Натуральные (органические)
Встречающиеся в природе органические материалы, такие как дерево и кожа, получаются из растений или животных. Древесина — универсальный материал, очень легко поддающийся лазерной обработке. Древесина бывает различных видов: от мягкой древесины, например, бальза и сосна, до твердой древесины, например, вишня и клен. Мягкая древесина менее плотная и легче поддается лазерной резке, чем твердая древесина. Твердая древесина обладает более мелкозернистой структурой и более пригодна для лазерной гравировки. Кожа является натуральным материалом, полученным в результате дубления шкур животных. В результате дубления кожа становится более мягкой и износостойкой. Все натуральные органические материалы поддаются лазерной резке, гравировке и маркировке. Поставщиков натуральных органических материалов см. в Перечне поставщиков материалов.
Типы натуральных органических материалов
- Древесина средней твердости
- Ольха
- Береза
- Мягкая древесина
- Бальза
- Американская липа
- Пробковая плита
- Сосна
- Сверхтвердая древесина
- Железное дерево
- Тик
Типы лазерной обработки
В настоящее время лазеры находят все более широкое применение в обработке материалов, от разработок новых материалов до массового производства. Во всех процессах лазерной обработки энергия лазерного луча взаимодействует с материалом и определенным образом его преобразует. Каждое преобразование (или лазерная обработка) контролируется очень точными параметрами длины волны, мощности, рабочего цикла и частоты импульсов лазерного луча. К таким процессам лазерной обработки относятся:Все материалы обладают уникальными характеристиками, которые и определяют характер взаимодействия лазера с материалом и последующие изменения материала. Наиболее широко распространенными процессами обработки натуральных органических материалов являются следующие:
Лазерная резка натуральных органических материалов
Энергия луча лазера CO2 легко поглощается большинством натуральных органических материалов. Лазерный луч нагревает материал, проходя непосредственно через него, и вызывает быстрый нагрев и испарение материала. Если мощность лазера достаточно велика, то лазерный луч прорезает материал насквозь. Большинство органических материалов быстро испаряются при резке лазером, поэтому края обрезов получаются ровными и гладкими с минимальным изменением цвета.
Лазерная гравировка натуральных органических материалов
Мощность лазерного луча также можно ограничивать так, чтобы в процессе обработки он удалял (гравировал) материал на заданную глубину. Лазерная гравировка может использоваться для создания замысловатых узоров и рисунков на поверхностях натуральных органических материалов. Лазерная гравировка также может использоваться для передачи информации.
Лазерная маркировка натуральных органических материалов
При воздействии лазером слабой мощности поверхность натурального органического материала темнеет, но сам материал не удаляется. Этот процесс называется лазерной маркировкой. Лазерная маркировка также может использоваться для создания рисунков или передачи информации, например, серийного номера или логотипа производителя.
Лазерная система натуральных органических материалов, общие положения
Размер платформы — платформа должна быть достаточно большой для размещения самых больших деталей из натуральных органических материалов, подлежащих лазерной обработке, либо должна соответствовать требованиям 4 класса лазерной безопасности для обработки более крупных деталей
Длина волны — длина волны 10,6 микрон хорошо поглощается всеми органическими материалами, поэтому рекомендуется для лазерной резки, гравировки и маркировки
Мощность лазера — устанавливается в зависимости от требуемого процесса обработки. От 25 до 150 Вт (CO2 лазер) — оптимальный вариант для лазерной резки, гравировки и маркировки натуральных органических материалов
Линзы — оптимальным вариантом линзы общего назначения для лазерной обработки натуральных органических материалов является линза 2.0
Стол для резки — должен быть пригоден для лазерной резки натуральных органических материалов
Вытяжка — должна обеспечивать достаточную скорость потока для удаления газов и частиц, образующихся в процессе работы оборудования для лазерной гравировки и маркировки органических материалов
Устройство обдува воздухом — обеспечивает подачу струи воздуха рядом с местом работы лазера для удаления газов и частиц, образующихся в процессе лазерной резки, гравировки и маркировки натуральных органических материалов.
Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и безопасности людей при лазерной обработке натуральных органических материалов
При взаимодействии лазера с материалом почти всегда образуются выбросы газов и/или частиц. Отходы и частицы, образующиеся в результате лазерной обработки натуральных органических материалов, необходимо выводить из помещений наружу. Другой вариант: сначала выходящий отработанный воздух проходит через фильтрующую систему, а затем выводится из помещений наружу. При лазерной обработке происходит горение, что может стать причиной пожара. Поэтому лазерная обработка материалов всегда должна производиться под контролем.
