Laserowa obróbka drewna – jak efektywnie obrabiać drewno laserem?

Laserowa obróbka drewna.

Drewno, ze względu na swoją uniwersalność, jest powszechnie stosowane w różnych sektorach przemysłu. Produkty z drewna stanowią niezwykle ważny element tworzenia wartości. Odpowiadają zarówno na tradycyjne potrzeby rynku, jak i spełniają wszelkie wymagania nowoczesnych rozwiązań. 

Cięcie i wycinanie w drewnie oraz grawerowanie drewna to dwa najpopularniejsze rodzaje laserowej obróbki tego materiału. Do usług dodatkowych zaliczyć także można: frezowanie, lakierowanie, malowanie. Drewno jest materiałem naturalnym, występującym w bardzo wielu postaciach, różniących się gęstością, rodzajem włókien i zawartością żywicy, czyli w praktyce – twardością, dlatego przy jego obróbce trzeba wziąć pod uwagę różne parametry i dostosować do tego moc laserową oraz prędkości przejścia. Ze względu na naturę drewna, każdy produkt ma naturalną wariancję słoi. Drewno może delikatnie rosnąć, kurczyć się, zmieniać kolor wraz z wiekiem i różnymi zmianami klimatycznymi. Główna zasada brzmi: im bardziej jednolity kolor i struktura drewna, tym lepszych i bardziej jednolitych efektów grawerowania można się spodziewać.

Laser do drewna.

Laser do wycinania w drewnie, laser do ciecia w drewnie…

Laser w obróbce drewna to wartość dodana.

Nowoczesne, innowacyjne rozwiązania laserowe pozwalają uzyskać rezultaty najwyższej jakości. Niezależnie od kształtów, wymiarów, złożoności przedmiotów, drewno poddaje się szybkiej i łatwej obróbce, a efekty są zaskakująco precyzyjne. Lasery są zalecane do obróbki drewna zwłaszcza tam, gdzie wymagane są czyste, gładkie kształty i krawędzie oraz duże prędkości obróbki. Typowe zastosowania cięcia laserowego drewna to: prezenty, biżuteria, intarsje, zabawki, modelarstwo. Można wykonać skomplikowane projekty graficzne, różnego rodzaju tabliczki, zaproszenia, ramy, zabudowy, opakowania, figurki 3D. Podczas grawerowania drewna w miejscach grawerowanych uwypukla się struktura drewna, dając naprawdę ciekawe efekty. 

Laser w obróbce drewna to wartość dodana dzięki precyzji, finezji, nieograniczonemu potencjałowi twórczemu oraz możliwości personalizacji. Sposobność wygrawerowania loga, imion czy obrazów czyni ten rodzaj materiału – wespół ze wspomnianymi technologiami – wyjątkowym i otwierającym wiele furtek zapotrzebowań i zbytu. Precyzyjne cięcie laserowe – dzięki dokładności do dziesiętnych części milimetra nawet przy najdrobniejszych elementach geometrycznych – daje możliwość tworzenia elementów zgodnych z indywidualnymi życzeniami, pragnieniami i potrzebami odbiorców. Bezkontaktowa laserowa obróbka drewna pozwala przetwarzać nawet najcieńsze materiały, przy okazji oszczędzając czas. Wycinanie z drewna z wykorzystaniem najnowszych technologii – to się naprawdę opłaca!

Rodzaje drewna odpowiednie do obróbki laserowej.

Drewno jest materiałem idealnie nadającym się zarówno do cięcia, jak i grawerowania laserem, niestety nie każde. Rodzaje drewna oraz jego pochodnych, które dobrze poddają się obróbce laserem, to przede wszystkim drewna o niskiej zawartości żywic. Im większa zawartość żywicy w drewnie, tym gorzej tnie się laserem, ze względu na przypalenia, a niekiedy nawet zwęglenia krawędzi.

