מדריך חיתוך בלייזר למתחילים

מכונות חיתוך בלייזר הם אפשרות מצוינת עבור יצירה של חלקים שונים. ניתן לייצר מגוון רחב של מוצרים, מקופסאות פשוטות ועד חריטה מדויקת של שרטוט/תמונה על עץ או חריטה מסובכת בעלת שלושה-ממדים.

במדריך זה, נלמד מהו העיקרון הטכנולוגי שעומד מאחורי מכונות הלייזר ואיך הן עובדות, נראה כמה דוגמאות של חלקים שיוצרו באמצעות חיתוך בלייזר ונראה איך ליצור עיצובים עבור חיתוך / חריטה בלייזר.

כמו כן נלמד איזה באיזה חומרים ניתן להשתמש.

מה זה מכונת חיתוך בלייזר?

מכונת חיתוך בלייזר היא מכונה הנשלטת בידיי מחשב (CNC – Computer Numerical Controlled) אשר משמשות לחיתוך או חריטה באמצעות קרן לייזר על חומר מסוים.

לייזר בפשטות הוא קרן אור מאוד מדויקת וחזקה.

קרן הלייזר גורמת לשריפה / התכה / אידוי ממוקד מאוד של החומר. סוג החומרים שקרן לייזר יכולה לחתוך תלוי בסוג ובעוצמה של המכונה הספציפית. טכנולוגיית הלייזר פותחה סביב שנת 1960.

ישנם סוגים שונים של מכונות חיתוך בלייזר. מדריך זה יתמקד במכונות לייזר הפועלות על בסיס CO2.

איך מכונת חיתוך בלייזר עובדת?

במכונות לייזר על בסיס CO2, קרן הלייזר מיוצרת בתוך טיובה שמלאה בגז CO2.

לאחר מכן, בעזרת המראות והעדשות, קרן הלייזר מכוונת לראש הלייזר וממוקדת לחומר המונח על משטח העבודה.

ראש הלייזר נע באמצעות מנועים הנשלטים בצורה אלקטרונית (בצירי X וY) ובכך חורט / חותך את הצורה הרצויה על החומר גלם.

ברגע שהלייזר מגיע לחומר, אזור מאוד קטן מתחמם לפרק זמן קצר, תהליך זה יכול להתיך את החומר / לאדות / לשרוף אותו.

מה נוכל לעשות באמצעות מכונה לחיתוך בלייזר?

בכלליות, יש שלושה תהליכים נפוצים שמכונות הלייזר יכולות לבצע: חיתוך בלייזר, חריטה בלייזר, וסימון.

חיתוך בלייזר למתחילים

כאשר קרן הלייזר חודרת את כל חומר הגלם עד למשטח העבודה של המכונה היא יוצרת חיתוך בחומר. חיתוך לייזר הוא חיתוך מאוד ממוקד ונקי.

המראה של הקצוות החתוכים תלוי בסוג החומר. למשל, קצוות החיתוך בעץ יצרו צבע חום כהה יותר מצבעו המקורי של העץ. הקצוות של אקריליק לא ישנו צבע כלל ויהיה להם מראה מבריק לאחר החיתוך.

כמות החומר שהקרן מסירה בפעולת החיתוך היא מאוד קטנה. המונח "החומר שהקרן מסירה" מתייחס לרוחב החריץ שנוצר כאשר חותכים באמצעות לייזר.

גודל זה משתנה מחומר לחומר וכמו כן תלוי בהגדרות הספציפיות של הלייזר. עבור הרבה חומרים, רוחב החריץ שנוצר הוא בין 0.05 מ"מ ל 0.5 מ"מ.

חריטה

הפעולה נקראת חריטה בלייזר כאשר קרן הלייזר מסירה שכבה מחלקו העליון של החומר אך לא חותכת אותו לכל עוביו.

סימון

סימון זה כאשר המכונה לא מורידה חומר כלל אך משנה רק צבעו של החומר. באמצעות מכונות מבוססות CO2 משתמשים בתהליך זה בעיקר כאשר עובדים עם מתכות.

הסימון נמצא על פני השטח של החומר. ניתן לראות שינוי צבע אך לא ניתן להרגיש אותו.

1. באיזה חומרים נוכל להשתמש?

מכונות לייזר מבוססות CO2 מסוגלות לחתוך ולחרוט מגוון רחב של חומרים.

