой.

Что такое лазерная гравировка?

Лазерная гравировка — это метод точной маркировки, который использует сфокусированный лазерный луч для испарения поверхности заготовки, создавая постоянный рисунок. Лазерный гравер, который является типом лазерной маркировочной машины, генерирует лазерный луч и оставляет стойкий след на материале.

Как основной процесс лазерной маркировки, лазерная гравировка стоит в одном ряду с такими методами, как травление, отжиг и абляция. Эти методы имеют сходство в точности, долговечности и универсальности для различных материалов, но лазерная гравировка превосходит все остальные в создании более глубоких, долговечных и контрастных отметок.

Лазерная гравировка создает отметки, которые обычно глубже, чем от других методов лазерной маркировки. Глубина варьируется в зависимости от материала и настроек лазерного гравера. Сильный контраст между отмеченными и неотмеченными областями делает гравировку хорошо заметной, хотя она может быть не такой выраженной, как при лазерной гравировке.

Отрасли широко используют лазерную гравировку для отслеживания, идентификации и декорирования продукции. Она эффективно наносит логотипы, штрихкоды, серийные номера и QR-коды на различные детали и продукты.

Лазерная резка — это процесс термического разделения. В ходе этого процесса лазерный луч пересекает и режет заданные геометрии. Как и при гравировке, можно использовать широкий спектр материалов. Основой процесса резки является векторный файл (линии и кривые геометрии).

Этот процесс используется для резки фигур (например, букв, знаков и бирок), а также аппликаций, на которых ранее была сделана гравировка.

История лазерной гравировки

Его история не может начаться без упоминания ручной гравировки. До появления лазерной гравировки деталей ручная гравировка была единственным способом маркировки изделия. Ручная гравировка детали подразумевает использование острого предмета (гравировального инструмента) для нанесения маркировки.

Еще 500 000 лет назад камень был самым распространенным инструментом для гравировки. Однако в последнее время стали распространены стилусы, изготовленные из металлических деталей. Ручная гравировка даже развивалась на протяжении многих лет из-за технологического прогресса, приведшего к индустриализации, которая проявилась в точечной обработке и маркировке роликами; однако опора на лазерную технологию, основанная на идее Альберта Эйнштейна ЛАЗЕРА в 1916 году, и ее оптимизация в 1950-х годах привели к широкому промышленному принятию лазерной маркировки вместо предыдущей.

Теодор Майман создал первый оптический лазер, а Гордон Гулд создал оригинальный лазерный свет. Позже лазеры стали важной частью сверления, когда Western Electrics изготовила первую лазерную машину в 1965 году. Однако их реальное использование в гравировке началось только с появлением CO2-лазеров в 1967 году. Достижения в области технологий позже привели к появлению гравировальных машин, таких как лазеры UV и MOPA.

Как работает лазерная гравировка?

Имея в голове идею и следуя шагам, описанным ниже, у вас есть все необходимое для лазерной гравировки детали:

Проектирование

Проектирование — это первый шаг, который включает в себя создание цифрового представления желаемого узора, текста или изображения с использованием графического программного обеспечения для дизайна, такого как Adobe Illustrators, Inkscape и Onshape.

После этого дизайн преобразуется в формат, совместимый с гравировальным станком. Существует два распространенных формата: векторный и растровый, каждый из которых подходит для разных размеров, типов и сложности дизайна. Векторные дизайны особенно популярны, поскольку они позволяют лазеру следовать точным траекториям, что повышает точность.

Подготовка материала

Выберите материал, совместимый с лазерным гравером, который дополняет ваш дизайн. Как правило, лазерные граверы могут работать с камнем, стеклом, пластиком и металлами. Однако типы гравировальных машин подходят для ограниченного списка материалов.

Например, лазерные граверы УФ (холодные лазеры) не производят большого количества тепла, что ограничивает их применение пластиком и термочувствительными материалами. Напротив, лазерные маркеры CO2 совместимы с органическими материалами.

Конфигурация лазера

Настройка лазера включает в себя настройку параметров гравировки в зависимости от материала, желаемой глубины маркировки и требований к качеству. Этот шаг имеет решающее значение, поскольку он напрямую влияет на конечное качество гравированной детали.