Rodzaje drewna odpowiednie do obróbki laserowej:

Poszczególne rodzaje drewna – krótka charakterystyka właściwości.

Drewno, jako surowiec naturalny, występuje w różnych postaciach i ma różne właściwości, mające zasadnicze znaczenie przy jego obróbce. Każdy gatunek drewna oferuje inny kontrast uzyskanego graweru, dając niesamowite efekty, a szlifowana oraz polerowana powierzchnia prezentuje się niezwykle elegancko, zapewniając jednocześnie trwałość materiału. Gatunek drewna ma naprawdę duże znaczenie – buk, dąb, olcha, lipa doskonale nadają się na dekoracje o wysokiej jakości, choć akurat dąb jest stosowany na podkłady i podstawy, ale ze względu na „ziarnistą” strukturę słojów nie zawsze dobrze się graweruje – mogą pojawić się nierówne głębokości. Często używanymi gatunkami są: brzoza, jesion, jawor, klon – mają słabo zaznaczone słoje, dzięki czemu grawerują się równomiernie, dając wyraźny, kontrastowy rysunek. Większość z tych gatunków ma jasną, prawie białą, ewentualnie jasnobrązową barwę i ciemniejszy kolor w miejscach wygrawerowanych (od ciemnego brązu do ciemnożółtego – zależnie od gatunku i konkretnego kawałka materiału). Bardzo często w importowanych wyrobach używany jest orzech – ciemny i wymagający barwienia grafiki na czarno, aby uzyskać odpowiedni kontrast. Doskonałym materiałem jest drewno wiśniowe i różane, dające bardzo ciemny rysunek. Używa się naprawdę wielu różnych gatunków, w tym drewna egzotyczne. Miękkiego drewna, jak sosna czy świerk, używa się sporadycznie, najczęściej, gdy chce się celowo podkreślić i uwypuklić obecność słojów, co przy umiejętnym wykonaniu daje niezwykły, przestrzenny efekt. Do wycinania elementów dla modelarzy doskonale nadaje się balsa – drewno bardzo lekkie, miękkie, dobrze i szybko się tnące.

Są również gatunki nienadające się do grawerowania. Przykładowo drewno hebanowe jest tak twarde, że nawet przy pełnej mocy i najwolniejszej pracy laser ledwo jest w stanie zaznaczyć jego powierzchnię. O wycinaniu już w ogóle nie ma mowy. Ponadto czarny kolor drewna powoduje całkowitą nieczytelność wygrawerowanego rysunku.

Charakterystyka pozostałych gatunków:

Drewna miękkie.

Drewna miękkie – typu topola czy balsa – potrzebują mniejszej mocy lasera, a ich obróbka poprzez grawerowanie czy cięcie będzie prostsza i szybsza. Grawerowanie drewna tego rodzaju daje mniejszy kontrast (jest jaśniejsze).

Drewna twarde.

Drewna twarde – przykładowo: dąb, wiśnia – są materiałami o dużej gęstości, dlatego przy grawerowaniu czy cięciu potrzebują użycia większej mocy lasera. Kontrast tego samego grawerunku będzie na nich mniej widoczny niż na drewnach miękkich.

Forniry.

Forniry – produkowane są z prawdziwego drewna, zatem przy obróbce wykazują takie same cechy i właściwości jak drewno lite.

Sklejki.

Sklejki – złożone są z przynajmniej trzech warstw drewna, które po sklejeniu ze sobą zostają dociśnięte pod kątem 90°. Wykonane są z różnych rodzajów drewna i dostępne w różnych grubościach; należy wybierać płyty przeznaczone specjalnie pod obróbkę laserem lub wybierać sklejki klejone białym klejem. 

