Станки лазерной резки металла

Лучшие малоформатные станки лазерной резки

Оборудование из этой категории подходит для небольших помещений и рассчитано на малый тираж заготовок. С его помощью осуществляют резку брелоков, игрушек, логотипов и гравировку подарков. Это вариант для сопутствующего бизнеса (как одна из оказываемых услуг, но не основная) или для хобби.

MCLaser 6040

Рейтинг: 4.0

Лидером этой категории тоже является станок от бренда MCLaser. Он обладает сквозной зоной для резки лазером с параметрами 60х40 см. В комплекте есть как широкие ламели, так и поверхность с сотами под раскладку мелких деталей. Мощность лазера составляет 90 Вт. “Железо” работает с программным обеспечением RDWorks, хорошо зарекомендовавшим себя на промышленных станках. Водяное охлаждение с чиллером увеличивает время непрерывной эксплуатации. Настраивать станок можно как через USB, так и по сетевому интернет-кабелю, что разрешает следить за работой машины удаленно, например, из кабинета.

Это еще один станок, только уже среди малоформатных, который способен опускать стол до 30 см вниз, чтобы закладывать крупные заготовки. Такой функционал позволяет гравировать не только плоские предметы, но и запечатлеть логотип на колесном диске авто.

• автоматический выключатель на корпусе;
• дополнительные три розетки на 220 В;
• мелкие соты рабочей поверхности;
• есть толстые ламели для сквозной резки деталей.

высота стола изменяется при помощи ременного, а не цепного привода.

Kimian 4040

Рейтинг: 4.9

Этот станок относится уже к настольным, поскольку его габариты составляют 103х85х54 см и весит он 45 кг. Зона резки имеет пространство 40х40 см. Мощность лазера здесь 50 Вт, поэтому неметаллы получится резать с толщиной до 8 мм. Производитель заявляет, что излучатель прослужит 1-2 тыс. часов. Программное обеспечение CorelLaser корректно воспринимает все команды и позволяет точно настроить резку. Рабочая зона укомплектована панелью с сотами и профильной решеткой. Регулировать высоту стола можно до 10 см посредством цепного привода.

Модель отлично зарекомендовала себя при резке меха. Это специфичный материал, который нельзя перегревать, но станок работает лазером очень быстро и деликатно, как хирург скальпелем.

• канал для вытяжки газов;
• регулирующиеся по высоте ножки;
• качественная рабочая поверхность с сотами;
• цепной привод регулировки высоты.

• маленький однорядный, трехразрядный дисплей;
• срок службы трубки всего 1000-2000 часов;
• подключение внешнего интерфейса только через USB.

WATTSAN micro 0203

Рейтинг: 4.7

Станок не зря назвали micro, поскольку рабочее поле составляет всего 20х30 см. При желании опорную поверхность можно опустить на 4 см, но сделать это получится только при помощи ручного привода. Несмотря на крохотные размеры, станок ведет резку лазером с мощностью 40 Вт на скорости 100 мм/с. При этом в нем действует водяная система охлаждения с чиллером. Подключается аппарат к обычной бытовой сети 220 В и расходует 1 кВт в час. Гравировка на металле и дереве возможна с толщиной до 3 мм, а на пластике — 5 мм.

Как видно из названия, это один из самых маленьких станков с лазерной резкой. Его внешние размеры составляют 81х50х27 см и он легко поместится на тумбочке или небольшом верстаке. Благодаря весу 28 кг его можно переставить или транспортировать в легковом автомобиле усилиями одного человека (достать/поставить в багажник). Это оптимальный вариант для очень тесной мастерской или даже выездной деятельности.

• простая панель управления;
• очень экономное энергопотребление 1 кВт/ч;
• весит 28 кг;
• есть встроенный чиллер.

• трубки хватит на 1500 часов;
• нельзя опустить рабочую поверхность автоматически;
• уступает другим по точности позиционирования лазера.