Ключевые параметры для настройки перед гравировкой детали включают мощность лазера, скорость и частоту. Вот краткое объяснение каждого параметра:

• Мощность лазера: контролирует интенсивность луча. Более высокая мощность лазера создает более глубокие гравировки, в то время как более низкая мощность подходит для деликатной работы или термочувствительных деталей.
• Скорость: определяет, насколько быстро лазерная головка движется по материалу. Более низкие скорости позволяют делать более глубокие и детальные гравировки, в то время как более высокие скорости подходят для более легкой маркировки.
• Частота: Это относится к числу лазерных импульсов в секунду. Более высокие частоты используются для более мягких материалов, тогда как более низкие частоты лучше подходят для более твердых материалов.
• Отрегулируйте фокус лазера для правильного совмещения с поверхностью заготовки для получения четкой и точной гравировки.

Процесс гравировки

Гравировальный лазерный станок использует проектную инструкцию из модели САПР для направления лазерного луча, который испаряет поверхностный слой заготовки и создает гравированный рисунок.

Точность гравированной отметки зависит от настроек машины, а простота гравировки зависит от типа и сложности машины. Сложные лазерные машины имеют расширенные функции, такие как автоматизация, для обеспечения стабильных и качественных результатов.

Существует два типа лазерных граверов: настольные и переносные. Настольные граверы стационарны и подходят для задач, требующих стабильности и точности. Напротив, переносные граверы гибки и полезны для работы на месте и обработки больших или нестандартных деталей.

Инспекция

Конечный продукт проверяется после завершения процесса гравировки, чтобы убедиться, что он соответствует желаемым спецификациям. Проверка включает проверку точности дизайна, глубины и четкости маркировки, а также общего качества отделки. Любые несоответствия устраняются путем регулировки настроек лазера и повторной гравировки при необходимости.

Лазерная гравировка и лазерная резка — это одно и то же?

Нет, они разные. Процесс гравировки использует лазерный луч для удаления материала с поверхности объекта, испаряя или расплавляя его для создания постоянной отметки. Отсюда и его применение в персонализации и кастомизации продукции.

В отличие от этого, лазерная резка подразумевает использование лазерного луча для полного разрезания материала. Лазер режет заготовку путем ее расплавления, сжигания или испарения для получения чистых, точных краев. Это метод изготовления листового металла, который обычно используется для резки таких материалов, как пластик, дерево, ткань и металлические детали.

Как работает лазерная резка?

Лазерная резка использует мощный лазер, который направляется через оптику и числовое программное управление (ЧПУ) для направления луча или материала. Обычно в процессе используется система управления движением для следования за ЧПУ или G-кодом рисунка, который должен быть вырезан на материале. Сфокусированный лазерный луч сжигает, плавится, испаряется или сдувается струей газа, оставляя высококачественную обработанную поверхность.

Лазерный луч создается путем стимуляции лазерных материалов посредством электрических разрядов или ламп внутри закрытого контейнера. Лазерный материал усиливается путем внутреннего отражения через частичное зеркало до тех пор, пока его энергия не станет достаточной для выхода в виде потока когерентного монохроматического света. Этот свет фокусируется на рабочей области зеркалами или волоконной оптикой, которые направляют луч через линзу, которая его усиливает.

В самой узкой точке диаметр лазерного луча обычно составляет менее 0,0125 дюйма (0,32 мм), но возможна ширина пропила до 0,004 дюйма (0,10 мм) в зависимости от толщины материала.  

Если процесс лазерной резки необходимо начать в любом месте, кроме края материала, используется процесс прокалывания, при котором импульсный лазер высокой мощности проделывает отверстие в материале. Например, для прожигания листа нержавеющей стали толщиной 0,5 дюйма (13 мм) требуется 5–15 секунд.

