Для гравировки материалов крупными и мелкими партиями используют настольные граверы – промышленное оборудование имеет компактные размеры, а его производительности достаточно для выполнения сложных задач. Принцип действия разных моделей отличается. Применяемые методы позволяют получить выпуклые (трехмерные) или углубленные изображения на различных материалах – рисунок выжигается лазером, прорисовывается алмазным резцом, формируется из точек с помощью гравировальной иглы.

Механические методы 

Механический метод обеспечивает высокую точность при нанесении изображения, но мелкие детали прорисовывать сложно, а скорость работы ниже, чем в случае применения лазерных технологий. С помощью настольных гравировальных станков изображения наносят на изделия из дерева, пластика, металла, камня и других материалов (механический способ не подходит для работы с бумагой). Заготовки нужно обязательно фиксировать, что затрудняет серийное производство. Используется несколько методов работы.

Фрезерование

Гравировку можно выполнять на фрезерно-гравировальных станках с ЧПУ – рабочим инструментом служат вращающиеся с частотой 5000-30000 об./мин. фрезы. Глубина прорисовки зависит от длины режущей части.

Оборудование подходит для работы с пластиком, разными породами дерева, металлами. При выборе настольного станка обращают внимание на такие характеристики, как скорость подачи заготовки и вращения шпинделя, назначение оснастки. Для выполнения работы используют фрезы, имеющие режущие кромки разной формы:

• сферические – подходят для создания трехмерного рельефа;
• конические – заточенные под конус лезвия обладают высокой прочностью, они используются при создании мелких деталей;
• прямые – такие граверы применяются для обработки элементов на 3D изделиях, они придают гладкость поверхностям;
• пирамидальные – инструментом можно обрабатывать твердые и непластичные материалы.

Алмазная гравировка 

Работа выполняется с помощью настольного станка с ЧПУ. В отличие от фрезерования, дающего на выходе канавку определенной толщины без глянцевого блеска, алмазный инструмент позволяет создавать плоскостной линейный рельеф любой сложности, на поверхности реза остается светоотражающий след (образуется "алмазная грань").

Получаемый рисунок смотрится эффектно, по красоте он напоминает ручную работу, а по точности исполнения и качеству детализации превосходит ее. Глубина реза 10-100 мкм – этот параметр зависит от количества проходов инструмента, степени давления на поверхность, угла заточки. Алмазный гравер двигается с заданной скоростью и равным нажимом. В процессе эксплуатации не происходит затирания рисунка.

Инструмент имеет режущую кромку из поликристаллического алмаза. С его помощью обрабатываются изделия из искусственного и натурального камня, стекла, кости, дерева, пластмассы, разных видов металла. Авторский проект, в соответствии с которым будет создаваться рисунок, выполняется методом векторной графики.

Фотогравировка

Настольный станок оснащается электромагнитной головкой с закрепленной в ней алмазной иглой, которая при контакте с поверхностью (ударе) создает углубления конической формы (растры). Используется метод ударной гравировки. Перемещение иглы задается шаговыми двигателями и ЧПУ.

Глубина погружения в материал иглы зависит от силы удара, твердости материала, степени давления инструмента, угла его заточки. В большинстве случаев такой тип оборудования используется для работы с отполированными до блеска поверхностями из мягких металлов или сплавов (они могут быть покрыты никелем или родием).

На изделиях формируется фотографическое изображение с градацией серых тонов (наиболее светлые области – максимально глубокие углубления, самые темные – гладкая поверхность). Растровая гравировка имеет глубину 10...120 мкм. Поскольку алмазный гравер имеет небольшой диаметр, точки наносятся с высоким разрешением (до 525 dpi).

Лазерные граверы

Метод, подразумевающий воздействие лазера на поверхность обрабатываемого материала, подходит для промышленных масштабов благодаря высокой скорости и производительности оборудования. Настольные станки оснащаются разными типами лазера:

• газовый (СО2) – он используется для нанесения гравировки на кожу, стекло, дерево, акрил, пластик и другие неметаллические поверхности;
• волоконный – такой вариант преимущественно применяется для работы с металлами и сплавами.

Луч фокусируется с помощью линз и зеркал. Генерируется он с определенной частотой (выполняется растровая гравировка с разным разрешением, которое зависит от частоты расположения точек и диаметра пятна).

Создаваемый импульс нагревает материал, в результате чего достигается температура горения или испарения, изменяются физико-химические свойства (материал выжигается, плавится, испаряется). На поверхности образуется отпечаток. На его глубину влияют физические свойства материала, количество проходов, мощность оборудования. Движение луча происходит с помощью системы координат.

При наличии ротационной оси возможна гравировка цилиндрических деталей. Заготовки не нужно закреплять, обработка не подразумевает прямого контакта инструмента с поверхностью. Точность очень высокая. Себестоимость работы ниже, чем при использовании механических граверов.

ТОП оборудования

В категории настольных граверов представлено механическое и лазерное оборудование. Ведущие производители: Sic Marking (Франция), Rusmark (Россия).

Sic Marking c173 lg

С173 lg – лазерный маркирующий гравер, предназначенный для работы с металлами, стеклом, пластиками. Скорость его работы в 320 раз превышает традиционные механические способы. Оборудование имеет продолжительный срок службы (100 тыс. часов). Используется лазер на иттербиевом волокне (длина волны – 1064 нм, частота – 20-80 кГц).

Размер маркировочного окна – 175х175 мм. Работа контролируется программируемым контроллером. Встроенная память рассчитана на 2 тыс. файлов. Устройство компактное – 322х380х112 мм. Гравировка/маркировка осуществляется по радиусу, под углом, в линейной плоскости, в зеркальном отображении. Клавиатура встроенная. Предусмотрено 2 оси перемещения (X, Y – в плоскости), опционально подключается еще 2 (Z – по высоте и D – ось вращения).

MAGIC 5 (RED Technology)

Эта модель преимущественно используется в ювелирной и сувенирной сферах – гравировка наносится на кольца, сувениры, идентификационные бирки для домашних животных, ручки, фляжки, зажигалки и пр. Оборудование компактное (260х290х380 мм, вес – 30 кг), многофункциональное, удобное в применении. С его помощью можно обрабатывать как ровные поверхности, так и цилиндрические изделия. Станок подходит для гравировки колец с внутренней и наружной стороны.

Реализуемые методы: алмазная гравировка, фотогравировка. Область по оси Х, Y, Z: 120/100/30-50 мм. Используемый гравер: алмаз/сталь (диаметр – 3.15 мм). Скорость подачи заготовки: 36 мм/сек. Печать имеет высокое разрешение, максимальная длина изображения – 120 мм. Гравируются материалы разной твердости, включая металлы (в том числе драгоценные) и оргстекло. Кривизна поверхности автоматически отслеживается. Конструкцией предусмотрено 4 датчика для установки гравера, определения размера изделия.

Rusmark FLMM-A01

Модель FLMM-A01 имеет мощность 20 Вт, размер рабочего окна составляет 110х110 мм. Оборудование комплектуется рабочим столом (для крепления предусмотрено резьбовое соединение). Устройство может дополнительно оснащаться осью вращения, держателями. В комплект входят гальванометрический сканатор, ПК, экран. Используется волоконный лазер (Raycus). ПО русифицированное (EzCad). Охлаждение воздушное.

Настольное оборудование используется в разных сферах промышленности, включая военную, машиностроительную, атомную, приборостроительную. Гравировка и маркировка могут наноситься на медицинские инструменты, бытовую электронику, ювелирные изделия, рекламно-сувенирную и иную продукцию.