WATTSAN 0503

Рейтинг: 4.6

Еще один малоформатный настольный станок предлагает фирма WATTSAN. Агрегат обладает полем 50х30 см, располагаемым в закрывающейся камере с эффективным удалением дыма. Мощность лазера составляет здесь 50 Вт, а за час резки устройство расходует 1 кВт. Для постановки задач используется система управления Ruida RDC6442G. Машина для резки “читает” форматы BMP, AI, IPG, DXF и другие. Пользователям в отзывах нравится, что загрузить макет можно как с компьютера, так и через внешний накопитель, подключаемый к порту USB. Оборудование поддерживает сетевую работу посредством интерфейса LAN. Габариты станка 102х65х58 см относят его к настольным, но для поднятия 82 кг потребуется минимум два крепких человека.

Эксперты внесли станок в список лучших ввиду высокой скорости резки, составляющей 500 мм/с, что неплохо для такого “малыша”. Еще у него зеркало с позолотой, содействующее лучшему образованию лазера, что позволяет вести резку с точностью 0.01 мм.

Насколько реально сделать станок лазерной резки гравировки?

Все реально! Стояла такая же задача резка рядовухи до 2 мм. Бюджет всего около 600 тыс. руб. Портал сделал из остатков плазменного координатного стола, достался на халяву, один завод хотел на помойку выкинуть, я перехватил. Там кроме алюминиевых профилей и направляющих ничего не осталось. Но ал. станочный профиль это вещь. В новогодние праздники я один собрал всю конструкцию. К профилю очень удобно все прикручивать, направляющие и рейки выставил за день. Я построил много чпу станков, но теперь буду только профилем пользоваться.

Электронику как обычно в пурелоджике заказал, как обычно что-то пришло нерабочее, но это другой вопрос. Для привода взял щеточные серваки с 57 фланцем и планетарные редукторы 10:1. Рейку взял с модулем 1. Шестеренки подпружинил с помощью силиконовых втулок, всякие пружины для этого плохо подходят, это я проверил на предыдущих станках. За месяц координатник привел в движение.

Далее встал вопрос с лазером. Волоконник для моих целей очень дорог, порядка 2 млн. руб, отпало. CO2 тоже дорого, громоздко, геморно

Обратил внимание на китайские импульсные твердотельники. На алибабе стал общаться с одним продавцом, Soullon называется

Он дал мне контакт их клиента, от меня в 60км находится. Съездил пообщался, у него стоит станок этой конторы, режет на ура. Мне нужен был только резонатор с оптической башкой. Цена получилась 12 тыс.$ . Доставку и перевод денег сделал через брокера по серой схеме за 60 тыс. руб. и никаких таможенных платежей. Короче через 2 недели после перевода денег брокеру я уже забрал генератор в аэропорту. Блок питания для генератора мне достался тоже на халяву от сломанного твердотельника туламашзавода. Но если покупать у тех же китайцев, они продают за 4800$ плюс доставка.

Все смонтировал, подключил. В башке уже стоит привод по оси z и емкостный датчик слежения, это очень упростило задачу.

Очень важный вопрос- это охлаждение. Я сделал двухконтурню схему с двумя насосами и двумя емкостями. Во внутреннем контуре циркулирует дистиллированная вода, во внешнем проточная водопроводная. Между контурами пластинчатый теплообменник. Сейчас делаю автономный чиллер с фреоновым ожлаждением.

Короче, через 4 месяца имеем это:

Режу на кислороде. На видео 2 мм рядовуха, скорость 1200 мм/мин. Мощность лазера около 400 вт

Так что я отвечу на вопрос ТС, да реально.Я много урвал на халяву и уместился в 600 тыс. руб. Но даже если все покупать, то реально уместиться 1 млн руб, а это уже не 3млн, если покупать готовый станок у того же китайского Soullon.

Есть вопросы, пишите

Испарительная резка лазером

Испарительная или сублимационная резка — один из пиков развития лазерной технологии. При классической лазерной резке разрезаемый материал плавится. А вот здесь, как уже понятно из названия, происходит мгновенное испарение.

Естественно, температура должна быть очень высокой. А для этого нужен очень мощный лазер, в который вкачивается очень много электроэнергии. При этом резка происходит не сплошным лучом, а короткими импульсами. Насколько короткими? Часто меньше 0,000000001 секунды (наносекунды).

