Máquina de corte a laser para chapas material diferente

3D Rapid-Prototipagem por Laser Cortador

Materiais necessários:

- cortador de laser e da interface

- sistema de ventilação adequado

- papelão ondulado, de pinho, de MDF, ou da folha de acrílico. da folha de espuma de plástico

(Poliuretano, polietileno) se, e apenas se, a ventilação forte e filtração está instalado.

- Extintor de incêndio e cobertor

- Computador com plataformas de software apropriadas, conforme descrito abaixo

corte a laser é inerentemente uma tecnologia subtrativo, criando formas de queima ou material vaporização. Apesar de relevo da superfície pode ser criado por rastreando em diferentes configurações de energia, corte a laser é em grande parte incapazes de produzir net 3Dformas, e não pode fazer qualquer estrutura com pendendo geometria sem para aparelhos. Neste exercício, usaremos o cortador a laser para produzir esses tipos de formas 3D, adicionando um passo aditivo -assembling camadas.

1) individualmente ou em grupos, gerar um modelo 3D para o formato STL para uso para o seu conjunto. Os modelos devem ter algum grau de saliência, de modo que até mesmo muitos passes de A varredura variado não pode produzi-los. Os projetos simples, mas ideal para esteexercício incluem helicoidais e espinha engrenagens, que podem ser tiradas em uma ferramenta de CAD gratuito como o Sketch Up, ou geradas com modeladores paramétricos de direitos encontradas on-line em sites como o Coisa. engrenagens de dentes rectos são um exemplo de um modelo não adaptado, quantoestimular engrenagens não têm pendendo sobre geometria e pode ser criado em um cortador a laser, sem necessidade de montagem em camadas

2) Uma vez que uma geometria candidato foi escolhido e feitos em formato STL, utilizar uma aplicação fatiador para separar o modelo em secções transversais igualmente espaçadas-Z para o vector de corte a laser. Uma boa escolha de software slicer para este específicoaplicação é 123D Marca. Use um “fatias empilhadas” aproximação de sua forma, como o exemplo mostrado aqui. Com construído propositadamente software, como 123D Marca, outros algoritmos de corte, tais como “fatias entrelaçados” também pode seradequado. Use as opções de visualização caminho fatia ou ferramenta em seu software escolhido para plano de como você vai montar suas camadas cortadas a laser em sua forma líquida final. Certifique-se que a espessura da camada do seu cortador corresponde à espessura domaterial de estoque você será o corte das camadas de. Para referência, a maior parte da papelão corrugado é entre 4mm e 5 mm de espessura. Corte de um material mais fino pode resultar na necessidade de corte e montar um grande número de camadas deconstruir o seu objeto.

3) Traga seus vectores gerados na sua interface de corte a laser, e assegurar que os caminhos de corte são correctamente rotulado como cortes e que quaisquer marcações desejadas sobre as camadas (tais como números dá a orientação e ordem de montagem para ocamadas) estão no lugar. Como sempre, corte usando uma lente de laser limpo e filtragem adequada e ventilação, e permanecem presentes para lidar com qualquer incêndio ou de emergência a qualquer momento o cortador a laser está em operação. Corte suas camadas, e montar o seumodelo.

Discussão: Em grupos, considere a utilidade do modelo (s) que você fez. Por que tal objeto ser feita em um contexto de fabricação? Seria útil para os designers artísticas ou de engenharia? Identificar os materiais e processos que vocêusaria para criar umaversão entrega do objeto você fez por corte a laser e montagem camada.

Em alguns casos, o objeto você fez de estoque folha de papelão ou outro baixo custo pode ser suficiente para uso real. Objetos enquadram nesta descrição pode ser protótipos rápidos e modelos artísticos intencionalmente usando a camadasaparência, casa ou escritório objetos leves como laptop está, ou mesmo frangibles gostar pet brinquedos mastigáveis ​​em forma de interessante. Outros objectos que são muitas vezes feitas por metais de estampagem da chapa (luminárias, recipientes, painéis de cobertura,etc.) poderia ser feito com o cortador a laser por corte e encaixe partes de bloqueio. Alguns projetos podem ser completamente inviável para a produção no corte a laser, tais como onde o produto final deve ser feita de um material não-cortador de seguro,ou em que a resolução desejada superfície é destruída por camadaarestas, ou onde tendo montagem etapas não é rentável.

Se o processo de montagem das camadas que foram corte foi automatizados, como é que a decisão sobre o que pode ser feito por este método mudança?

Comparar e contrastar o método de camadas de corte a laser e depois montá-los com os diferentes tipos de 3D impressão que você está ciente.