Sklejka jest materiałem łatwym do grawerowania. Jej warstwa zewnętrzna jest jednorodna, dlatego w sumie łatwo przewidzieć efekt – jednakową głębokość grawerowania, czytelny i ostry rysunek. Odpowiednio ustawiona wiązka światła pozwala uzyskać na powierzchni sklejki wysoki kontrast – wyraźniejszy w przypadku materiału bejcowanego lub lakierowanego. Kontrast – a więc i efekt – zależą nie tylko od gatunku sklejki (z jakiego drewna wykonano zewnętrzne obłogi), ale też użytej szybkości i mocy lasera. Można dostać różnego rodzaju sklejki – brzozowe, olchowe, bukowe, sosnowe, jaworowe, z drewna egzotycznego. Różnią się one barwą, rysunkiem słojów, fakturą powierzchni, kontrastem przy grawerowaniu. Na typowych sklejkach liściastych kontrast nie jest najlepszy, trzeba zwolnić pracę lasera, żeby uzyskać mocny efekt. Najlepszym rodzajem sklejki do grawerowania jest sucho-trwała sklejka brzozowa, gdyż zawiera mało żywicy, co znacznie zmniejsza ryzyko pojawienia się zwęglenia.

O ile grawerowanie sklejki jest łatwe, to już przy wycinaniu zaczyna pojawiać się problem – głównie dlatego, że oprócz drewna zawiera ona także klej. Ten klej bywa tak twardy – zwłaszcza w przypadku sklejek wodoodpornych – że czasem trudno przeciąć materiał 2 mm; a zdarzają się sklejki 2 mm o 5 warstwach kleju – tu już praktycznie nie ma szans przecięcia tego tak, aby nie stracić nic na wartości i jakości. W zasadzie powyżej 3 warstw kleju przecięcie jest już bardzo trudne, a czasami nawet niemożliwe. Czasem sklejki jednakowej grubości mogą różnić się ilością warstw drewna i kleju. Przyjmujemy tu założenie, że im więcej warstw kleju, tym obróbka sklejki jest trudniejsza i bardziej czasochłonna. Najczęściej używa się sklejki zwykłej – tzw. suchotrwałej – 3 lub 4 mm, złożonej z 3 lub 5 warstw drewna. Taki materiał daje się szybko przeciąć, a w razie potrzeby można wyciąć kilka jednakowych elementów i sklejając je ze sobą uzyskać pożądaną grubość. Przy używaniu nowej sklejki, wcześniej niesprawdzonej laserem, lepiej wykonać próbne cięcie. Może się zdarzyć, że wyglądająca z pozoru tak samo jak poprzednie sklejka będzie jednak miała większą grubość kleju i zachowa się inaczej niż wcześniejsze. Może wtedy nie pomóc kilkakrotne przecinanie, bo pozostaną miejsca niedocięte, w których klej pozostanie nienaruszony, a drewno będzie paliło się w głąb materiału. Skrajnym przypadkiem może być tu nawet samozapłon drewna. Doprowadzi to do zniszczenia materiału i wygrawerowanej pracy. 

Płyty MDF.

Płyty MDF (płyty pilśniowe średniej gęstości) – to materiał drewnopochodny, produkowany z cienkich włókien drzewnych, głównie pozbawionych kory, sprasowanych ze sobą podłużnie i poprzecznie. Cechuje je gładka powierzchnia i twarde brzegi, a więc można je z łatwością grawerować i ciąć, mając jednak na uwadze, że podczas obróbki brzegi cięcia stają się ciemniejsze. Mechaniczna obróbka tego materiału – z uwagi na jego wysoką gęstość – powoduje szybkie zużywanie się narzędzi, jednak w przypadku cięcia laserowego problem ten nie ma miejsca. Nie ma także pyłu, wiórów i odpadów powstałych w wyniku przetwarzania. Z uwagi na klej stosowany w płytach MDF, trzeba zwrócić uwagę na wybór odpowiednich odmian MDF, aby zminimalizować ryzyko odbarwienia (ciemnienia) krawędzi (zwłaszcza tych „widocznych”) podczas procesu spalania. Zastosowanie w płytach żywic epoksydowych (EP) albo wodoodpornego kleju będzie wiązało się z obniżeniem jakości cięcia wykonanego za pomocą wiązki laserowej. MDF są stosowane często w produkcji mebli, paneli ściennych i podłogowych, stoisk targowych, produkcji artykułów biurowych i promocyjnych, podkładów pod dyplomy, pamiątek sportowych.