Различия между лазерной резкой и гравировкой

Оба процесса относятся к категории лазерной маркировки. Это связано с тем, что они используют лазерные маркировочные машины для генерации лучей, которые могут испарять часть или весь продукт. Несмотря на схожесть, ниже приведены некоторые различия между лазерной резкой и лазерной гравировкой:

Принцип резки

Лазерная резка подразумевает использование лазерного луча для разрезания всей толщины материала путем плавления, сжигания и испарения. Большинство разрезов идеальны. Следовательно, они не требуют повторной подкраски. С другой стороны, лазерная гравировка подразумевает резку на нужную глубину без разрезания всей толщины. Поэтому гравированные материалы только испаряют свои поверхности на необходимую глубину.

Мощность лазера

Одно из самых важных различий в процессе лазерной резки и лазерной гравировки основано на используемых машинах. Здесь мощность лазера является определяющим параметром. С одной стороны, лазерные резаки — это машины с мощностью лазера более 60 Вт. Высокая мощность важна для резки, хотя это зависит от типа и толщины материала. С другой стороны, лазерные граверы имеют мощность лазера ниже 60 Вт.

Разница в мощности лазера также ограничивает типы лазерных машин, совместимых с процессом. Например, большинство лазерных режущих машин — это волоконные или CO2 лазерные маркеры. Однако лазерные граверы могут включать в себя другие лазерные маркировочные машины, такие как УФ или зеленые лазеры.

Основной доклад: Лазерные граверы могут резать тонкие листы неметаллов.

Фокусное расстояние объектива                                             

Еще одним важным отличием при сравнении двух процессов является фокусная линза, используемая в лазерных станках. Станки для лазерной резки имеют линзу с большим фокусным расстоянием. Следовательно, они обеспечивают гладкие края реза, делая их эстетически приятными. С другой стороны, станки для лазерной гравировки имеют линзу с коротким фокусным расстоянием. Следовательно, они дают объекту более мелкий размер пятна, улучшая качество гравировки.

Скорость резки

Как правило, процесс лазерной резки очень медленный из-за времени и энергии, необходимых для полного испарения материала. Однако это зависит от материала, который вы режете, и его размеров. Например, тонкий металл займет меньше времени, чем толстый, а тонкий пластик — меньше времени, чем тонкий металл. Кроме того, низкая скорость резки гарантирует, что передняя часть будет гладкой и хорошего качества.

Лазерная гравировка имеет более высокую скорость резки, поскольку процесс не предполагает резки. Кроме того, она способствует повышению эффективности и сокращению времени контакта. Однако резка на слишком большой скорости может привести к некачественной маркировке.

Формат файла дизайна

Станки для лазерной резки используют векторные файлы дизайна, а гравировальные станки — векторные и растровые файлы дизайна.

Векторный формат дизайна применим в лазерных работах, требующих тонких линий, и подразумевает использование лазерных лучей для трассировки линий и кривых дизайна вектор за вектором. Файлы векторного дизайна могут быть в форматах EPS, AI или CDR.

Формат растрового дизайна применяется к материалам для лазерной обработки, таким как дерево, штампы и бумага. Он включает в себя построение дизайна из пикселей и гравировку его линия за линией или точка за точкой. Растровые файлы имеют формат JPG или PNG.

Использование вспомогательного газа

Вспомогательные газы, такие как гелий и кислород, помогают вытеснять расплавленный материал, который появляется во время процесса лазерной резки. В результате они настоятельно рекомендуются для резки толстых материалов. Помимо вытеснения расплавленного материала, они также режут гладкий внешний вид.

С другой стороны, лазерная гравировка не требует вспомогательного газа, поскольку он может создать хлопок, который влияет на внешний вид отделки поверхности. Однако вы можете использовать его, когда процесс гравировки производит слишком много дыма, так как газы не дают дыму влиять на качество маркировки.

Сколько стоит лазерная резка и гравировка?

Сколько стоит лазерная резка и гравировка? Это вопрос, который задают многие клиенты, но это все равно, что спросить: «Какова длина веревки?»

Каждая работа отличается. Заказы производятся из разных материалов разной толщины в разных количествах, поэтому есть много переменных. Вот основные из них, которые следует учитывать, чтобы убедиться, что для клиентов создается правильный продукт по правильной цене и правильного качества.

Плата за установку художественного произведения

Моя стандартная плата за установку художественного произведения составляет £45, но она может быть больше, если произведение сложное и значительное по объему. Это единоразовая плата, если только произведение не меняется, и она охватывает 2-3 итерации, если с первого раза все не так.