Seleção de materiais:

Madeira e Materiais baseados em papel

Cartão

cartão ondulado comum é facilmente cortado a velocidades muito elevadas e potência média. Rastreando em apenas a folha de topo de franzir pode ser feito a uma velocidade muito elevada e uma potência muito baixa. Porque os produtos à base de papel não conduzir o calor bem,derreter, ou deformar, eles têm risco muito baixo de alcançar ponto de inflamação de distância do ponto de laser e inflamando. A exceção a isso é, como acontece com muitos materiais, se o ponto de laser é incorretamente focada ou se o ar no cortador não écorretamente ventilados. A combustão de hidrocarbonetos, como a celulose e em produtos de papel idealmente libertar apenas o CO2 e vapor de água. Se o ar não é trocada a uma velocidade suficiente, a reação de combustão irá receber oxigénio insuficientee vai produzir quantidades de fuligem de carbono e fumo aumentado, em vez de CO2, a turvação do laser e sobreaquecimento ainda mais a área. Quanto mais espessa a papelão, mais difícil será de cortar com precisão ambos o topo e fundoAs superfícies em uma única passagem, como o ponto de laser perde o foco sobre a espessura mais elevada. Papelão é facilmente marcado sem vaporização muito material. Se a lente do laser está sujo e espalha o feixe, ou se o oxigênio insuficiente para uma queima limpa éActualmente, fuligem pode ser produzido e as áreas ao redor de mancha operação do laser.

Cortiça

cortes e grava cortiça bem na maioria dos casos, mas pode haver problemas, dependendo doespessura e a qualidade da cortiça. cortiça grossa ou rolhas com quantidades significativas de adesivo não cortar bem. Variando cortiça poder / velocidade definições podem criar grande contraste nas gravuras que variam de marrom claro ao preto na cor. A cortiça étambém um material relativamente seguro para corte a laser, uma vez que não emite uma quantidade significativa de fumaça e não é provável a pegar fogo.

bosques

Em geral a maioria dos tipos de corte a laser madeira e gravar de forma relativamente fácil, mas o tipo de madeira afeta as configurações de energia e velocidade necessários para obter resultados de alta qualidade. madeiras mais suaves, como balsa requerem menos energia e pode ser cortado emvelocidades mais rápidas do que a madeira. Madeiras que contêm conteúdo de resina superiores, como cereja e alder tendem a criar tons mais profundos, mas também têm um maior potencial para pegar fogo. Para criar o máximo de contraste para gravuras, bosques com mais levetons e elevado teor de resina são preferíveis. A maioria das madeiras irá apresentar marcas escuras na superfície de corte, mas este pode ser limitado utilizando papel de protecção colocando uma camada de fita adesiva sobre a superfície durante o corte.

Madeira compensada e painéis de média densidade (MDF) não cortar e gravar tão facilmente como madeiras naturais, porque eles estão unidas por adesivos que segurá-los juntos e torná-los mais resistentes a corte a laser. Além disso, alguns dosadesivos utilizados em contraplacado e MDF libertam formaldeído como um gás de decomposição, de modo que deve ser tomado cuidado para assegurar a ventilação adequada dos gases produzidos. Comparativamente, MDF é mais homogénea e tende a resultar em mais qualidade consistentecortes do que compensado.

Um dos principais problemas de corte de madeira é que é naturalmente um material de modo que os resultados podem variar, mesmo quando se usa diferentes peças do mesmo tipo de madeira. Duas peças do mesmo tipo de madeira pode ter diferentes tons, o conteúdo de resina, densidades,linhas de grãos e teor de humidade. Diferenças nessas variáveis ​​podem afetar os resultados de qualidade quando gravura. Nós na madeira pode criar problemas também. Nós são mais difíceis de cortar do que a madeira circundante e às vezes pode impedir ado laser de corte completamente através da peça. Nós também pode causar flare ups que queimar as superfície e criam áreas escurecidas.

têxteis

Pano

A maioria tecido de fibra natural é fácil de corte a laser e grava. Gravura é geralmente realizado em alta velocidade e baixo consumo de energia para evitar queimar através muito material. tecidos mais frouxos, como pano de terry e de pelúcia pode ser difícil de gravar comoeles tendem a queimar mais facilmente uma vez que o foco do laser é menos difundido entre os fios de fibra. Velo, sarja, de microfibra de poliéster, feltro, denim e algodão, seda e linho tudo cortar e gravar assim mesmo que alguns queima pode ocorrer ao longo doarestas. Além de fibras de poliéster, fibras sintéticas / plástico tal como nylon e spandex (poliuretano) não deve ser cortado ou gravado como eles são potencialmente perigos significativos. Consulte a seção de materiais potencialmente perigosos para maisdetalhes.