Tagi: cięcie płyt MDF na wymiar, cięcie płyty MDF, cięcie MDF, wycinanie płyty MDF, wycinanie MDF, wycinanie w płycie MDF

Korek.

Korek – jest materiałem łatwym do grawerowania, jeżeli nie musimy grawerować głęboko. Przy płytkim grawerowaniu można pracować niewielką mocą lasera i bardzo szybko, a rysunek wyjdzie prawie czarny, bardzo kontrastowy. „Ziarnistość” korka luźnego i porowatego spowoduje utratę drobnych szczegółów, choć również na takim da się grawerować. Najlepsze efekty uzyskamy jednak, pracując na korku bardzo „zbitym”, o gładkiej powierzchni.

Nieco inaczej ma się sprawa z cięciem korka. Nawet przy przecinaniu bardzo cienkich arkuszy (a w zasadzie cięcie tylko takich jest możliwe), krawędzie będą czarne i zwęglone. Już 3-4 mm arkusz korka trudno jest przeciąć, nie pomaga nawet kilkakrotne przejście lasera.

Drewno drzew iglastych.

Drewno drzew iglastych – ten rodzaj drewna, przykładowo modrzew czy jodła, przeważnie nie nadaje się do obróbki laserem z uwagi na dużą ilość nieregularnych włókien, zazwyczaj bardzo twardych, z kolei ich warstwa bielu jest raczej miękka, co też utrudnia znalezienie prawidłowych parametrów.

Laserowa obróbka drewna – rodzaje.

Dwoma najpowszechniej stosowanymi rodzajami laserowej obróbki drewna są: cięcie (wycinanie drewna) oraz grawerowanie.

Cięcie.

Cięcie laserem drewna to jeden z najczęściej stosowanych procesów.

Laserowe cięcie drewna opiera się na sublimacji, czyli bezpośrednim przechodzeniu substancji ze stanu stałego w gazowy w procesie spalania. Cięcie laserowe drewna podlega zasadzie, która brzmi – im drewno bardziej suche i pozbawione żywicy, tym jaśniejsze będą brzegi cięcia. Drewno obrabiane laserowo, w porównaniu z mechaniczną obróbką drewna, ma tę przewagę, że nie wymaga dodatkowej obróbki po zakończeniu cięcia. Mamy więc do czynienia z największą prędkością, a krawędzie są czyste, cięte z dokładnością do dziesiętnych milimetra, precyzyjnie zamykane w wyniku działania wysokiej temperatury. Dzięki działaniu bardzo wysokiej temperatury nie ma też wiórów, bo materiał organiczny wyparowuje i jest odsysany w formie dymu. Dzięki temu maszyna i jej otoczenie nie wymagają po obróbce czyszczenia.

Cięcie drewna laserem – zalety.

Grawerowanie.

Grawerowanie drewna pozwala na tworzenie pięknych i wyjątkowych elementów zdobniczych. Umożliwia wykonywanie unikatowych, oryginalnych, jedynych w swoim rodzaju, spersonalizowanych przedmiotów, np. poprzez wygrawerowanie loga, imion czy obrazów. Pozwala nanosić kaligraficzne pismo, wzorzyste zdobienia, a nawet zdjęcia. To fantastyczny pomysł na rozmaitego rodzaju prezenty i podarunki (można stworzyć na przykład ciekawą płytkę podarunkową, na której w oryginalny sposób napisane będą życzenia). Za jego pomocą możliwe jest wyczarowanie imponujących płaskorzeźb z efektem 3D. Każdy gatunek drewna ma swoje specyficzne właściwości, w związku z czym każdy graweruje się inaczej: jedne lepiej, inne słabiej. Nawet kawałki drewna tego samego gatunku mogą grawerować się nieco inaczej, a zależne jest to od ich wilgotności, zawartości żywicy, układu słojów. Główna zasada laserowego grawerowania drewna brzmi: twarde drewno graweruje się na ciemno, a miękkie na jasno. Twarde drewno o słabo zróżnicowanych słojach graweruje się dobrze, dając wyraźny i dokładny rysunek, z kolei miękkie drewno łatwo się graweruje, ale z uwagi na mocno zróżnicowaną twardość słojów, nie zawsze dobrze to wygląda.

