Лазерная резка пластика | Материалы, советы и услуги

Лазерная резка пластика проста только тогда, когда пластик, лазер и температура идеально подходят друг другу. В компании Yonglihao Machinery мы являемся... компания, предоставляющая услуги по прототипированию и производству. Мы в основном занимаемся лазерной резкой пластиковых деталей.

В реальном прототипировании цель состоит не просто в том, “может ли он резать”. Цель состоит в том, “может ли он резать чисто, безопасно и многократно”. В этом руководстве рассматриваются выбор материала, тип лазера, настройки, подготовка файлов, безопасность и устранение неполадок.

Что такое лазерная резка пластика?

Лазерная резка пластика означает, что луч полностью прорезает лист по заданной траектории. Лазерная гравировка удаляет только тонкий поверхностный слой. Это создает контраст или текстуру.

Процесс резки контролируется шириной пропила, распределением тепла и качеством кромки. Процесс гравировки контролируется контрастностью метки, плавлением поверхности и читаемостью.

Если вам нужны пазы с плотной посадкой, то основная сложность заключается в резке. Если же вам нужны четкие метки, то основная сложность заключается в гравировке.

Какой тип лазера лучше всего подходит для обработки пластмасс?

Для большинства видов пластика CO₂-лазер является наиболее надежным вариантом для резки. Многие виды пластика хорошо поглощают волны CO₂, поэтому энергия передается быстро.

Диодные лазеры могут резать некоторые тонкие, темные виды пластика. Однако результаты зависят от цвета и толщины. Прозрачный пластик часто трудно резать, поскольку он пропускает синие волны.

Волоконно-инфракрасные лазеры (с длиной волны около 1064 нм) обычно лучше подходят для гравировки пластика, чем для его резки. При резке они часто вызывают плавление, а не чистый срез.

Вот правило, которым мы руководствуемся при составлении смет: если клиенту нужны чистые края и высокая скорость, мы начинаем с CO₂-лазера. Если же клиенту в основном нужна маркировка, мы рассматриваем волоконный/ИК-лазер.

Основные виды пластика для лазерной резки

Лучший пластик, вырезанный лазером, — это тот, который режется чисто и выделяет безопасные пары. Ниже представлены наиболее часто встречающиеся виды пластика. Мы объясним, в чем их преимущества и недостатки.

Акрил (ПММА)

Акрил (ПММА) — наиболее распространенный пластик, используемый для лазерной резки. Он обеспечивает ровные края и отлично подходит для изготовления визуальных элементов. Используется для вывесок, рекламных панелей, крышек, световодов и декоративных изделий.

Акриловые листы могут вспыхивать. Это чаще происходит на толстых листах или при медленной резке. Сильная подача воздуха, стабильная фокусировка и тщательный контроль могут снизить этот риск.

Если для вашей детали необходимы аккуратные кромки с минимальной финишной обработкой, ПММА обычно является предпочтительным вариантом. Если же вашей детали требуется высокая ударопрочность, ПММА может оказаться не лучшим выбором.

Литой и экструдированный акрил

Литой акрил создает эффект матовой белой поверхности при гравировке. Это отличный выбор, когда необходим хороший контраст при гравировке.

Экструдированный акрил часто режется чище. Его кромка может выглядеть больше похожей на стекло. Он часто дешевле, но толщина и варианты цвета могут различаться.

Вот полезный совет: для гравировки выбирайте литье, а для получения более четких краев — экструдирование. Если важны оба варианта, протестируйте оба типа на своем проекте.

ПЭТ / ПЭТГ

ПЭТ и ПЭТГ широко используются для изготовления прозрачных защитных элементов и панелей малой грузоподъемности. Они хорошо поддаются резке. Однако нагрев может привести к образованию мутной пленки или оплавлению краев.

Для ПЭТГ часто требуется “быстрый, чистый, однопроходный” подход. Плотные, сложные элементы могут сильно нагреваться и терять детализацию.

Полипропилен (ПП)

Полипропилен устойчив к химическим веществам. Он хорошо подходит для изготовления приспособлений и простых пластин. Он легко режется, но может оставлять слегка приподнятый край или заусенец.

Полипропилен хорошо подходит для функциональных деталей, где четкость изображения не является главной целью. Он менее идеален для мельчайших деталей или элементов, расположенных близко друг к другу.

