Лазерные Маркеры
SmithLaser

Маркировка по доступной цене

подробнее

Лазерная Сварка
SmithLaser Weld

Сварка быстрее. Цена ниже. От 1.090.000₽

подробнее
Average rating: 5, based on 130reviews

Лазерная резка и гравировка пластика – особенности, преимущества, настройки лазера

Лазерная резка и гравировка пластика – особенности, преимущества, настройки лазера
smithlaser логотип

Лазерная резка пластика

Лазерная резка пластмасс – это технология воздействия сфокусированной энергии лазера для испарения, расплавления или выжигания пластика по заранее заданной траектории. Этот метод отличается высокой точностью и позволяет создавать сложные конструкции с чистой поверхностью.

Технология лазерной резки применима к широкому спектру пластмасс, позволяя создавать разнообразные изделия, такие как сувениры, игрушки, вывески и таблички. Лазерная резка подходит для резки большинства пластиков, но существуют исключения. Некоторые пластмассы могут выделять токсичные побочные продукты при испарении лазерным лучом, что ограничивает возможность работы с ними.

В данной статье рассматриваются особенности лазерной резки и гравировки пластмасс, их виды и отличия. Подробно описываются особенности процесса лазерной резки и важные рекомендации по настройке лазерного станка.

Лазерная резка белого пластика

Рис. 1. Лазерная резка пластика

Сфера применения пластика в промышленности

Использование лазерного оборудования при обработке пластмасс не только оптимизирует производственный процесс, но и открывает новые возможности. Благодаря лазерной резке производство сложных пластмассовых деталей стало проще. Пластик применяется в различных отраслях, включая:

  • Производство сувениров и игрушек;
  • Создание трафаретов, пазлов и мозаики;
  • Рекламные и информационные вывески;
  • Предметы домашнего обихода и интерьера;
  • Декоративные элементы и украшения;
  • Производство деталей для машин, оборудования и инструментов.

Несмотря на экологические проблемы, адаптивность и разнообразие применений пластика по-прежнему делают его востребованным материалом в различных отраслях промышленности.

Виды пластмасс для лазерной резки и гравировки

Пригодность лазерной резки и гравировки для конкретных видов пластмасс зависит от:

  • точного состава;
  • толщины;
  • добавок в материале.

Пластмассы имеют разные характеристики, различия в температурах плавления и теплопроводности. Это может существенно повлиять на сложность и чистоту реза. Правильная настройка параметров лазера важна для получения качественных результатов, особенно при работе со сложными формами.

Несмотря на эффективность лазерной резки, необходимо соблюдать осторожность из-за присущей пластмассам горючести. Меры безопасности, включая использование кожуха и системы охлаждения, являются обязательными условиями для предотвращения несчастных случаев.

Некоторые пластики, например ПВХ, при лазерной резке или гравировке выделяют вредные испарения. Для работы с ним необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. В большинстве случаев не рекомендуется резать ПВХ из-за выделения хлористого газа.

Вид пластика  Возможность лазерной резки  Возможность лазерной гравировки 
Акрил (PMMA)  Хорошо подходит  Хорошо подходит 
Поликарбонат (PC) Не подходит  Подходит 
Полиэтилен (PE) Не подходит  Не подходит 
Дельрин Подходит  Подходит
ПВХ (поливинилхлорид)  Подходит при соблюдении мер предосторожности Подходит при соблюдении мер предосторожности
ПЭТ (полиэтилентерефталат) Подходит Подходит
ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) Подходит при соблюдении мер предосторожности Подходит при соблюдении мер предосторожности
POM (полиоксиметилен)  Подходит Подходит
Майлар  Хорошо подходит  Подходит

Необходимо проводить испытания конкретных пластиков для определения их совместимости с лазерным оборудованием. Лазерная резка может привести к обесцвечиванию краев среза, а глубина гравировки может варьироваться в зависимости от типа пластика.

Лазерная резка ПЭТ

Рис. 2. Лазерная резка ПЭТ

Пластики, которые не подходит для резки лазером

Поликарбонат: Лазерная резка поликарбоната может привести к обесцвечиванию, а край среза может пожелтеть. Также в процессе обработки образуется много дыма.

ПВХ (поливинилхлорид): При резке выделяются вредные пары хлора и соляной кислоты, ПВХ токсичен для людей и опасен для оборудования.

Углеродное волокно: Данный полимер легко поглощает энергию лазера, что приводит к риску воспламенения во время работы. Кроме того, эпоксидное покрытие углеродного волокна при нагревании выделяет вредные пары.

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол): При несоблюдении точных параметров резки данный материал может расплавиться и образовать липкую массу. Пары, выделяемые при плавлении, могут вызывать раздражение глаз, кожи и легких.

Полиимид может быть как термопластичным, так и термореактивным. Данный материал не подходит для лазерной резки, так как края разреза обугливаются, а заготовка становится хрупкой и легко ломается.

Все эти материалы обладают специфическими свойствами, которые делают их непригодными или сложными для лазерной резки, и при работе с ними следует соблюдать осторожность.

Процесс лазерной маркировка пластика

Рис. 3. Процесс лазерной маркировка пластика

Специфика лазерной резки пластика

Лазерная резка упростила задачи по обработке пластиковых изделий. С применением лазерного оборудования минимизируется количество отходов, увеличивается скорость обработки, упрощается работа со сложными формами. Однако этот процесс не является универсальным решением, поскольку все виды пластмасс имеют свои особенности и сложности при обработке. Даже если взять акрил, качество резки зависит от того, какой его вид был использован — экструдированный или литой. Если гравировать экструдированный акрил, то результат получится низкого качества с сероватым оттенком.