При этом коэффициент полезного действия, конечно, чудовищно мал. Эту бы энергию на железо, да под кислород — и можно было бы резать и резать

Но применение сублимационной резки тоже может быть оправдано — конечно, в тонких и инновационных сферах, когда важно и материал разрезать, и материал подложки не задеть

Некоторые нюансы настройки аппарата

Всегда необходимо помнить, что лазерная установка является сложнотехническим оборудованием, поэтому ее настройка должна быть крайне точной. Настройку проводят по световому лучу и на время данной процедуры рабочий элемент заменяют обычной лазерной указкой. Процедура будет включать в себя следующие шаги:

• Корректировка лазерной трубки – на основное зеркало наклеивают прозрачную липкую ленту, а само положение трубки устанавливается таким образом, чтобы луч попал непосредственно в его центр;
• Затем скотч наклеивают на второе зеркало, а основное регулируют. По итогу метка лазерной указки должна всегда находится в центре, вне зависимости от расстояния. Направление луча меняется посредством поворота винтов;
• Далее скотчем оклеивают третье зеркало и повторяется вышеописанная процедура, но только для второго оптического элемента;
• Третье зеркало настраивается посредством размещения «цели» на рабочем столе. При этом,  размер пятна должен соответствовать размеру выходного сопла. Регулировка также производится с помощью винтов.

Рейтинг лучших станков для лазерной резки на 2022 год

Бюджетные модели

2-ое место: WATTSAN MICRO 0203

Отличный образец домашнего станка, предназначенный исключительно для декоративно-прикладных целей. С его помощью легко вырезать узорные детали из тонколистовой фанеры или выполнять орнаменты на оргстекле. Благодаря свои чрезвычайно малым габаритам, для его установки даже не потребуется отдельное помещение.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Великобритания
Мощность луча, Вт	40
Электропитание, В	220
Вес, кг	28
Стоимость, рублей	55000

WATTSAN MICRO 0203
Достоинства:

• Малые габариты;
• Экономичная стоимость;
• Достаточная толщина обрабатываемого материала (5-12 мм).

Недостатки:

Узкое направление применения.

1-ое место: ZERDER FLEX 1060

Модель от достаточно молодой, но уже становящейся популярной немецкой компании. Имеет довольно большие габариты и обладает сравнительно высокой точностью позиционирования лазерного луча. Благодаря увеличенной рабочей поверхности может работать с заготовками большого размера.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Германия
Мощность луча, Вт	80
Электропитание, В	220
Вес, кг	77
Стоимость, рублей	120000

ZERDER FLEX 1060
Достоинства:

• Большой рабочий стол;
• Невысокая цена;
• Лазерная трубка рассчитана на 6000 часов.

Недостатки:

Маломощный лазер.

Образцы среднего класса

2-ое место: MCLASER 4030 METAL

Универсальный станок, способный работать как с металлами, так и с более тонким материалом. При весьма мощном лазере может применяться и в бытовых условиях, благодаря сравнительно небольшим габаритам и весу (вполне можно установить в домашней мастерской).  Однако, площадь рабочего стола невелика – 40 на 30 сантиметров.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Китай
Мощность луча, Вт	120
Электропитание, В	220
Вес, кг	80
Стоимость, рублей	405000

MCLASER 4030 METAL
Достоинства:

• Отличное качество комплектующих (несмотря на азиатское происхождение);
• Универсальная модель;
• Способность резать металл толщиной до 2 мм.

Недостатки:

Маленький рабочий стол.

1-ое место: RABBIT FB 2030

Широкоформатный агрегат, позиционирующийся на рынке в качестве профессиональной модели. Обладает высокой скоростью резки, площадь рабочего стола составляет 2 на 3 метра. В конструкции установлены два мощнейших лазера и система позолоченных зеркал. Прекрасно подойдет для узкоспециализированной мастерской. Срок службы лазерной трубки расширен до 6500 часов.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Китай
Мощность луча, Вт	200
Электропитание, В	220
Вес, кг	450
Стоимость, рублей	1000000

RABBIT FB 2030
Достоинства:

• Многофункциональность;
• Увеличенная рабочая поверхность;
• Допустимая толщина для хрупких материалов – 28 миллиметров!

Недостатки:

• Большие габариты;
• Высокая цена.

