Οδηγός Λέιζερ Κοπής και Χάραξης Δερμάτων: Αποφυγή Καύσης και Επαναλήψιμα Αποτελέσματα

Οδηγός Λέιζερ Κοπής και Χάραξης Δερμάτων: Αποφυγή Καύσης και Επαναλήψιμα Αποτελέσματα

Γιατί το δέρμα είναι το λιγότερο ομοιόμορφο υλικό που θα κόψετε ποτέ

Το δέρμα είναι το μοναδικό υλικό στις περισσότερες εγκαταστάσεις λέιζερ που ήταν κάποτε ζωντανό, και συμπεριφέρεται ακόμη έτσι.

Ένα δέρμα δεν είναι ένα κατασκευασμένο φύλλο. Το πάχος αλλάζει καθώς μετακινείστε από την πλάτη προς την κοιλιά. Η πυκνότητα του κόκκου, το περιεχόμενο λίπους και η δομή των ινών αλλάζουν όλα σε διαφορετικά σημεία του ίδιου δέρματος. Δύο δέρματα από την ίδια ταννερία μπορεί να αντιδράσουν διαφορετικά στο ίδιο αρχείο.

Αυτή η μεταβλητότητα είναι ολόκληρη η ιστορία της επεξεργασίας δέρματος με λέιζερ. Η μηχανή δεν γνωρίζει αυτή την πληροφορία, και το λογισμικό δεν μπορεί να την αντισταθμίσει, οπότε ο χειριστής πρέπει να καθορίσει τη διαδικασία βάσει του συγκεκριμένου δέρματος που έχει μπροστά του.

Το αποτέλεσμα αξίζει την προσπάθεια. Η κοπή με λέιζερ σφραγίζει την άκρη του δέρματος καθώς το διαχωρίζει, οπότε η τομή δεν φραγκάρει και δεν απαιτεί την επεξεργασία που απαιτεί η μηχανική κοπή. Για λεπτές ταινίες, περίπλοκα σχήματα και μικρά επαναλαμβανόμενα εξαρτήματα, το λέιζερ παράγει αποτελέσματα που η κοπή με καλούπι δυσκολεύεται να αντιστοιχήσει.

Αλλά το δέρμα καίγεται επίσης πιο ορατά από σχεδόν κάθε άλλο υλικό. Μια ρύθμιση που είναι ελαφρώς υπερβολικά ζεστή δεν απλώς επιβραδύνει την εργασία· προκαλεί μόνιμη αλλαγή χρώματος στο προϊόν.

Η τανίνωση και η τελική επεξεργασία καθορίζουν το αποτέλεσμα πριν ακόμη η μηχανή το κάνει

Πριν ληφθεί υπόψη οποιαδήποτε παράμετρος, το ίδιο το δέρμα καθορίζει το μεγαλύτερο μέρος του αποτελέσματος. Δύο κατηγορίες κυριαρχούν στο εμπόριο και συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά υπό μια δέσμη CO₂.

Δέρμα με φυσική δαντρική τανίνεται με παράγωγα φυτών. Είναι σκληρό, δέχεται χαρακτική με έντονη σκοτεινή αντίθεση και καίγεται σε θερμό καφετί χρώμα, το οποίο πολλά χειροποίητα προϊόντα χρησιμοποιούν εσκεμμένα. Τα ζωνάρια, τα πορτοφόλια, τα επιδέρματα και τα εργασμένα αντικείμενα είναι συνήθως από δέρμα τανισμένο με φυτικές ουσίες.

Δέρμα τανισμένο με χρωμίο τανίνεται με άλατα χρωμίου. Είναι πιο μαλακό, πιο εύκαμπτο και κυριαρχεί στη χρήση για ενδύματα, επικαλύψεις επίπλων και αυτοκινητοβιομηχανία. Η χαρακτική σε δέρμα τανισμένο με χρωμίο είναι λιγότερο καθορισμένη, η επιφάνεια μπορεί να παράγει κολλώδες υπολείμματα και η παρουσία χρωμίου καθιστά τον έλεγχο των ατμών πιο σημαντικό.

