Лазер для резки кожи своими руками
Привет, Хабр! Сегодня расскажу о своем лазерном станке для резки фанеры и гравировки кожи. Цель была как всегда – максимум функционала за минимум денег).
Несмотря на экономию средств, на контроллере было решено не экономить – во-первых, Руида многозадачна, по сравнению со всякими М2 и прочими платами управления, что означает минимум танцев с бубном при подготовке файла на обработку. Во-вторых, Руида автономна, она позволяет работать без компьютера, перенося файлы только на флешке и позволяя менять режимы обработки силами самого контроллера. Что немаловажно при работе на балконе).
В-третьих, если я вдруг решу собрать более серьезный станок с огромной и мощной трубкой – у меня уже будет взрослый контроллер. На этот контроллер есть очень подробный даташит, и собрать вокруг нее станок под конкретные задачи не составляет труда.
Трубка 40вт, чего хватает не спеша, но с приемлемым качеством резать 3-4 мм фанеру. Более мощные трубы длиннее, и уже просто не поместятся на балконе). На этапе сборки и наладки никак не мог добиться прорезания даже 3 мм фанеры. В итоге высоковольтный разряд пробил заднее зеркало резонатора, мода луча раздвоилась и труба отправилась в гараж на эксперименты. Как выяснилось потом, выходное сопло головки экранировало часть луча, решилось рассверливанием сопла. Сейчас стоит уже вторая трубка, тоже 40 вт, и на 30 процентах мощности она гарантированно прорезает 4 мм фанеру на скорости 10 мм/с.
Щеки кареток сделаны из 10 мм оргстекла, вырезаны на работе при помощи 100 вт лазера, между ними закреплены жесткие пластмассовые колесики на шарикоподшипниках. Шаговые моторы Nema 17 для оси Y расположены с обоих концов «портала» и соединены последовательно для синхронизации их движений, управляются одним общим драйвером.
Корпус станка сделан из ДСП, заказан в виде щитов у мебельщиков и собран с помощью мебельной же фурнитуры. Корпус изначально был спроектирован в мебельной программе Pro100.
Для вытяжки изначально был применен канальный вентилятор диаметром 100 мм, но его производительности не хватало при резке фанеры – в отличие от гравировки это весьма дымный процесс, и мощности вентилятора не хватало для нормального движения воздуха через зону реза. Поэтому данный вентилятор был заменен улиткой от печки переднеприводных жигулей. Чтоб ее запитать в конструкции появился дополнительный блок питания ATX на 12вольт. Также эта улитка была подключена через регулятор оборотов и включается и выключается независимо от станка – это нужно чтобы можно было менять производительность вытяжки в зависимости от выполняемых работ и не высасывать понапрасну теплый воздух с балкона, работая зимой. Иногда после окончания работ в корпусе остается задымление, тогда я оставляю поработать улитку на какое-то время уже после завершения станком выполнения задания.
В качестве помпы трудится электропомпа газели, запитана от того же 12 вольтового блока питания, что и вытяжка. Система охлаждения представлят собой ведро на 15л, в которое погружен заборный патрубок помпы, сюда же подведена обратка от трубки. Для контроля за температурой в ведро погружен датчик термометра. Летом охлаждение осуществляется с помощью замороженных полторашек с водой, зимой подогрев – с помощью аквариумного подогревателя. И подогрев, и охлаждение нужно включать заранее, но т.к. емкость системы охлаждения около 10 литров, то в среднем за час охлаждающая жидкость и зимой и летом набирает необходимую для работы температуру. По этой же причине включение и выключение помпы осуществляется независимо от станка.
Вместо сотового стола применил гвоздевую доску из строймагазина. Циркуляция воздуха внутри станка сделана таким образом, чтобы воздух двигался сквозь короб от передней стенки к задней, обдувая деталь снизу и сверху. На фото видны воздухозаборные отверстия снизу корпуса, через них же удобно выметать мелкие обрезки фанеры после работы.