Полиэтилен (ПЭ / ПНД)

Полиэтилен (PE) и полиэтилен высокой плотности (HDPE) мягкие и воскообразные, поэтому они склонны к плавлению и растеканию. Их можно резать, но возможности по детализации ограничены.

Для уменьшения размазывания краски по кромке используйте более высокую скорость и мощную подачу воздуха. Избегайте резки вплотную друг к другу. Такая резка задерживает тепло и увеличивает ширину пропила.

Нейлон

Нейлоновая ткань вырезается с помощью слегка проклеенного края. Этот край предотвращает распускание нитей ткани. Он хорошо подходит для текстиля, фильтров и сетчатых тканей.

Толщина нейлоновых листов сильно варьируется в зависимости от сорта и наполнителя. Всегда сначала проверяйте их, особенно если требуются жесткие допуски.

Полиимид (каптон)

Полиимидная пленка (каптон) легко режется в тонких листах для создания электронных рисунков. Она позволяет получать точные элементы с небольшой зоной термического воздействия.

На некоторых пленках по краям наблюдается небольшое скопление нагара. Обычно это легко устранить с помощью надлежащей очистки и вентиляции.

Майлар (полиэфирная пленка)

Майлар хорошо подходит для трафаретов и тонких шаблонов. Он позволяет сохранять мелкие детали. В зависимости от толщины на нем могут быть небольшие заусенцы.

Чтобы предотвратить усадку материала, необходимо сократить время выдержки в углах. Стабильная фокусировка и чистая рабочая поверхность станка улучшат результаты.

АБС

ABS-пластик хорошо поддается гравировке. Однако при резке он может выделять много испарений и вызывать деформацию. Мелкие детали, как правило, размягчаются и теряют форму.

Если вам необходимо резать ABS-пластик, обеспечьте хорошую вентиляцию и используйте простой дизайн. Для многих работ гравировка ABS-пластика является более безопасным и качественным процессом.

Поликарбонат

Поликарбонат — прочный материал, но он часто обугливается или меняет цвет по краю среза. Полностью предотвратить это с помощью обычного CO₂-лазера довольно сложно.

Если внешний вид кромок имеет значение, подумайте об использовании ПЭТГ или ПММА. Если прочность важнее внешнего вида, поликарбонат (ПК) также может быть хорошим выбором.

Пластик, которого следует избегать

Никогда не используйте лазерную резку для ПВХ или виниловых материалов.. Они могут выделять коррозионные газы, загрязняющие оборудование.

Пенопласт и неизвестные пластмассы могут загореться или выделять опасный дым. Если материал неизвестен, сначала определите его или не используйте.

Дополнительная литература: Топ-7 материалов для лазерной резки

Ключевые параметры для получения чистых кромок

Чистые кромки получаются за счет контроля температуры на миллиметр. Не стоит гнаться только за максимальной мощностью. Ваша цель — ровный срез с минимальным распространением тепла.

Представьте свои настройки как “окно параметров”. Мощность, скорость, PPI/частота, фокусировка и система помощи при движении должны работать согласованно. Если вы измените один параметр, вам часто придется корректировать и остальные.

• Власть Это влияет на то, режете ли вы, плавите или сжигаете. Слишком большая мощность приводит к расплавленному краю, широкому пропилу и пригоревшим углам.
• Скорость Определяет, как долго тепло остается в одном месте. Более медленный нагрев не всегда лучше. Это особенно верно для ПЭТГ, ПЭ и тонких пленок.
• PPI/частота Это влияет на непрерывность нагрева. Более высокое значение PPI может сгладить края, но также может увеличить риск расплавления мягких пластмасс.
• Фокус Задает форму пропила и текстуру стенки. Плохая фокусировка приводит к конусообразным срезам, шероховатым стенкам и неполным срезам в углах.
• Воздушная помощь Он предотвращает задымление и вспышки пламени. Также уменьшает образование сажи по краям, особенно при работе с акрилом.

В нашей мастерской мы используем небольшой тестовый участок. Мы варьируем скорость и мощность, а затем проверяем кромку, ширину пропила и следы дыма.

Часто срабатывает простая последовательность настроек. Начните с высокой скорости, затем постепенно увеличивайте мощность, пока не появится возможность резкого лезвия. После этого отрегулируйте PPI и подачу воздуха для получения чистого и плавного лезвия.