Zalety grawerowania.

Usługi dodatkowe.

Laserowa obróbka drewna – informacje.

O czym należy pamiętać przy obróbce drewna?

Aby procesy cięcia i grawerowania drewna przebiegały bez zarzutu, należy mieć na uwadze kilka ważnych kwestii:

Należy tymczasowo zabezpieczyć taśmą aplikacyjną materiał, aby klejący pył – powstający podczas obróbki laserowej – nie osadzał się na obrabianym przedmiocie. Trzeba wybrać taśmę aplikacyjną łatwą w odklejaniu, niezawierającą PCV. Po zakończonej obróbce należy ją odkleić. Taśma aplikacyjna sprawdza się znakomicie przy grawerowaniu dużych powierzchni oraz podczas cięcia, nie nadaje się natomiast do grawerowania zdjęć oraz grawerowania drobnych szczegółów, ponieważ może być problem z odklejeniem małych fragmentów taśmy.

Laserowe cięcie drewna jest procesem sublimacji, kluczowe jest zatem precyzyjne ustawienie ogniskowej i wybór dokładnych ustawień optycznych. Przy grawerowaniu drewna warto kierować się zasadą: im drobniejsze detale graweru, tym krótsza powinna być ogniskowa soczewki (sprawdzą się soczewki 1,5” lub 2,0”). W przypadku cięcia ważna jest grubość materiału – im grubszy, tym ogniskowa soczewki powinna być dłuższa. Przy obróbce drewna o grubości 1/8” można używać soczewki 2”, a w przypadku drewna o grubości 1/4”  – soczewki 2,5”.

W przypadku cięcia drewna zalecane jest podłączenie sprężonego powietrza. Aby chronić soczewkę, należy używać dyszy o małej średnicy. Będzie ona kierować strumień sprężonego powietrza bezpośrednio na linię cięcia, szybko pozbywając się pyłu i gazu, a tym samym podnosząc znacznie jakość rezultatów cięcia.

Podczas obróbki drewna pył drzewny – mocno klejący z uwagi na zawartość żywicy i olejów – osadza się w urządzeniu, dlatego bardzo ważne jest, aby pamiętać o regularnym czyszczeniu sprzętów i elementów optycznych.

Podczas cięcia oraz grawerowania laserowego drewna powstają pyły i gazy, które w odpowiedni sposób muszą zostać odprowadzone, dlatego konieczne jest korzystanie z instalacji odsysającej.

Laserowa obróbka drewna – zastosowanie.

Elementy i przedmioty poddane laserowej obróbce drewna znajdują szerokie zastosowanie w wielu branżach:

Laserowa obróbka drewna – zalety.

Stosowanie technologii laserowej w obróbce drewna ma także – w przeciwieństwie do stosowania tradycyjnego frezowania – wiele zalet:

Jak widać – jest to naprawdę wiele zalet.

Praca hobbystyczna, projekty nowych wzorów czy produktów – urządzenia do laserowej obróbki drewna stwarzają niemal nieograniczone możliwości. Pytanie brzmi: jak Ty wykorzystasz swoją obecność u nas, by na tym skorzystać?

Sprawdź nasze możliwości. Laserowa obróbka drewna wraz z nami to gwarancja zadowolenia.

Pozostałe tagi: laser arkusz przycinanie, cięcie laserem Jawor.