Компрессор – от советского холодильника, без ресивера, управляется через реле, розетка на 220в для управляемой станком внешней нагрузки выведена на боковину корпуса. В ней напряжение появляется только когда этого требует контроллер. Минусы – не регулируется давление, плюсы – тихий, неубиваемый. Есть мысль спарить два таких компрессора на общем ресивере, с манометром, реле давления, всей необходимой арматурой. Получится вполне производительный и почти бесшумный агрегат.
Всего на постройку было потрачено около 45 тыс. рублей, за эти деньги получился станок с рабочим полем 50х50 см, мощностью 40 вт и оснащенный многозадачным промышленным лазерным контроллером.
Фото с этапов строительства:
Компрессор от холодильника:
Бутылка на выходе — маслоотделитель.
Каретка крупным планом:
Привод портала, левая сторона с зеркалодержателем:
С откинутыми крышками:
Внутрянка:
Схема подключения:
Немного фото готовых изделий:
На последнем фото — зарядное устройство для самодельного электровелосипеда, корпус ЗУ сделан на этом станке.
Список компонентов с ценами и ссылками docs.google.com/spreadsheets/d/1joKW8KuucEmBGf7lU36CTv3CdwDrqRRVp9NWxvvC1XU/edit?usp=sharing
П.С. Отдельная благодарность выражается моей жене за то, что достойно переносила все тяготы и лишения жизни с техногиком, пока я использовал квартиру в качестве мастерской и лаборатории и даже иногда позволял себе делать пробные резы без вытяжки…:-)
Может ли лазерный станок резать и гравировать кожу? Конечно да!
В этой статье мы рассмотрим эффективность применения лазерного станка CO2 при изготовлении изделий из кожи. Протестируем 2 лазерных станка на резку и гравировку. Так же дадим несколько практических советов, которые помогут вам более качественно производить резку кожи. Для написания этой статьи мы использовали многолетний опыт использования лазерных технологий при резке и гравировке различных материалов. Лазерную резку кожи можно применять в обувной промышленности, изготовлении одежды, в производстве сувенирной продукции, в рекламной индустрии и что самое прекрасное в производстве дизайнерских изделий, где требуется индивидуальное решение для изготовления каждого продукта.
Какой тип кожи можно резать на лазерном станке? Практически все:
- Натуральная кожа различных видов происхождения
- Замша
- Нубук
- Лайка
- Велюр
- Различные кожезаменители
- И ещё многие другие виды кожи
Преимущества лазерной резки кожи на лазерном станке ЧПУ:
- Высокое качество обработки. Края получаются ровные.
- Высокая производительность. Скорость резки в несколько раз больше чем при ножевой резке.
- Бесконтактная резка. Нет необходимости надежно крепить кожу на рабочем столе, так как лазерный луч не оказывает механического влияния.
- Возможность изготовления изделий с высокой степенью детализации любой сложности.
- Экономичность процесса. Не нужно менять постоянно затупляющиеся ножи или штанцформы. Не нужно подбирать различные резаки под разные задачи. Все режется одним лазерным лучом.
Теперь давайте разберемся как лучше резать кожу на лазерном станке
В следствие проведенных на нашем складе экспериментов установили, что качественный рез кожи получается при её толщине не более 3 мм.
Наиболее эффективной является резка кожи толщиной 2 мм. и менее, тогда появляется возможность подобрать оптимальное соотношение скорости резки и мощности излучения лазера для получения ровного и не подгорелого края.
Для того чтобы избежать подгорелости края реза необходимо делать резку с большой подачей воздуха. Часто штатные компрессоры, идущие в комплекте поставки со станком не справляются с этой задачей. Тогда можно приобрести недорогой безмаслянный компрессор на 8 Бар и продукты горения будут намного лучше выдуваться и край реза станет чище. Так же можно поставить сопло с уменьшенным диаметром, что тоже увеличит интенсивность воздушного потока.
Но тогда может возникнуть небольшая проблема: мягкая кожа может начать деформироваться под мощной струей воздуха. И уже существует готовое решение – МАГНИТЫ. Кусок кожи просто по периметру, где не планируется резка крепится магнитами. Можно даже неодимовыми, они лучше справятся с прижимом кожи.