Срок изготовления

Время производства лазерной резки и гравировки стоит £1 в минуту. Работа, которая занимает 30 минут, будет стоить £30 + материалы + настройка художественного оформления. Если это займет час, время производства составит £60.

Для более крупных заказов возможна скидка в зависимости от интенсивности и сложности работы.

Требуемое количество

Небольшие производственные циклы требуют больше времени и, следовательно, менее экономичны, чем более крупные, особенно если для получения нужного результата требуется много тонкой настройки. Клиенты справедливо ожидают, что цикл из 10 небольших деталей будет стоить намного дороже, чем цикл из 100+. Всегда стоит сделать прототипы перед заказом большего количества, чтобы убедиться, что вы довольны своим продуктом.

Цена материалов

Разные материалы стоят по-разному.

МДФ немного дешевле лазерной фанеры при той же толщине. Это одни из лучших материалов, с которыми я работаю, и они намного дешевле оргстекла при той же толщине.

Изготовленные на заказ деревянные элементы для вывесок будут зависеть от требуемой древесины и требуемого размера. Ткань, картон, формика, майлар и другие материалы могут быть получены в листах разных размеров от разных поставщиков в зависимости от требуемого цвета и количества. Некоторые поставщики продают только большие листы, в то время как некоторые продают ограниченную цветовую гамму в зависимости от требований их основных клиентов.

Лазерная резка против лазерной гравировки по металлу

Применение для различных материалов:

Как правило, лазерные режущие станки имеют более высокую мощность, часто оснащены источниками CO2- и волоконного лазера, что позволяет им обрабатывать более широкий спектр материалов.

Волоконный лазерный станок для резки подходит для более толстых материалов, включая металлы, сплавы, пластик и органическое стекло. Он особенно хорошо подходит для точной и быстрой резки металлических материалов.

Металлические материалы включают нержавеющую сталь, алюминий, медь, железо и т. д. Неметаллические материалы включают ПВХ, акрил, плотный картон, дерево и т. д. Материалы, которые можно обрабатывать лазерной резкой, включают металлы, акрил, плотный картон, дерево и т. д. Для сравнения, лазерные гравировальные станки могут обрабатывать более тонкие части металлов, сплавов, акрила, плотного картона, дерева, KT-картона и подобных материалов.

Разница между лазерным гравером и лазерным резаком

Лазерная резка:

Цель:

В основном используется для точной формовки и резки металлических материалов с целью создания точных деталей.

Процесс:

Лазерный луч фокусируется на поверхности металла, и под воздействием высокой температуры лазера металл испаряется или плавится, достигая точной и четкой резки по заданной траектории.

Приложения:

Широко используется в обрабатывающей, автомобильной, аэрокосмической и металлообрабатывающей промышленности для производства сложных металлических компонентов, деталей и прототипов. Применимо к различным материалам, включая металлы, пластики, дерево и т. д.

Лазерная гравировка:

Цель:

Обычно используется для неметаллических материалов, таких как дерево, кожа, бумажные изделия и пластик. Также может гравировать некоторые металлические поверхности с подходящими покрытиями.

Тонкая гравировка:

Лазерная гравировка позволяет добиться очень детализированных эффектов гравировки, что подходит для применений с высокими требованиями к узорам, тексту и т. д.

Гибкость:

Регулируя интенсивность лазера и глубину гравировки, можно добиться различных эффектов, что обеспечивает высокую гибкость.

Бесконтактный:

Подобно лазерной резке, лазерная гравировка является бесконтактным методом обработки, не повреждающим поверхность заготовки.

Применимо к различным материалам:

Лазерную гравировку можно использовать для различных материалов, включая дерево, пластик, стекло и т. д.

Удаление материала: Лазерная резка формирует формы путем прорезания материала, в то время как лазерная гравировка создает маркировку путем удаления поверхностного материала.

Цель: Резка применяется для изготовления деталей, а гравировка — для декорирования и идентификации.

Глубина: Резка, как правило, более глубокая, тогда как гравировка представляет собой поверхностную обработку.