כמו כן ישנם גם חומרים שלא מתאימים למכונות אלו. זה יכול להיות משום שהלייזר לא יכול לחתוך דרך כל החומר או בגלל גזים רעילים שהחומר ישחרר לאחר מפגש עם קרן הלייזר. בנוסף חומרים דליקים מאוד לא מתאימים למכונות אלו.

עובי החומר המקסימלי אותו נוכל לחתוך תלוי בעוצמת קרן הלייזר ובנתונים נוספים של המכונה בה אנו משתמשים. העוצמה של מכונות חיתוך בלייזר נמדדות בוואט (Watt).

בדרך כלל המכונות נעות בטווח של 30 וואט עד 130 וואט. יש גם מכונות חיתוך בלייזר בעלות עוצמה גבוהה יותר לשימוש תעשייתי.

חומרים שיכולים להוות סכנה כאשר חותכים או חורטים בלייזר

ישנם חומרים שלא מומלץ לעבד במכונת לייזר מכיוון שהם יכולים להוביל ליצירת גזים רעילים או שריפה.

רשימת החומרים המסוכנים (ישנם עוד חומרים שלא מצוינים כאן):

• PVC
• ABS
• HDPE (פוליאתילן בעל צפיפות גבוהה)
• קלקר (פוליסטירן)
• PolyPropylene Foam
• אפוקסי
• סיבי פחמן עם אפוקסי
• פיברגלס

2. איך ליצור עיצוב עבור חיתוך או חריטת לייזר

ניתן ליצור עיצובים בתוכנה שמגיעה עם הלייזר או להשתמש בעיצוב מוכן מהאינטרנט או מתוכנה אחרת.

התוכנה תומכת במגוון רחב של פורמטים:

Vector format: dxf, ai, plt, dst, dsb, and related formats.

Bitmap format: bmp, jpg, gif, png, mng, and related formats.

עבור חריטת תמונות, ניתן להעלות תמונות צבעוניות רגילות והתוכנה תמיר אותם לשחור לבן.

3. איך להשתמש במכונת חיתוך לייזר?

כאשר סיימת לתכנן את העיצוב הרצוי, זהו הזמן לשלב האחרון! החיתוך על מכונת חיתוך בלייזר.

הכנות לקראת חיתוך בלייזר למתחילים

ראשית, בדוק שחומר הגלם שבבעלותך מתאים לגודל המשטח של מכונת הלייזר. בנוסף, היה מוכן לערוך בדיקות חיתוך או חריטה מסוימות – יש להביא חומר עודף לכך.

הגדרות

שתי ההגדרות החשובות ביותר עבור מכונת חיתוך בלייזר הן: עוצמת חיתוך ומהירות חיתוך.

עוצמת חיתוך: מגדירה את עוצמת הלייזר. לרוב תהיה מוגדרת באחוזים מ0% ל 100%. עוצמה גבוהה משמשת עבור חיתוך חומרים עבים ועוצמה חלשה עבור חריטה וחיתוך של חומרים דקים.

מהירות חיתוך: קובעת את מהירות התזוזה של ראש הלייזר. עבור חריטה מהירות החיתוך לרוב קרובה למהירות המקסימלית של המכונה. עבור חיתוך המהירות נעה לרוב בין 2 ל 40 מ"מ לשנייה.

אז עכשיו שהבנו את ההגדרות הבסיסות האפשריות, אתם בטח שואלים את עצמכם מה הן ההגדרות הנכונות עבור הפרויקט שלי? התחלה טובה תהיה לעיין במדריך המגיע עם מכונת הלייזר.

מהר מאוד תמצא את ההגדרות המוצעות עבור כל סוג חומר.

אם הנך עובד/ת במכונת חיתוך לייזר משותפת לאחרים, ישנה לרוב רשימה עם הגדרות העבודה המומלצות.

זמן לחתוך בלייזר!

לאחר חיתוך בלייזר למתחילים – סוף סוף, את/ה אמור/ה להיות מוכנים לחיתוך הראשון בלייזר. לרוב לוקח כמה ניסיונות עבור מציאת ההגדרות המומלצות לחומר הגלם.

ברגע שההגדרות מתאימות לתוצאה הרצויה, אל תשכחו לתעד אותן לפעמים הבאות.

אם יש לכם שאלות נוספות, צרו איתנו קשר ואנו בפריטק נשמח לסייע בכל!