Если все же нагар остается на кромке, то не стоит расстраиваться. Кожу можно просто промыть в обычной воде с применением обычного мыла. Не стоит использовать агрессивные моющие средства, способные навредить коже. Дать просохнуть и, вуаля, край станет приемлемым по чистоте.
Иногда на коже становятся заметны следы небольших отстрелов лазерного луча, что может испортить внешний вид кожи рядом с краями реза. Этого можно избежать, постелив между кожей и рабочим столом тонкую материю, несклонную к оплавлению при резке на лазерном станке СО2. Если же одна из сторон кожи не будет видна, например, закрыта подкладкой, то при резке кожу нужно располагать чистовой стороной наверх, к лазерному лучу, а тыльной стороной к рабочему столу.
Ещё одно преимущество работы с кожей на лазерном станке это возможность быстро перфорировать кожу под последующую прошивку. Отверстия получаются одинакового диаметра и имеют четкий профиль, что придает особую красоту будущим изделиям.
Как гравировать кожу на лазерном станке СО2
Гравировка на коже получается замечательно, и никаких особых премудростей тут не существует. Здесь уже не нужна сильная подача воздуха, так как гравируется кожа на небольшой мощности. И даже наоборот можно использовать сопло с увеличенным диаметром, что бы струя воздуха меньше воздействовала на материал, это особенно важно при мелко детальной гравировке. Нужно только правильно подобрать скорость гравировки и мощность излучения, чтобы не прогадать с глубиной рельефа. Единственное с чем приходится сталкиваться, так это с удалением нагара после гравировки. Разные виды кожи по разному склонны к образованию нагара. Но его всегда можно удалить;
- Удалить нагар используя не очень жесткую щетку, чтобы не повредить структуру рисунка гравировки
- Удалить нагар, используя обычный ластик
- Промыть в обычной воде. Можно с мылом. Опять же не нужно использовать агрессивных моющих средств
При промывке крайне нежелательно использовать спиртосодержащие растворы, так как они излишне сушат кожу.
Да, ещё при гравировке изображений если выставить высокое разрешение dpi, то в некоторых местах, где рисунок тонкий может произойти оплавление кожи. Для этого нужно будет просто уменьшить разрешение картинки, понизить dpi и оплавления не будет.
Запах при резке и гравировке кожи на лазерном станке СО2
Запах есть, от этого никуда не деться, но этот запах терпим и со временем его не замечаешь. При работе лазером по коже нужно обязательно иметь возможность отвода дыма из помещения наружу. И чем мощнее вытяжка, тем меньше запаха попадет в помещение и тем комфортнее будет работать оператору. Обычно вытяжка мощностью 500 Ватт и более прекрасно справляется с этой задачей.
Остается ли запах на кожаном изделии после резки и гравировки?
Запах есть, но его можно легко удалить:
- Часто запах за 2 – 3 дня сам уходит из кожи, но это происходит не всегда
- Запах практически всегда уходит, после промывки кожи
- Есть ещё один народный способ: нужно разместить рядом с кожей россыпь молотого натурального кофе. Через 12 – 24 часа исчезнет запах гари и кожа напитается легким запахом кофе.
Мы протестили резку и гравировку натуральной кожи толщиной 1,7 мм на лазерных станках Rabbit HX-6090 SC с трубкой мощностью 80 Ватт и Elixmate NG 0203 с трубкой мощностью 20 Ватт.
Тест станка Rabbit
Достаточно быстро подобрали режим резки на станке Rabbit HX-6090 SC, используя небольшой тестовый кусочек кожи. Выполнив несколько резов быстро получили оптимальный режим, при котором торец реза был достаточно чист и нагара было по минимуму.
Для резки оптимальными стали следующие параметры:
Скорость составила 45 мм/сек.
Мощность 40%, то есть 32 Вт.
Станок Rabbit HX-6090 SC прекрасно справился с резкой кожи толщиной 1,75 мм на хорошей скорости.
