Лазерные станки по дереву набирают популярность

Лазерное оборудование завоёвывает любовь пользователей разных отраслей. Это неудивительно, ведь технология лазерной резки и гравировки позволяет значительно расширить ассортимент, повысить точность, сложность и оригинальность изделий. Как показали последние крупные выставки, станки для работы по дереву успешно справляются с маркировкой, раскроем, резьбой и уверенно заполняют свою нишу в ЛПК страны.

Новые возможности

«Популярность лазерного оборудования ежегодно растёт, люди уходят от традиционных способов резки руками и простыми примитивными станками, которыми пользовались раньше. Продукцию китайских производителей сейчас могут позволить себе даже предприятия малого бизнеса. В то время как дорожают квартиры и машины, некоторое оборудование, наоборот, становится доступнее.

К примеру, ещё в 2019 году лазерный станок для резки металла стоил как иномарка премиум-класса. Сегодня его цена находится на уровне автомобиля более низкого сегмента, поэтому многие обратили внимание на это направление.

Кроме того, заказы на металло- и деревообработку за это время сильно выросли. С февраля 2022 года люди открывают свои производства, реанимируют старые закрытые цеха и, естественно, находятся в поиске нового оборудования», — рассуждает руководитель отдела продаж ООО «Станкопром» Антон Волков.

Действительно, с появлением на рынке лазерных технологий возможности у бизнеса расширились. Доступность такого оборудования всё больше привлекает малых и средних предпринимателей, которые занимаются изготовлением сувенирной или рекламной продукции. Не меньший интерес проявляют к нему и производители мебели, что вполне логично, ведь преимуществ у этой технологии масса.

Высокая точность и скорость резки, минимальный отход материала, возможность обработки сложных деталей и создания 3D-объектов, быстрая настройка и подготовка производства значительно снижают издержки, говорят специалисты. И, хотя первоначальные инвестиции в оборудование для лазерной деревообработки могут отпугнуть потенциальных покупателей, менеджеры по продажам уверяют, что дело того стоит и вложения вернутся быстрее, чем кажется.

«Сокращение сроков производства и затрат на рабочую силу позволит быстрее окупить оборудование. Кроме этого, технология позволяет выполнять индивидуальные заказы, брендировать практически любую продукцию — нанести логотипы, надписи не только на дереве, но и на разных органически материалах.

Подобные заказы однозначно помогут увеличить прибыль. Несомненно, такое инвестирование открывает возможности для повышения бизнес-потенциала предприятия. Мы часто сталкиваемся с интересом со стороны покупателей, но в то же время полной растерянностью, какой тип оборудования им нужен. В процессе разговора понимаем, что лазерный метод подходит не всем и в некоторых случаях оптимальным выбором станут фрезерные станки», — делится опытом Антон Волков.

Чему отдать предпочтение?

Как уже упоминалось, лазеру доступны возможности гравировки и раскроя композиционных материалов на основе древесины, например фанеры. Однако заменить механическую обработку станками токарной и фрезерной группы он не способен.

«Технология лазерной резки принципиально отличается от механической. В первом случае на материал воздействует свет высокой интенсивности (лазер), структура разрушается и испаряется локально в виде дыма.

При механической технологии продукт обрабатывают режущим инструментом (фрезой, диском, лентой), при этом материал в зоне резки выходит в виде стружки. Поэтому нельзя сказать, что лазерный станок для дерева может быть заменой станкам механической обработки.

Лазерному оборудованию можно доверить многие задачи благодаря отсутствию фактического соприкосновения с объектом обработки. Его можно применять для гравировки или раскроя небольших толщин плоских материалов. При этом нужно учитывать особенности и возможности луча, он имеет ряд недостатков, которые компенсируются фрезерным станком», — поясняет сервисный инженер компании ООО «Станкопром» Алексей Чечко.

Как отметил эксперт, лазерная обработка действует по принципу концентрации большого количества энергии в маленьком пространстве на поверхности заготовки, а сам луч обладает строгими ограничениями при погружении внутрь материала. По мере увеличения глубины мощность лазера ослабевает из-за взаимодействия со слоями, которые прилегают к линии надреза, и его сила снижается. Некоторые лазеры могут резать древесину толщиной до 20 мм, большинство станков работают с материалами толщиной от 0,5 до 12 мм.

Чтобы при взаимодействии с толстой древесиной получить чистые разрезы, необходима высокая электрическая мощность в сочетании с низкой скоростью, а это уже требует оборудования другого ценового уровня. К слову, эффективность фрезы не зависит от толщины обрабатываемой заготовки, потому что такой станок работает по другому принципу: он не плавит, а скалывает, режет материал.

Кроме ограничений по толщине заготовки, у лазера, несмотря на его универсальность, есть сложности со структурой обрабатываемого объекта. Так, луч не подходит для смолистой древесины: это связано с тем, что она может загореться в процессе резки.

Тонкости работы

Лазерные ЧПУ-станки довольно капризны и к фанере, далеко не с каждой они могут подружиться. Наивно будет приобрести станок и полагать, что он сотворит чудеса с любым типом материала, говорят эксперты. Неправильный выбор материала может привести к обугливанию краёв, искрам, густому дыму и в худшем случае поломке оборудования.

