Лазерная резка поликарбоната – настройки станка, преимущества и недостатки

• Как резать и гравировать экструдированный поликарбонат лазером
• Особенности резки поликарбоната 
• Настройки лазера для резки поликарбоната
• Распространенные ошибки при лазерной резке поликарбоната
• Преимущества лазерной резки поликарбоната
• Недостатки лазерной резки поликарбоната
• Какой лазерный резак лучше всего подходит для поликарбоната?
• Примеры проектов по лазерной резке поликарбоната
• Различие между полипропиленом и поликарбонатом
• В чем разница между поликарбонатом и акрилом при лазерной резке?
• Какие материалы лучше всего подходят для лазерной резки 

Поликарбонат – это разновидность термопластичного полимера, известного своей высокой ударопрочностью, прозрачностью и термостойкостью. Он широко используется в различных областях, таких как автомобильные компоненты, электронные устройства, элементы мебельного производства. 

Поликарбонат можно резать и гравировать с помощью лазерного оборудования. Однако из-за свойств инфракрасного поглощения поликарбоната лазерная резка и гравировка должны выполняться аккуратно, со специальными настройками, чтобы в итоге получились чистые и точные края. Для резки поликарбоната лучше всего подходит CO2-лазер, для гравировки – волоконный. 

Как резать и гравировать экструдированный поликарбонат лазером

Поликарбонат чаще всего поставляется в виде экструдированных листов определенной ширины. Вот шаги по лазерной резке и гравировке экструдированного поликарбоната:

1. Используйте мощный CO2-лазер; 
2. Выберите листы поликарбоната (в идеале не толще 3 мм для лазерной резки) и/или заготовки из поликарбоната для гравировки; 
3. Загрузите проект в графическое программное обеспечение, которое будет взаимодействовать с лазерным резаком/гравером.
4. Настройте параметры лазерного режущего станка (мощность, скорость и частоту); 
5. Загрузите лист поликарбоната на режущую станину; 
6. Проверьте фокусировку и настройки лазера с помощью пробного реза. Для гравировки проверьте фокус и настройки лазера;
7. Выполните лазерную резку или гравировку.

Рис. 1. Лазерная резка поликарбоната 

Особенности резки поликарбоната 

Изделия из поликарбоната, вырезанные лазером, обычно имеют обесцвеченные края (желтые или черные). Края получаются гладкими и ровными. Тонкие детали обесцвечиваются меньше, поэтому существуют некоторые ограничения на толщину поликарбоната, который можно использовать. 

Как правило, материал толщиной менее 3 мм можно вырезать с четкими краями, но для этого требуются специальные настройки (высокая мощность и высокая скорость). Более толстый поликарбонат (до 8 мм) подходит для деталей общего назначения, где возможно небольшое обесцвечивание. В этом случае диапазон допустимых настроек мощности и скорости может быть шире, а для резки может потребоваться несколько проходов.

Рис. 2. Процесс лазерной резки поликарбоната 

Скорость резки поликарбоната 

Самая высокая скорость для поликарбонатных деталей составляет 70 мм/с. Высокие скорости позволяют свести обесцвечивание к минимуму. Лазеры режут, расплавляя поликарбонат, но если лазер движется слишком медленно, то рядом с разрезом будет большая зона термического воздействия с заметным скоплением обугленных продуктов распада.

Мощность резки поликарбоната 

Подходящая мощность для резки поликарбоната находится в диапазоне 50-100 Вт при использовании CO2-лазера. Из-за способности материала к поглощению большая мощность подходит лучше. Однако для обычных деталей допустимо некоторое пожелтение краев, и можно использовать меньшую мощность – около 50 Вт.

Толщина листа поликарбоната 

Более толстый лист поликарбоната потребует от лазерного резака большей мощности (ватт). Мощность пропорциональна энергии, передаваемой материалу для его резки. Более толстый поликарбонат требует больше энергии для достижения температуры плавления.

Рекомендуется использовать листы поликарбоната толщиной 1 мм и менее. Мощность в 50 Вт подходит для листов такой толщины и с листами толщиной до 3 мм, но только с правильной корректировкой настроек. При резке более толстых листов поликарбоната лазерным резаком получаются немного обугленные, оплавленные края. Для резки поликарбоната толщиной 3 мм рекомендуется использовать лазер мощностью 150 Вт.

Резка более толстых листов займет больше времени – она должна выполняться либо на более низкой скорости, либо за несколько проходов.