С гравировкой тоже на возникло проблем. Станок даже перевыполнял свою задачу со скоростью 320 мм/сек. и мощностью 10 Вт выполнил гравировку, но слишком сильно углубился в структуру кожи. Поэтому, снизив мощность до 8 Вт получили искомый результат.
Тест на станке Elixmate
Напомним, что данный станок обладает мощностью всего в 20 Вт. Начали с гравировки, и уже обладая примерными оптимальными параметрами, благодаря первому тесту на станке Rabbit с первого раза подобрали режим гравировки.
Мощность поставили 50%, сто составило 10 Вт.
Скорость выбрали 350 мм/сек.
Гравировка получилась, даже более углубленной, но судя по всему это из за того, что мощность была установлена на 2 Вт. больше, чем при тесте станка Rabbit.
А вот с резкой на станке Elixmate NG 0203 не получилось. Установили 100% мощности, то есть 20 Ватт, и небольшую скорость 15 мм/сек. В итоге кожа толщиной 1,75 мм была прорезана только на ¾.
С кожей толщиной до 1,5 мм в плане резки станок с мощностью 20 Ватт справится, единственно, что резать придется на небольшой скорости, а это в свою очередь приведет к увеличению нагара на торце реза.
С гравировкой этот станок справится применительно к любой коже.
Подводя итоги можно сказать, что ЧПУ лазерный станок СО2 прекрасно справится с задачами резки и гравировки кожаных изделий. Для гравировки будет достаточно малых мощностей, менее 20 Ватт, а вот для резки желательно иметь мощность лазерной трубки больше 50 Ватт.
Специалисты компании Оллрэди помогут вам подобрать лазерный станок, способный справится со стоящими перед вами производственными задачами в сфере резки и гравировки кожи и других материалов.
Карлсон39
Новичок
Сообщения: 16 Зарегистрирован: Чт янв 05, 2017 12:34 am
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Санкт-Петербург
Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Карлсон39 » Пт янв 06, 2017 2:11 am
Здравствуйте комрады!
В поисках информации вышел на этот форум. Выборочно перечитал ветку, посмотрел кто какие станки собирал. Получил представление как сделать. Прикинул финансовую сторону, теорию и т.д.
Но одной теорией сыт не будешь.
Остались вопросы, на которые ответы не нашёл.
Задача кроить твёрдую кожу толщиной до 6 мм.
Пока склоняюсь к лазеру, и не могу выбрать между СО2 40 Вт и полупроводниковым(который гравёр 15 Вт).
Для меня важно качество реза. Я работаю со светлой кожей, не допускается потемнение рядом со срезом и чёрный обугленный торец. Я понимаю, что он потемнеет, это не страшно. Меня вполне устроит цвет, как у торца фанеры, резаной лазером. Но не чёрный. К сожалению, не смог найти образцов кожи резаной лазером.
1. Если у кого-то есть опыт резки кожи лазером — поделитесь пожалуйста, очень благодарен буду фотографиям.
2. Какими ещё способами можно нарезать листы кожи на заготовки?
arkhnchul
Мастер
Сообщения: 1768 Зарегистрирован: Пн фев 01, 2016 1:56 pm
Откуда: москва
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
arkhnchul » Пт янв 06, 2017 10:21 am
6мм вы заколебетесь резать что 40Вт СО2, что 15Вт диодом. Смотрите сразу хотя бы 80Вт СО2.
при резке кожа весьма себе воняет. Заметный запах остается и у нарезанных деталей довольно долго.
можно кроить режущим плоттером — хз правда насчет твердой 6мм. Гуглить oscillating knife, tangent knife.
Карлсон39
Новичок
Сообщения: 16 Зарегистрирован: Чт янв 05, 2017 12:34 am
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Санкт-Петербург
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Карлсон39 » Пт янв 06, 2017 1:05 pm
ultrus писал(а):На форуме в правом верхнем углу есть окошко «Поиск». Прежде чем плодить темы, почитайте форум.
Я же написал, что ветку читал. Тему эту видел, естественно. Автор закончил лазером СО2 45 Вт.