Модели из премиум-сегмента

2-ое место: MCLASER 1530 750W METAL

Очень мощный станок, ориентированный непосредственно на работу по толстым металлическим сплавам. Способен разрезать заготовки толщиной до 10 миллиметров.  Рабочая поверхность достаточно велика – 1,5 на 3 метра. Отличается повышенной производительностью и скоростью работы.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Китай
Мощность луча, Вт	800
Электропитание, В	220
Вес, кг	750
Стоимость, рублей	4000000

MCLASER 1530 750W METAL
Достоинства:

• Срок работы лучевой трубки расширен до 10000 часов;
• В комплект входит отдельная операторская панель;
• Мощность увеличена.

Недостатки:

• Большой вес и габариты;
• Очень высокая цена.

1-ое место: Fiber FB1325

Данная лазерная машина имеет в своей конструкции оптоволоконный генератор повышенной мощности, западноевропейские линейные направляющие, высокоточную систему ЧПУ. Аппарат способен работать по толстым металлам и их сплавам. В общем характеризуется высокой эффективностью и экономичностью резки.

Наименование	Показатель
Страна-изготовитель	Китай
Мощность луча, Вт	950
Электропитание, В	220
Вес, кг	800
Стоимость, рублей	4700000

Fiber FB1325
Достоинства:

• Полностью профессиональная модель;
• Универсальна и многофункциональна;
• Применяет технологию экономичной резки.

Недостатки:

Не обнаружены (для своего сегмента).

Станки лазерные: общие сведения

Они представляют собой профессиональное оборудование, работа которого отличается повышенной точностью. Аппарат оснащается мощным лазером, который с легкостью прорезает поверхности, разделяет их на отдельные элементы. Полученный срез характеризуется особой гладкостью и не требует дополнительного этапа обработки. Также с помощью таких станков удобно выполнять гравировку, осуществлять вырезку различных узоров и даже возможно сваривать мелкие детали.

Устройство и рабочие элементы

Внешне конструкция не отличается особой сложностью и состоит из:

• Координатного стола – он отвечает за конечное качество изготавливаемого изделия. На нем располагается корпус, на котором размещаются подвижные направляющие части. В качестве привода могут быть использованы шарико-винтовые пары или же зубчатые ремни. В лазерных станках по металлу дополнительно используется еще один элемент управления – контроллер.
• «Летающей» оптики – она состоит из комплекта зеркал, каждое из которых имеет покрытие в виде специального состава, уменьшающего рассеивание энергетического луча. Там же установлена линза, которая ответственна за фокусировку луча в маленькое пятнышко диаметром не более 2/10 мм.
• Лампы лазерной – она представляет собой основной излучающий элемент (обычно применяются отпаянные стеклянные вариации). Излучение, которое отражается от зеркальной оптики и в дальнейшем фокусируется линзой, и производит основную работу – прожиг.
• Дополнительных устройств – обычно к ним относят воздушный компрессор и главную охладительную систему.

Линза – основной рабочий элемент

Посредством нее происходит фокусировка луча, сгенерированного лампой, и направлением его на обрабатываемый материал. Разные линзы имеют разное фокусное расстояние, фокусную глубину (отвечает за максимальную толщину разреза), диаметр сфокусированного пятна. Существуют длиннофокусные (+100 мм), среднефокусные (до 50 мм) и короткофокусные линзы (до 38 мм). Как ясно из названия, отличаются они длиной расстояния для фокусировки. Таким образом, длиннофокусные способны качественно прорезать толстые и твердые поверхности (металл), в то время как другие могут эффективно производить точеную работу. Согласно действующей классификации, каждая вариация линз применяется для своего вида работы:

• Короткофокусные – отлично справляются с гравировкой и вырезкой детализированных объектов (например, печатей), а также ими удобно разрезать материалы слабой плотности (фанера, ДСП, оргстекло);
• Среднефокусные часто называют «золотой серединой», ибо они способны качественно нанести гравировку и прорезать заготовки средней плотности до 8 мм (эту толщину вполне можно сравнить с плотностью дерева);
• Длиннофокусные прекрасно подходят для работы с толстыми материалами (помимо стандартных металлов можно упомянуть акрил и дерево с толщиной до 250 мм).

