Лазерный 3D гравер − это станок, предназначенный для гравировки и фрезеровки поверхности любого формата, а также создания 3D композиций внутри прозрачных материалов: стекла, акрила, оргстекла и натуральных кристаллов. В оборудовании внедрена инновационная технология сканирования и динамической фокусировки, позволяющая работать в трехмерном формате обработки материалов. Устройство способно наносить изображение как на ровную поверхность, так и с любым рельефом, выполнять сверхточную фрезеровку деталей.

В отличие от механической обработки, лазерная технология является бесконтактной, что открывает новые возможности работы с хрупкими материалами. Кроме того, высочайшая точность обработки, с возможным отклонением не более 0,01 мм, превосходит все способы механической.

Сфера применение

Лазерные 3D граверы-фрезеры применяются для получения рельефных (в среднем до 5 мм глубиной) и цветных изображений практически на любых материалах, включая текстиль, эластичные эластомеры и натуральную кожу. При этом качество детализации изображения сравнимо с фотографией. Фрезерование лазером используется для тонкой очистки и обработки мелких или хрупких деталей с высокой точностью.

Оборудование нашло применение в таких областях производства, как:

• ювелирная обработка и гравировка украшений и драгоценных камней;
• сувенирная промышленность;
• услуги по художественной гравировке;
• точная механика и микроэлектроника;
• гравировка штампов, пресс-форм, матриц и клише;
• изготовление объемных деталей лазерно-эрозионным способом;
• оригинальное брендирование, прецизионная и микромаркировка.

Принцип действия 3D гравера

Лазерный луч от источника проходит систему линзовой фокусировки, а затем преломляется двумя вращающимися зеркалами. При этом первое зеркало преломляет луч по оси X, а второе − по оси Y. В результате скоординированной работы обоих зеркал, луч пробегает строчку за строчкой по всей плоскости рабочего поля. Для трехмерного управления лучом в устройстве внедрена технология динамической фокусировки. Динамика фокуса позволяет фокусировать луч на нужной глубине по оси Z и, таким образом, выполнять гравировку на трехмерной поверхности.

В устройстве также предусмотрена функция гальванического сканирования поверхности. При запуске оборудование автоматически определяет рельеф обрабатываемой поверхности и задает параметры динамики фокусировки для нанесения заданной картинки.

Виды станков для трехмерной лазерной гравировки

Оборудование различается на «мини» станки для настольной установки и полноценные лазерные станции промышленного типа.

Настольные станки выполняются в формате мультисистемы с разделением на 2 коммутированные между собой кабелем блока. В первом находится модуль программного управления и генератор питания. Второй блок − это сама головка гравера, закрепленная на регулируемом штативе, оснащенном позиционным столиком. Для загрузки параметров операции и управления, станок необходимо подключить к ноутбуку, для чего в системе предусмотрены необходимые интерфейсы.

Промышленные станки устанавливаются на пол и предусматривают весь комплекс оборудования, включая клавиатуру и экран. Такие гравировальные машины могут иметь открытый стол или закрытую гравировальную камеру, дополнительно оборудоваться системой обдува и вытяжки. Для функции лазерного фрезерования круговой поверхности детали, станок оснащается зажимным патроном (изначально или опционально).

Технологические различия

Главным различием лазерных 3D граверов-фрезеров становится длина волны лазерного излучения. От этого параметра зависит предназначение оборудование, а именно вид материала, который подлежит обработке. В современном предложении трехмерных граверов представлены станки, оснащенные углекислотным и волоконным лазером.

Гравировальные станки с CO2 лазерами

Такое оборудование излучает лазерный луч в диапазоне длины волны 9,2-10,8 мкм и может работать по таким деликатным материалам как бумага, кожа, дерево, текстиль, пластик, резина. Также углекислотный источник способен генерировать луч сравнительно большой мощности, что повышает скорость гравировки, дает возможность наносить более глубокий рельеф и работать по материалам с высокой теплопроводностью. Главным преимуществом такого оборудования становится возможность работать с прозрачными материалами, выполнять трехмерную гравировку внутри стекла, акрила или кристалла.

Недостатками углекислотного оборудования являются невозможность получения линий тоньше 0,3 мм, более высокая стоимость и менее продолжительный ресурс лазерной трубки.

Волоконные иттербиевые лазеры

Такие устройства характеризуются широким диапазоном длины волны излучения от 530 до 1150 нм. В данной категории излучателей, гравер может оснащаться одномодовым лазером, оптимизированным для узкой группы материалом, и многомодовым − с регулировкой длины излучения.

Оборудование более доступно по стоимости и имеет длительный ресурс источника лазера, в среднем до 100 тыс. часов. Большим преимуществом считается возможность миниатюрной гравировки с толщиной линий 7-8 мкм и размеров знаков 0,1 мм.

Недостаток заключается в сравнительно невысокой мощности, за счет чего ограничивается максимально возможная глубина рельефа гравировки, а также невозможность работы по стеклу.

Возможности лазерных 3D граверов-фрезеров

Кроме художественной гравировки, оборудование применяется для единичного и серийного производства мелких деталей или их точной калибровки. 3D граверы обладают всеми функциями простых лазерных граверов и могут выполнять очистку поверхности, резку и микромаркировку.

Технология 3D лазерной обработки позволяет наносить изображение на поверхность любой конфигурации и даже расположенную под углом.