Настройки лазера для резки поликарбоната

Для настройки параметров лазерной резки можно использовать два возможных подхода:

1. Настроить мощные станки на меньшую мощность. Например, резак мощностью 150 Вт будет работать при мощности 75-100 Вт. Затем скорость настраивается таким образом, чтобы резка выполнялась за один проход. Обычно это означает скорость 50-70 мм/с; 
2. Второй подход к лазерной резке поликарбоната ориентирован на менее мощные станки. Используйте всю мощность лазерного резака и увеличьте скорость так, чтобы для выполнения разрезов требовалось от 2 до 4 проходов. Такая высокая скорость позволяет свести к минимуму обугливание и обесцвечивание краев.

Рис. 3. Лазерная гравировка поликарбоната 

Распространенные ошибки при лазерной резке поликарбоната

Существует ряд распространенных ошибок, которые допускаются при лазерной резке поликарбоната. К ним относятся:

• Попытка разрезать слишком толстые листы;
• Резка на маленькой скорости; 
• Использование маломощного лазерного резака.

Несколько советов для новичков в лазерной резке:

• Используйте мощный CO2-лазер;
• Используйте самую высокую скорость, которая позволяет вырезать деталь за один проход; 
• Оставьте пластиковую защитную пленку на детали до окончания резки.

Преимущества лазерной резки поликарбоната

Преимущество лазерной резки поликарбоната заключается в высокой точности. Для тонких листов это чистые края и повторяющиеся срезы. Вторичным преимуществом лазерной резки поликарбоната является отсутствие износа инструмента и отсутствие необходимости менять инструмент.

Недостатки лазерной резки поликарбоната

Недостатком лазерной резки поликарбоната является возможность появления желтых пятен по краям разреза. Это скопление расплавленных продуктов распада, образовавшихся под воздействием тепла лазера. Затвердевший расплав может оставить отделку с заусенцами. Для нахождения правильных настроек может потребоваться несколько тестовых проб. 

Рис. 4. Гравировка поликарбоната лазерным оборудованием 

Какой лазерный резак лучше всего подходит для поликарбоната?

Для резки поликарбоната лучше всего подходит CO2-лазер. Пластмассы при резке очень легко поглощают длинные волны CO2-лазеров, и выходная оптическая мощность достаточна для резки. Волоконный лазер лучше подходит для гравировки поликарбоната, потому что он оставляет непрозрачную черную маркировку.

Примеры проектов по лазерной резке поликарбоната

Поликарбонат – материал, который подходит для различных сфера применения  благодаря своей прозрачности и ударопрочности. 

• Окна для теплиц;
• Прозрачные кровельные панели;
• Антивандальные (пулестойкие) окна;
• Лобовые стекла для лодок или автомобилей;
• Прозрачные ограждения для движущегося оборудования;
• Оптические линзы;
• Визоры для спортивных шлемов;
• Рассеиватели для светодиодных ламп. 

Различие между полипропиленом и поликарбонатом

Основное различие между этими двумя материалами заключается в том, что поликарбонат имеет значительно более высокую ударную прочность, чем полипропилен. Поликарбонат также выдерживает температуру до 240°F, в то время как прочность полипропилена снижается при температуре выше 190°F. Оба материала достаточно устойчивы к химическому воздействию, но полипропилен, как правило, обладает лучшей стойкостью.

Полипропилен широко используется в качестве тонкой, гибкой упаковочной пленки и прозрачных контейнеров.

В чем разница между поликарбонатом и акрилом при лазерной резке?

Разница между поликарбонатом и акрилом в лазерной резке заключается в том, что акрил гораздо легче режется и не оставляет обесцвеченных краев. Это происходит потому, что акрил испаряется напрямую, а не оставляет продукты расплава и разложения по краю реза.

Рис. 5. Лазерная резка и гравировка акрила 

Какие материалы лучше всего подходят для лазерной резки 

В зависимости от конкретного применения, вместо поликарбоната можно использовать аналогичные, альтернативные материалы. В лазерной резке лучшими альтернативами поликарбонату являются следующие материалы:

• Акрил/ПММА;
• ABS;
• Полипропилен.

Некоторые пластики не следует резать лазером, поскольку они образуют опасные продукты разложения. ПВХ, например, при плавлении лазером выделяет хлорный газ. 

Обратите внимание: мы специализируемся на продаже лазерного оборудования, а не на оказании услуг!