Одно из ключевых отличий заключается в типах лазеров, используемых для резки пластмасс. Если диодные и волоконные лазеры прекрасно справляются с гравировкой, то при резке пластмасс они сталкиваются с трудностями. Именно здесь на помощь приходят CO2-лазеры, которые лучше подходят для этих задач.

Причина в спектре длин волн, в частности, в диапазоне от 9,5 до 10,6 мкм в CO2-лазерах. Именно в этом диапазоне излучение наиболее эффективно взаимодействует с пластмассами, обеспечивая чистый и ровный рез.

Лазерная маркировка и гравировка пластика

Лазерное оборудование используется для нанесения сложных рисунков, информации или брендинга на пластиковые поверхности. Маркировка пластика позволяет изменять цвет и внешний вид поверхности без глубокого удаления материала.

Данная технология применяется для различных целей, в том числе для маркировки:

  • даты производства;
  • штрих-кодов;
  • логотипов;
  • кодовых номеров;
  • текстовой информации;
  • декоративных изображений.

Для лазерной маркировки используются специализированные станки с гибкими настройками, исключающими необходимость использования чернил, растворителей, шаблонов и других расходных материалов. Также есть специальный двухслойный вид пластика, поверхность которого получается одного цвета, а область маркировки другого.

Лазер фокусирует излучение в концентрированный пучок, генерируя энергию, достаточную для нагрева, плавления и частичного испарения пластика в нужной области. Важной особенностью лазерной маркировки является ее стойкость, после нанесения надпись не стирается без значительного повреждения поверхности.

Преимущества лазерной резки пластика

Точность обработки

Лазерная резка пластика обеспечивает высокую точность, позволяя создавать сложные и детализированные конструкции. Адаптивность лазерной резки позволяет изготавливать изделия без брака, дефектов и заусенцев.

Минимум отходов

Одним из преимуществ лазерной резки является минимальное образование отходов. Это снижает воздействие на окружающую среду, и способствует повышению экономической эффективности за счет минимизации количества бракованного материала.

Высокая скорость и эффективность

Лазерная резка обеспечивает высокую скорость операций по сравнению с традиционными методами обработки. Увеличение скорости повышает производительность и позволяет быстро выполнять разные проекты.

Бесконтактная резка

Лазерная резка является бесконтактным процессом, инструмент физически не касается разрезаемого материала. Отсутствие прямого контакта снижает риск износа оборудования, что приводит к увеличению срока службы гравера и снижению затрат на его обслуживание. Отсутствие механического воздействия сводит к минимуму вероятность искажения или повреждения материала.

Настройка лазера для обработки пластмасс

Для получения чистых резов пластика с помощью лазерного резака необходима правильная настройка:

Мощность

Различные пластики имеют разную плотность и теплопроводность. Чем толще материал, тем более мощный лазер необходим для обеспечения чистого реза.

Для резки и гравировки пластмасс рекомендуется использовать CO2-лазер мощностью 30 ватт и выше, волоконные лазеры больше подходят для лазерной маркировки некоторых пластиковых материалов.

Необходимо понять, как материал поглощает лазерную энергию. Некоторые пластики поглощают лазерное излучение лучше, чем другие. Например, пластики темного цвета часто поглощают больше лазерной энергии, чем светлые. Для достижения оптимальных результатов резки следует соответствующим образом регулировать мощность лазера.

Вытяжка

Из-за выделения вредных паров при лазерной резке пластмасс необходима мощная система вытяжки. Вытяжная система защищает оператора от вредных испарений и предотвращает воспламенение материала, особенно при работе с акрилом. Инвестиции в качественную вытяжную систему важны как для безопасности, так и для создания оптимальных условий работы.

Вытяжная система для лазерного станка

Рис. 4. Вытяжная система для лазерного станка

Длина волны

Не менее важен и правильный выбор длины волны лазерного излучения. Пластмассы лучше всего поглощают лазерную энергию в диапазоне 9,5-10,6 мкм. CO2-лазеры в этом диапазоне универсальны для гравировки и резки широкого спектра пластиков, в то время как волоконный лазер с длиной волны 1,06 мкм подходит только для лазерной маркировки определенных пластмасс.

Рабочая зона

При работе с прозрачными пластиками рекомендуется использовать сотовый стол для предотвращения дефектов, вызванных «вспышкой». Такой стол уменьшает площадь поверхности и сводит к минимуму возникновение подобных проблем.

Скорость обработки

На скорость обработки влияют такие факторы, как мощность лазера, толщина и тип материала. Более низкая скорость резки пластиков позволяет получить  гладкие срезы с чистой поверхностью. Например, 30-ваттный CO2-лазер, режущий пластик толщиной 5 мм со скоростью 5 мм/с, обеспечивает оптимальные результаты.

Чтобы определить оптимальную скорость резки, проведите пробный тест на образце материала. Начните с рекомендованной производителем скорости, а затем постепенно изменяйте ее до получения нужного результата. Обращайте внимание на такие факторы, как качество обработки кромок, точность и любые признаки перегрева или плавления.

Продувание

Для контроля температуры и получения качественных кромок при лазерной резке пластмасс рекомендуется использовать систему продувки. Она обеспечивает рабочую среду, способствующую созданию оптимальных условий резки. Сильный или слабый обдув зависит от типа полимера.

Лазерная резка и гравировка пластика – особенности, преимущества, настройки лазера

Ознакомиться с оборудованием

г. Санкт-Петербург

ул. Атаманская, 3/6

Электронная почта: info@smithlaser.ru

Телефон: +7 (499) 455-92-50

Звоните: Пн-Пт с 9:00 до 19:00

Товар успешно добавлен в корзину