Сами линзы могут быть изготовлены на базе различных оснований, самыми популярными из которых являются арсенид галлия и селенид цинка. Стоит отметить, что первые относятся к промышленным образцам и применяются в станках мощность более 130 Ватт.

Принципы выбора

Оборудование для лазерной резки металла выбирается по следующим критериям:

• производительности, скорости обработки, позиционирования луча над рабочей поверхностью;
• типу излучателя (металлического или керамического), срока его службы, надёжности, особенностей конструкции;
• торговой марки, под которой был изготовлен станок;
• гарантийному сроку от производителя;
• виду материалов деталей, используемых в устройстве позиционирования лазера, особенно направляющих;
• назначению, условиям эксплуатации, на которые рассчитан промышленный станок;
• удобству и простоте управления;
• возможностям расширения функциональности;
• требованиям к помещению, где будет выполнена установка оборудования;
• стоимости конкретной модели, комплектующих, расходных материалов.

Дизайн станка

Дизайн и компоновка оборудования для лазерной резки металла обеспечивают удобство в работе, а также производительность. Простота удаления стружки, доступное пространство для перемещения заготовки относительно лазера, эффективность охлаждения — вот основные параметры, зависящие от расположения конструктивных элементов.

Важно обращать внимание на следующие узлы:

• подъёмный стол;
• лазер;
• систему охлаждения;
• оптику.

Подъёмный стол

Станок для лазерной резки оснащён подъёмным столом, предназначенным для закрепления и перемещения заготовки относительно луча. Перемещение может быть линейным вдоль вертикальной оси координат. Он обладает различной грузоподъёмностью, площадью, способен перемещаться при помощи механического или электрического подъёмного привода.

Мощность лазера и охлаждение

Лазерный резак по металлу оснащается лазерами различной мощности, позволяющими выполнять различные задачи. Чем выше мощность, тем качественнее обработка, больше допустимая толщина заготовок, но и выше энергопотребление.

Для эффективной работы и установки необходимо обеспечивать качественное охлаждение трубки. От этого будет зависеть ресурс работы лазера. Обычно достаточно водяной системы с датчиком потока, позволяющим контролировать охлаждение.

Лазер для резки металла

Оптика

Устройство для лазерной резки предусматривает установку оптики, назначение которой фокусировать луч. Она может быть следующих видов:

• длиннофокусной, применяемой для обработки толстых заготовок;
• короткофокусной, используемой для гравировки или резки тонколистового металла.

Цены

Стоимость оборудования зависит от следующих факторов:

• производителя;
• функциональности;
• типа лазера;
• оптической системы;
• площади рабочей поверхности;
• системы охлаждения.

Сущность лазерной резки металла

Лазерная резка металла, как понятно из ее названия, выполняется при помощи луча лазера, получаемого при помощи специальной установки. Свойства такого луча позволяют фокусировать его на поверхности небольшой площади, создавая при этом энергию, характеризующуюся высокой плотностью. Это приводит к тому, что любой материал начинает активно разрушаться (плавиться, сгорать, испаряться и т.д.).

Станок лазерной резки металла, к примеру, позволяет концентрировать на поверхности обрабатываемого изделия энергию, плотность которой составляет 108 Ватт на один квадратный сантиметр. Для того чтобы понять, как удается добиться такого эффекта, необходимо разобраться, какими свойствами обладает лазерный луч:

• Лазерный луч, в отличие от световых волн, характеризуется постоянством длины и частоты волны (монохроматичность), что и позволяет легко фокусировать его на любой поверхности при помощи обычных оптических линз.
• Исключительно высокая направленность лазерного луча и небольшой угол его расходимости. Благодаря такому свойству на оборудовании для лазерной резки можно получить луч, отличающийся высокой фокусировкой.
• Лазерный луч обладает еще одним очень важным свойством – когерентностью. Это значит, что множество волновых процессов, протекающих в таком луче, полностью согласованы и находятся в резонансе друг с другом, что в разы увеличивает суммарную мощность излучения.

Процессы, происходящие при резке металла с использованием лазера, хорошо заметны на приведенных в статье видео. При воздействии луча на поверхность металла происходит быстрое нагревание и последующее расплавление подвергаемой обработке площади.