Η επιφανειακή επεξεργασία έχει σχεδόν την ίδια σημασία με το τάνινγκ. Οι επιφάνειες που έχουν χρωματιστεί, λαδωθεί, κερωθεί, επιστρωθεί ή είναι από σουέντε αλλάζουν καθεμία τον τρόπο με τον οποίο η επιφάνεια απορροφά τη θερμότητα.

Η τελευταία γραμμή είναι αυστηρός κανόνας, όχι προτίμηση. Το ενωμένο και το συνθετικό δέρμα είναι συχνά βασισμένα σε PVC, και τα υλικά που περιέχουν χλώριο εκλύουν διαβρωτικά, επικίνδυνα αναθυμιάσματα που ζημιώνουν επίσης τη μηχανή. Η ταυτότητα του υλικού πρέπει να επιβεβαιωθεί πριν οποιοδήποτε άγνωστο υλικό φτάσει στο κρεβάτι.

Τι ελέγχει την καύση και το βάθος

Το δέρμα αγωγεί τη θερμότητα κακώς, οπότε η ενέργεια που παρέχεται στην επιφάνεια παραμένει κοντά στην επιφάνεια. Γι’ αυτό το δέρμα σημαδεύεται εύκολα και γι’ αυτό το ίδιο λάθος είναι πολύ πιο ορατό εδώ απ’ ό,τι στο ξύλο ή στο MDF.

Οι μεταβλητές που καθορίζουν το αποτέλεσμα είναι οι ίδιες που έχουν σημασία για κάθε υλικό, αλλά η σχετική τους σημασία αλλάζει:

• Ταχύτητα σε σχέση με την ισχύ. Να κινείστε γρηγορότερα με επαρκή ισχύ διατηρεί την ακμή καθαρή. Να επιβραδύνετε τη διέλευση είναι ο ταχύτερος τρόπος να παράγετε μια καμένη, εύθραυστη ακμή.
• Ρύθμιση εστίασης για το πραγματικό πάχος. Επειδή το πάχος αλλάζει σε ολόκληρο το δέρμα, η εστίαση πρέπει να επιβεβαιώνεται στην περιοχή που επεξεργάζεται πραγματικά, όχι μόνο στο σημείο όπου έγινε η δοκιμή.
• Βοηθητική ροή αέρα. Το δέρμα παράγει πυκνό, κολλώδες καπνό. Μια σταθερή, ξηρή, χωρίς λάδι ροή αέρα εμποδίζει τον καπνό να επανέλθει στην επιφάνεια, γεγονός που προκαλεί την πλειοψηφία των αποχρωματισμών γύρω από μια κοπή ή γραβούρα.
• Επίπεδη, σταθερή υποστήριξη. Το ελαφρύ δέρμα ανεβαίνει με τη ροή αέρα. Εάν το υλικό δεν κρατιέται επίπεδο, η απόσταση εστίασης αλλάζει κατά τη διάρκεια της εργασίας και το αποτέλεσμα αποκλίνει.
• Βάθος γραβούρας. Πιο βαθύ δεν είναι πάντα καλύτερο. Πέρα από ένα συγκεκριμένο σημείο, πρόσθετο βάθος αδυναμώνει το υλικό και ευρύνει το σημάδι χωρίς να προσθέτει αντίθεση.

Γραβούρα σε δέρμα: Η αντίθεση προέρχεται από το υλικό, όχι από τις ρυθμίσεις

Η γραβούρα είναι ο τομέας όπου το δέρμα υπερτερεί έναντι των περισσότερων άλλων υλικών, αλλά μόνο στο κατάλληλο δέρμα.

Το δέρμα που έχει επεξεργαστεί με φυτικά ταννικά οξέα παράγει μια βαθιά, θερμή αντίθεση που αποτελεί αυτόνομο χαρακτηριστικό προϊόντος, όχι αναγκαστική συμβιβαστική λύση. Το δέρμα που έχει επεξεργαστεί με χρωμικά ταννικά οξέα δεν αναπαράγει αυτό το αποτέλεσμα με αξιόπιστο τρόπο, γι’ αυτό το λόγο οι εργαστηριακοί παραγωγοί χρησιμοποιούν κατά προτίμηση το φυτικά ταννισμένο δέρμα για είδη με γραβούρα.