Потому я и склоняюсь к аналогичному лазеру. Если необходимо больше — значит придётся покупать мощнее, вопрос пока не в этом.Скорость резки для меня не принципиальна. Если он будет кроить шкуру за 10 часов — меня вполне устроит. Мне важно только качество реза. Даже если он будет косым — не страшно. Страшно, если чёрным.
ultrus, спасибо за ссылки!Эту информацию я уже находил. Но нигде не могу найти подробные фото самого среза.
На полупроводниковом мне образец порежут, я уже договорился. А вот с СО2 для меня договориться сложнее, т.к. надо подбирать режимы и возиться ради попробовать никому не хочется.
Быть может, если есть кто в Санкт-Петербурге, кому тоже интересно — я готов предоставить образец кожи.
arkhnchul, спасибо за наводку. Про такие станки знаю, но уверен, что с моей задачей они не справятся.
Наверное идеально подошла бы гидроабразивная резка. Но не потянуть мне её.
staltech
Почётный участник
Сообщения: 544 Зарегистрирован: Пт июл 01, 2016 10:50 pm
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Пензенская обл., г. Никольск
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
staltech » Пт янв 06, 2017 1:13 pm
Вот сюда можете обратиться на счет попробовать https://www.ltc.ru/service/service-main.shtml, мы когда то у них станок брали году в 2010. Услуги по резке они тоже оказывают при чем как на CO2 так и твердотельных. Не сочтите за рекламу.
arkhnchul
Мастер
Сообщения: 1768 Зарегистрирован: Пн фев 01, 2016 1:56 pm
Откуда: москва
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
arkhnchul » Пт янв 06, 2017 2:35 pm
Карлсон39 писал(а): Автор закончил лазером СО2 45 Вт.
у него там вроде как о толщине 6мм речи не идет.
Карлсон39 писал(а):Скорость резки для меня не принципиальна. Если он будет кроить шкуру за 10 часов — меня вполне устроит. Мне важно только качество реза. Даже если он будет косым — не страшно. Страшно, если чёрным.
обгорание краев прямо зависит от скорости — чем быстрее, тем рез чище. За 10 часов можно и дохлым диодом на 1-2 ватта накроить, но получите обгорелые ошметки.
Карлсон39
Новичок
Сообщения: 16 Зарегистрирован: Чт янв 05, 2017 12:34 am
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Санкт-Петербург
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Карлсон39 » Пт янв 06, 2017 8:09 pm
Верно, на фото у него тоненькая кожа. У меня зачастую подошвеная 3 мм, но и 6 бывает, её тоже надо. Значит, пускай будет трубка reci, самая слабая у них 90 Вт. Бюджет придётся увеличивать.
Но всё-равно, хочется понять, выдаст ли она приемлимый результат. С деньгами напряг и права на ошибку нет. Нет уверенности, боюсь пролететь и потерять 100 тыр, да ещё и времени кучу.
Карлсон39
Новичок
Сообщения: 16 Зарегистрирован: Чт янв 05, 2017 12:34 am
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Санкт-Петербург
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Карлсон39 » Пт янв 06, 2017 8:23 pm
Staltech, спасибо, после праздников попробую к ним обратиться.
Тенгель
Почётный участник
Сообщения: 1689 Зарегистрирован: Вт май 01, 2012 1:41 pm
Откуда: Чита
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Тенгель » Сб янв 07, 2017 6:43 am
Насколько я знаю, большой опыт применения лазеров для раскроя кожи для обуви у форумчанина gendos, обратись к нему.
Он и станки делает для этого, может и тебе склепать , наверное .
Доставка грузов из Китая — от 300 руб/кг.
donvictorio
Мастер
Сообщения: 2376 Зарегистрирован: Чт окт 11, 2012 4:26 pm
Настоящее имя: Виктор
Откуда: Санкт-Петербург
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
donvictorio » Сб янв 07, 2017 8:10 am
торец будет в любом случае обугленный. хоть 1500 Вт волоконником на 20 м/мин резать.
поэтому толстую кожу режут механическим способом. на тонкой торец не так видно, да и редко кто это делает лазером.