Контрольный список по проектированию, установке и технике безопасности

Качество файла и правильная настройка параметров безопасности определяют результат еще до первой резки. Грамотный дизайн уменьшает количество тепловых ловушек и необходимость доработок.

Дизайн и подготовка файлов

• Используйте векторные контуры для резки. Следите за чистотой узлов вашего проекта.
• Избегайте слишком малого расстояния между линиями резки. Это приведет к перегреву и деформации деталей.
• Если важна точность подгонки деталей, учитывайте ширину пропила. Для пазов и выступов требуется дополнительное пространство.
• Сохраняйте реалистичность мельчайших отверстий. Очень мелкие детали могут закрыться из-за плавления.

Распространенные форматы, которые мы можем обрабатывать

• Для векторной резки обычно используются форматы DXF, AI и SVG.
• Если вы используете САПР, экспортируйте четкие контуры в масштабе 1:1.

Кровать и маска

• Плоский лист режется чище, чем изогнутый. Плоскость влияет на фокусировку лазера.
• Чтобы избежать следов от дыма, используйте монтажную ленту, безопасную для лазерной резки.
• Не используйте виниловые трафареты или неизвестные клеи.

Вентиляция и безопасность материалов

• Используйте систему вытяжки непосредственно у источника загрязнения. Пластик может выделять раздражающие пары.
• Никогда не обрабатывайте ПВХ или винил. Коррозионные пары могут нанести вред людям и оборудованию.
• Если вы знакомы с каким-либо новым материалом, проведите небольшой тест. Уточните, из чего он сделан.

Управление огнем

• Акрил может вспыхнуть. Некоторые виды пены быстро загораются.
• Внимательно следите за техникой и имейте четкий план действий в случае пожара.

Устранение распространенных проблем

Большинство проблем возникают из-за перегрева, циркуляции воздуха или фокусировки. Используйте эту таблицу, чтобы найти первую настройку, а затем вносите небольшие изменения.

Плавление и деформация обычно означают, что луч слишком долго оставался в одном месте. Увеличьте скорость, уменьшите мощность и увеличьте расстояние между элементами в зонах перегрева.

Следы сажи часто указывают на слабый поток воздуха или плохую вытяжку. Улучшите подачу воздуха, очистите оптику и предотвратите циркуляцию дыма.

Закругленные углы часто возникают из-за замедления лазера на поворотах. Стратегия траектории имеет значение, особенно при обработке деталей из акрила и ПЭТГ.

Погрешности в размерах обычно возникают из-за ширины пропила и изменений температуры. Используйте компенсацию ширины пропила и поддерживайте стабильные настройки процесса для каждой партии.

Заключение

Надежная лазерная резка пластика достигается благодаря строгому процессу. Сначала выбирается пластик, безопасный для лазерной резки. Затем подбирается подходящий тип лазера. Наконец, фиксируется стабильный набор параметров. В Yonglihao Machinery мы обеспечиваем стабильность прототипов именно таким образом.

Если вы ищете высококачественные товары услуги лазерной резки, Отправьте нам тип пластика, толщину и векторный файл для быстрого расчета стоимости. Мы подтвердим наиболее безопасный процесс и сообщим вам ожидаемое качество кромки.

Часто задаваемые вопросы

Какой пластик является наиболее безопасным “стандартным” материалом для деталей, вырезанных лазером?

Акрил (ПММА) обычно является лучшим вариантом для начала. Он хорошо режется, выглядит привлекательно и его легко найти.

Может ли диодный лазер разрезать прозрачный акрил?

Обычно качество оставляет желать лучшего. Прозрачный акрил часто пропускает синий свет, поэтому резка получается некачественной.

Может ли волоконный лазер резать пластик?

Волоконные лазеры, как правило, используются для гравировки, а не для резки. Резка с их помощью часто приводит к расплавлению материала и является нестабильной.

Почему при резке акрила иногда возникает возгорание?

Вспышки пламени происходят из-за перегрева, недостаточной подачи воздуха или медленной резки. Увеличьте подачу воздуха, повысьте скорость и никогда не оставляйте станок без присмотра.

Какие виды пластика ни в коем случае нельзя резать лазером?

Не используйте лазерную резку ПВХ или виниловых пластмасс. Также избегайте неизвестных смесей пластмасс и многих видов пенопласта, если не доказана их безопасность для лазерной резки.