Быстрому распространению зоны плавления вглубь обрабатываемого изделия способствуют несколько факторов, в том числе и теплопроводность самого материала. Дальнейшее воздействие лазерного луча на поверхность изделия приводит к тому, что температура в зоне контакта доходит до точки кипения и обрабатываемый материал начинает испаряться.

Процесс лазерной резки в схематичной форме

Лазерную резку металла может выполняться двумя способами:

• плавлением металла;
• испарением обрабатываемого металла.

Для того чтобы выполнить резку металла методом испарения, требуется большая мощность оборудования и, как следствие, значительные энергозатраты, что не всегда целесообразно с экономической точки зрения. Ограничивают использование такого метода и строгие требования к толщине обрабатываемых изделий. Именно поэтому данный метод используют только для резки тонкостенных деталей.

Такая технология позволяет снизить энергозатраты, повысить скорость работы, использовать оборудование небольшой мощности для резки металла большой толщины. Конечно, это нельзя считать лазерной резкой в чистом виде, правильнее будет называть его газолазерной технологией.

Лазерная резка стали 10мм

Использование кислорода в качестве вспомогательного газа при выполнении лазерной резки позволяет одновременно решить такие важные задачи, как:

• активизация процесса окисления металла (это позволяет снизить его отражающую способность);
• повышение тепловой мощности в зоне реза (поскольку металл в среде кислорода горит более активно);
• выдувание из зоны реза мелких частиц металла и продуктов сгорания кислородом, подаваемым под определенным давлением (это облегчает приток газа в зону обработки).

Это интересно: Комбинированные пресс-ножницы НВ5222 — технические характеристики, паспорт

Лазерно‑кислородная резка

В лазерной резке помимо самого лазерного луча всегда участвует струя газа. Она нужна как минимум для того, чтобы:

• выдувать расплавленный или испаренный материал из зоны реза
• и охлаждать оставшиеся грани, чтобы не перегревать остальную часть материала.

Так и будет, если этот газ будет просто атмосферным воздухом, забранным в компрессор и выпущенным под луч. Но при резке можно использовать не только банальный воздух, но и специальные газы — и в таком случае резка будет приобретать дополнительные качества.

Первый из таких специальных газов — чистый кислород. Его свойство — участвовать в окислительных реакциях. Когда кислород контактирует с металлом, расплавившимся под влиянием луча, эти реакции запускаются с бешеной скоростью. А при окислительных реакциях выбрасывается много тепла.

Как много тепла? Для разных металлов это значение будет различаться. Но вот, например, при лазерно‑кислородной резке железа количество выделяемого при окислении тепла в 3–5 раз больше, чем количество тепла, принесенное собственно лазером.

Это свойство кислорода позволяет резать металлы намного быстрее и дешевле, чем при использовании атмосферного воздуха. Быстрее — потому что в бешеном окислительном жаре металл плавится стремительнее. Дешевле — потому что для разрезания большого количества металла можно использовать меньше электричества.

Эксплуатация

Особенности эксплуатации станков для лазерной резки по металлу:

необходимо выполнить заземление оборудования,
при работе включить водяное охлаждение,
для повышения точности обработки металлических поверхностей, необходимо выполнять юстировку оптики,
запрещено резать детали, не соответствующие заявленным производителем требованиям по эксплуатации,
для стабильной работы электроники нужно обеспечить качественное электропитание,
важно регулярно проводить техосмотры, заменять изношенные детали, расходные материалы,
направляющие нуждаются в качественной периодической смазке,
поддерживать оборудование в чистоте.

Станок позволяет обрабатывать металлические поверхности лазерным лучом, обладающим высокой энергией, когерентностью, постоянной длиной волны. При попадании на поверхность заготовки происходит её нагрев до температуры плавления. В результате такого воздействия одна часть металла испаряется, а другая — переходит в расплавленную металлическую фазу.

Среди большого количества технологий по обработке железа лазерная резка выделяется экономичностью и производительностью. Эта технология позволяет не только сверхточно производить изделия со сложным геометрическим контуром, но и обеспечивает высокую скорость изготовления этих изделий.