Приложения: Лазерная резка в основном применяется для получения функциональных деталей, в то время как лазерная гравировка больше фокусируется на эстетике и идентификации. В случае металлических материалов лазерная резка обычно используется в производственном секторе, в то время как лазерная гравировка больше подходит для целей идентификации и декорирования.

Лазерная резка против лазерной гравировки при обработке дерева

Использование лазерной резки и гравировки с ЧПУ на дереве зависит от таких факторов, как тип древесины, твердость и другие параметры, такие как влажность или текстура. Чем однороднее цвет и текстура древесины, тем лучше и однороднее эффект лазерной гравировки.

Во время лазерной резки лазерный луч проходит через древесину, быстро испаряя излишки мусора, чтобы обеспечить четкие и чистые кромки реза. Лазерная резка с ЧПУ хорошо подходит для проектов по обработке дерева, требующих высокой точности и детализации, таких как головоломки, украшения или архитектурные модели.

Для лазерной гравировки последовательная гравировка может создавать узоры с определенной глубиной, что приводит к тонким переходам и градиентным цветам. Регулируя глубину гравировки, можно достичь различных уровней эффектов гравировки, от неглубоких до глубоких, отвечая различным требованиям дизайна. Глубокая гравировка часто используется при создании деревянных произведений искусства, знаков или персонализированных подарков.

Регулировка интенсивности и глубины гравировки лазера может давать различные эффекты, делая процесс гравировки более гибким. Это позволяет создавать более трехмерные и насыщенные эффекты на поверхности дерева. Кроме того, контролируя траекторию движения и интенсивность лазера, можно добиться различной глубины и детализации гравировки для удовлетворения конкретных потребностей дизайна.

Можно ли использовать лазерный станок для гравировки?

Да, лазерные резаки, как правило, способны гравировать. Лазерные режущие машины используют лазерный луч высокой энергии для резки или испарения материалов, и эта технология может создавать узоры, текст или дизайн на различных типах материалов. В некоторых случаях, регулируя параметры, используя соответствующие линзы и регулируя фокус, можно добиться простых эффектов гравировки.

Системы лазерной резки в первую очередь предназначены для резки материалов, а не для гравировки. Лазерные гравировальные машины специализируются на создании узоров, текста или рисунков на поверхности материалов. Для специальных задач гравировки обычно рекомендуется использовать лазерную гравировальную машину, специально разработанную для этой цели.

Области применения:

Лазерная резка имеет широкий спектр применения, включая, помимо прочего, металлургию, автомобилестроение, производство электроники, аэрокосмическую промышленность и т. д. В этих областях лазерная резка может использоваться для резки металлических пластин, труб, деталей и т. д. с такими преимуществами, как высокая точность, скорость и низкая стоимость. Лазерная резка обычно быстрее лазерной гравировки.

Лазерная гравировка также имеет широкий спектр применения и в основном используется в области искусства, ремесел, подарков, знаков и декоративных материалов и т. д. В этих областях лазерная гравировка может использоваться для создания различных узоров, текста, изображений и т. д. с преимуществами высокой точности, хорошего эффекта, высокой скорости и т. д. Кроме того, лазерная гравировка может также использоваться в областях печати на контейнерах, обработки текстуры кожи, гравировки изделий из дерева и т. д., что может повысить эффективность производства и сократить затраты.

Преимущества и недостатки: лазерная резка против Лазерная гравировка

Заключение

В современном ландшафте производства и дизайна появление лазерной технологии открыло новые возможности для создателей и производителей. В этой статье мы подробно сравним различия между лазерная резка и гравировка, изучая их уникальные характеристики и подходящие применения. Независимо от того, нужна ли вам точная резка или глубокая гравировка, наш анализ направлен на то, чтобы помочь вам принять обоснованные решения и в полной мере использовать потенциал лазерной технологии в ваших проектах.

Как лазерные режущие, так и гравировальные машины используют лазерную энергию для плавления материалов и придания им желаемых форм. Хотя их функции могут показаться схожими и часто путаются, каждый из них служит разным целям. Понимание этих различий может значительно улучшить результаты вашего проекта.