ультразвуковой нож подойдёт для этого дела.
staltech
Почётный участник
Сообщения: 544 Зарегистрирован: Пт июл 01, 2016 10:50 pm
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Пензенская обл., г. Никольск
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
staltech » Сб янв 07, 2017 8:56 am
Мы лазер в основном используем для резки трафаретов для пескоструя и магнетронно вакуумного напыления. Но резать и гравировать до этого пробовали разные вещи.
Обугленные края получаются на всех материалах, можно только уменьшить ее степень обугливания за счет подбора режимов. С некоторых материалов обугленность легко удаляется, но это лишние операции. Другая проблема это устойчивый запах, который потом долго держится.
donvictorio писал(а):ультразвуковой нож подойдёт для этого дела.
Поддержу, этот вариант будет гораздо предпочтительнее.
kalinvick
Мастер
Сообщения: 1075 Зарегистрирован: Пт янв 30, 2015 3:38 pm
Откуда: Москва
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
kalinvick » Сб янв 07, 2017 10:18 am
На счет кожи.
Если толстую кожу резать ножем, она тупо сдвигается или нож в ней застревает. Нож есть — пробовали.
Если толстую кожу резать лазером, нужен лазер большой мощности либо лазер с хорошим качеством луча.
Речь идет о чепраке или подошвенной коже, толщиной 4-6 мм.
Лазер 45 ватт недостаточен. Да и 90 маловат.
Сейчас фоток нет, но как появлюсь на работе могу порезать кожу 6мм рыжую и сфотать.
Птица-феникс =)
Мастер
Сообщения: 348 Зарегистрирован: Пт июн 10, 2016 12:42 am
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Птица-феникс =) » Сб янв 07, 2017 10:21 am
kalinvick писал(а):На счет кожи.
Если толстую кожу резать ножем, она тупо сдвигается или нож в ней застревает. Нож есть — пробовали.
УЗ нож надо, тогда все ок.
Карлсон39
Новичок
Сообщения: 16 Зарегистрирован: Чт янв 05, 2017 12:34 am
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Санкт-Петербург
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Карлсон39 » Сб янв 07, 2017 10:42 am
kalinvick писал(а):
Речь идет о чепраке или подошвенной коже, толщиной 4-6 мм.
Лазер 45 ватт недостаточен. Да и 90 маловат.
Сейчас фоток нет, но как появлюсь на работе могу порезать кожу 6мм рыжую и сфотать.
Буду очень благодарен!
Сегодня ночью заказал мозги AWC708C lite.
Надеюсь, не поторопился.
kalinvick
Мастер
Сообщения: 1075 Зарегистрирован: Пт янв 30, 2015 3:38 pm
Откуда: Москва
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
kalinvick » Сб янв 07, 2017 11:27 am
Есть у меня такой.
На фотках по ссылке — кожа тонкая, типа перчаточная.
Не надо вестись на рекламу.
Применение подобных станков — картон, бумага, очень тонкий пластик. ПВХ 3 мм режет отвратно.
donvictorio
Мастер
Сообщения: 2376 Зарегистрирован: Чт окт 11, 2012 4:26 pm
Настоящее имя: Виктор
Откуда: Санкт-Петербург
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
donvictorio » Сб янв 07, 2017 1:46 pm
вибронож и уз нож, хоть и похожие по сути, но реализация и свойства у них разные.
для кожи нужен именно вибронож. у него амплитуда и в конечном итоге подводящаяся к разрезу мощность намного выше.
Карлсон39
Новичок
Сообщения: 16 Зарегистрирован: Чт янв 05, 2017 12:34 am
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Санкт-Петербург
Re: Какой станок сделать для раскроя кожи?
Сообщение
Карлсон39 » Сб янв 07, 2017 2:11 pm
Да, вибронож — интересно! Не слышал раньше о таком! Насколько я понимаю, если жёсткость станка и мощность шаговиков позволяют, то его можно поставить вместо лазерной головки(или вместе), тем самым использовать механику(да и контроллер) лазерного станка?
Остаётся только вопрос, как им делать перфорацию, например? Ведь в моём случае получается, длина отверстия равна пяти диаметрам.