Couro (couro sintético evitar)

O couro é um material relativamente seguro para corte a laser e grava, pois tem baixa inflamabilidade. Ela produz um mau cheiro (carne queimada animal) mas o gás não tóxico. Couro funciona bem para aplicações de gravação, mas pode ser mais difícil decortar. Couro mais grosso do que ⅛” a ¼” pode exigir várias passagens, a fim de totalmente cortado. Enquanto gravura de couro, os níveis de contraste pode ser criado variando as configurações de energia e velocidade do corte laser. Isto pode tipicamente variar de umforma de um castanho escuro ou negro, dependendo dos parâmetros utilizados.

couro sintético também pode ser cortado e gravado, mas normalmente não deu como resultados de elevada qualidade. Algumas formas de couro sintético são feitas usando o cloreto de polivinilo (PVC), poliuretano, ou outros plásticos, que criam gases perigososquando o corte laser (ver secção materiais potencialmente perigosos) e deve ser evitado

De metal (Gravura apenas)

O corte a laser de metais é muito difícil, porque a alta reflectividade de metais exige muito lasers de alta potência. Da mesma forma gravura metais nuas não é recomendado com um laser de CO2, porque a alta refletividade da lata de metalrefletir a volta laser para a ótica e danificar a máquina. Tipicamente, os lasers de CO2 não são capazes de marcar metais, a menos que é revestido porque a intensidade do feixe é muito baixa. lasers de fibra são normalmente utilizados quando se realiza de metalgravura como eles têm significativamente maior pico de intensidade do que um laser de CO2.

Ele também pode ser um desafio para alcançar bons gravuras sobre metais nus porque a alta térmica reduzir a capacidade do laser para detectar vaporizar o material, levando potencialmente a marcações de baixa qualidade. Marcação metais podem ser eficazesquando a superfície do metal contém um óxido ou tem um revestimento que pode ser cauterizado pelo laser expondo o debaixo do metal. Isso não pode apenas fornecer mais contraste, mas também pode produzir marcas de maior qualidade, porque os óxidos erevestimentos não são condutores térmicos e, assim, absorver o calor mais localmente.

Uma outra forma de interacção do laser com metais é conhecida como emparelhamento de laser, onde as definições de energia inferiores para o laser são usadas para causar oxidação da superfície que vai alterar a cor da superfície. Neste caso, o laser não faz realmenteremover qualquer material. Em vez disso, aquece cerca de 20-30 microns da superfície, provocando uma fina camada de oxidação que tem pouco efeito sobre o material abaixo. Isso só funciona com ligas que exibem uma mudança de cor quando exposto ao calor eoxigênio. Marcas feitas por recozimento a laser são suaves ao toque uma vez que nenhum material é realmente removido da peça.

A maioria dos metais podem ser facilmente marcados por meio de um laser de CO2 com um composto de marcação, tais como Cermark (™), o qual é revestido sobre a superfície do metal. Quando o material é lazed, uma marca negra escura está ligado fortemente à superfície no desejadopadronizar. As marcações são lisas e robusto.

Latão

Nua bronze não pode ser gravada usando um laser de CO2 devido à sua alta refletividade. Para latão marca com um laser de CO2 um revestimento deve ser aplicado como com latão pintado. Em latão pintado a superfície é primeiro coberto em uma laca e depois umrevestimento de tinta é aplicada através da laca. A tinta é então ablated acabar com o laser expor o baixo bronze. O verniz evita que o bronze de oxidante e mantém-se brilhante durante longos períodos de tempo. gravura profundalatão pode ser feito com um laser de fibra.

Aço inoxidável

gravação a laser não é recomendada em superfícies de aço inoxidável descalços, devido à sua alta refletividade, mas pode ser marcado com recozimento laser. recozimento laser com um laser de fibra é um método eficaz para a criação de marcas de alto contrasteem peças de aço. recozimento Laser de aço inoxidável podem exibir uma ampla gama de cores, incluindo vermelhos, azuis, verdes, marrons, roxos e variando as configurações de velocidade e potência do laser. O tempo entre os impulsos de laser (largura de pulso)Também foi encontrado para ser um fator significativo no desenvolvimento de diferentes marcas coloridas. As variações de cor são o resultado da formação de óxidos dos elementos de liga e a espessura do óxido formado, que sãodependente do tempo e da temperatura, o material foi exposto a.

Alumínio anodizado

O alumínio anodizado tem uma camada de superfície de óxido de que grava muito bem e resulta em, marcações nítidas limpo mesmo com um laser de CO2. Gravura de alumínio anodizado não deixa qualquer resíduo ou fumo. No entanto ele pode gerar alumínio abrasivopartículas de óxido de (um material comum em lixa) que podem danificar o dispositivo de corte a laser, de modo que devem ser limpos após o condicionamento de alumínio anodizado. Nua alumínio pode formar óxidos transparentes, e é, portanto, difícil de recozimento a laser.

Titânio

Uma das mais importantes propriedades de titânio é que altamente resistente à corrosão. A resistência à corrosão vem das finas camadas de óxido de titânio em que se desenvolvem. Como a superfície de óxido de alumínio anodizado, a camada de óxido detitânio pode ser cauterizado para formar gravuras de alta qualidade. recozimento laser é também um processo eficaz em titânio porque diferentes óxidos de Ti formar a diferentes temperaturas. recozimento do laser de titânio podem exibir uma gama de coressemelhante ao de aço inoxidável.