Чтобы схема «ожидание-реальность» сработала и на выходе получилось качественное изделие, следует избегать стандартной фанеры с высокой концентрацией клея и дефектами поверхности. Когда лазер проходит по фанере с неправильным составом клея, он вызывает обширное обугливание по краю реза, к тому же неэкологичный состав выделяет вредные испарения, делает производство небезопасным и увеличивает количество дыма — опасного врага луча.

Он его рассеивает, снижая производительность. Нетрудно догадаться, что всё это портит внешний вид изделия, создаёт большое количество копоти, которая оседает на поверхности, линзах и зеркалах станка и, соответственно, наносит ущерб оборудованию.

Слепо доверять производителям специальной фанеры тоже не стоит, предостерегают опытные пользователи. Несмотря на заверения продавцов, что их материал однородный, безопасный при нагреве и предсказуемый в процессе резки, они не гарантируют отсутствие сучков, хотя такой материал стоит на порядок дороже своего строительного брата.

При визуальном осмотре сырья специалисты рекомендуют оценить наличие внутренних пустот и «пузырей» между слоями, смоляных включений, сучков и перепадов плотности. При попадании лазера в пустоту возникает вспышка, которая вызовет неконтролируемое пламя или прогорание фанеры насквозь, испортит вид продукта и может повредить оптику.

Однако и умения пользоваться оборудованием никто не отменял. Чтобы минимизировать дефекты, крайне важно подобрать скорость и мощность лазера. Высокая мощность луча или низкая скорость резки, вероятнее всего, приведут к ожогам кромки и обугливанию по краю реза. Если к этой ошибке добавится недостаточный обдув, то поверхность материала обгорит.

А если не продумать хорошую вытяжную систему, то дым в рабочей зоне приведёт к последствиям, о которых мы писали выше. Не последнюю роль играет рабочий стол, вернее его отражательная способность, из-за которой луч может бить в обратную сторону от заготовки.

«В задачи современных технологов входит определение станка, который необходим для решения конкретной задачи. Тогда выбранный вариант оборудования позволит выполнить работу максимально качественно. Решение в пользу лазера должно основываться на основании технических требований к конечному результату. Кроме того, механическая обработка может функционировать в паре с лазерной, увеличив возможности и производительность процесса», — отмечает Алексей Чечко.

От чего зависит выбор?

Прежде чем вложиться в приобретение оборудования для бизнеса, Антон Волков рекомендует оценить планируемые объёмы производства, ассортимент и сложность конечной продукции.

«Исходя из этих аспектов, мы подбираем оптимальные варианты. Например, есть фрезерные станки настольного типа, которые занимают мало места, и индивидуальный предприниматель делает продукцию, грубо говоря, в своём гараже.

Таких сейчас, кстати, в России много, они активно заходят на маркетплейсы. А есть и другой сегмент — крупные предприятия с тиражом в несколько тысяч позиций товаров и парком в 100 различных станков. Потребности у всех разные, а значит, и оборудование нужно выбирать максимально продуманно», — рассуждает он.

Его коллега подтверждает, что при покупке лазерного оборудования необходимо отталкиваться от работы, которую нужно выполнить.

«Универсальность всегда компромиссна. Лучше воспользоваться возможностью демонстраций, взять свой материал и попробовать на разных станках, чтобы выбрать самый подходящий. Каждый тип дерева имеет свои особенности, поэтому важно провести тестирование на образцах, чтобы определить оптимальные параметры резки для конкретного материала. А выбор наилучших параметров требует опыта и экспериментов, поэтому я советую проводить тестовые резы перед началом основной работы», — рекомендует Алексей Чечко.

Тем не менее эксперты поделились несколькими советами при выборе параметров оборудования. Главный из них — мощность трубки и рабочий ресурс CO2 лазера. Производители предлагают несколько видов лазеров от 60 до 150 Вт, и если для раскроя шпона и гравировки подойдёт оборудование с небольшой мощностью, то для древесины или МДФ стоит отдать предпочтение более высоким показателям. Кроме этого, следует заложить дополнительно 30% к этой цифре, чтобы станок не работал на износ при полной загрузке: такой приём позволит продлить его ресурс.

Немаловажную роль в производственном процессе играет оптика. Специалисты советуют присмотреться к качеству линз, так как экономварианты зеркал и фокусирующих линз рассеивают и поглощают часть энергии, необходимой лучу. Их изготавливают из селенида цинка и арсенида галлия. Первые — очень хрупкие, они требуют бережного обращения, но имеют высокую пропускную способность.

Вторые отличаются повышенной прочностью, но поглощают часть энергии лазерного луча. Опираясь на толщину обрабатываемого материала, можно выбрать фокусное расстояние линз. Так, для толстой фанеры и древесины лучше подойдут линзы с фокусным расстоянием 4 дюйма и выше. Короткофокусная оптика в 1-2 дюйма используется для обработки и гравировки изображений с большим количеством мелких деталей. Наличие дополнительных функций, например автоматической фокусировки, может потребовать финансов, но лишним точно не будет.

Также играют роль размер и конструкция рабочего стола, которые должны обеспечивать точное позиционирование и безопасность для оператора.

«Лазерные станки требуют знаний по технике безопасности, принципа технологии, умений работы на компьютере. Соблюдение рекомендаций и стандартов: использование средств защиты, правильная вентиляция, регулярная проверка технического обслуживания лазерного оборудования для предотвращения возможных аварий и несчастных случаев — может не только уберечь операторов от возможных травм, но и обеспечить эффективную и безопасную работу с материалами», — напоминает Алексей Чечко.

Текст: Марина Каталакиди