Δύο κανόνες ελέγχουν το αποτέλεσμα περισσότερο από οποιαδήποτε τιμή παραμέτρου:

Διατηρήστε το βάθος επιφανειακό. Η αντίθεση στο δέρμα προέρχεται από την επιφανειακή καύση, όχι από το βάθος με το οποίο αφαιρείται το υλικό. Βαθιά γραβούρα αδυναμώνει τις λουρίδες και τις λεπτές πλάκες, ενώ επίσης διευρύνει το σημάδι μέχρις ότου οι λεπτομέρειες χάνονται.

Αποφασίστε εσκεμμένα τη σειρά. Η χαρακτική πριν από το βάψιμο δημιουργεί ένα σημάδι που απορροφά το χρώμα και ενσωματώνεται στο τελικό χρώμα. Η χαρακτική μετά το βάψιμο κόβει διαμέσου του επιφανειακού χρωματισμού και αποκαλύπτει το φωτεινότερο υλικό κάτω από αυτό, παράγοντας αντίστροφο, υψηλής αντίθεσης αποτέλεσμα. Και οι δύο είναι έγκυρα σχέδια προϊόντων· απλώς δεν είναι ανταλλάξιμα εντός της ίδιας παρτίδας.

Ασφάλεια: Αναθυμιάσεις, πυρκαγιά και ταυτότητα του υλικού

Η επεξεργασία δέρματος συγκεντρώνει τρεις κινδύνους που είναι εύκολο να υποτιμηθούν.

Ατμούς. Το δέρμα είναι οργανικό υλικό που έχει υποστεί χημική επεξεργασία. Το χρωμιούχο δέρμα, το επιστρωμένο δέρμα και κάθε συνθετικό δέρμα που περιέχει PVC εκλύουν αναθυμιάσεις που πρέπει να συλλέγονται στην πηγή τους και να εξάγονται έξω από το εργαστήριο ή να διέρχονται από κατάλληλο φίλτρο. Ένα αδύναμο σύστημα εξαγωγής εκτίθεται τους εργαζόμενους σε αυτές τις αναθυμιάσεις.

Πυρ. Τα ελαιοποιημένα, κερωμένα και ιδιαίτερα επεξεργασμένα δέρματα μπορούν να αναφλέγονται, ενώ η σκόνη και τα καμένα υπολείμματα δέρματος συσσωρεύονται στο κρεβάτι και στους αγωγούς ακριβώς όπως και η σκόνη ξύλου. Ο κανόνας για το δέρμα είναι ο ίδιος με εκείνον για οποιοδήποτε εύφλεκτο φύλλο: μην αφήνετε ποτέ τη μηχανή να λειτουργεί χωρίς επίβλεψη και διατηρείτε καθαρά το κρεβάτι και τη διαδρομή εξαγωγής.

Ταυτότητα του υλικού. Οι συνθετικές και ενωμένες δερμάτινες επιφάνειες είναι συχνά βασισμένες σε PVC, και ορισμένες επιστρώσεις με επίστρωση είναι επίσης βασισμένες σε PVC. Δεδομένου ότι αυτά δεν μπορούν να επεξεργαστούν καθόλου με λέιζερ, η σύνθεσή τους πρέπει να επιβεβαιωθεί πριν από τη φόρτωση του υλικού, όχι μετά.

Μια σύντομη διαδικασία προετοιμασίας πριν από την εκτέλεση της εργασίας καλύπτει και τα τρία: επιβεβαίωση του τύπου υλικού, έλεγχος ότι η απορρόφηση λειτουργεί σε πλήρη απόδοση, καθαρισμός του κρεβατιού και επαλήθευση της εστίασης και της παροχής αέρα πριν από την κοπή του πρώτου κομματιού.

Σε λεπτά δερμάτινα υλικά, υπάρχει ένα επιπλέον σημείο που αξίζει να σχεδιαστεί εκ των προτέρων. Η ροή αέρα που είναι αρκετά ισχυρή για να απομακρύνει τον καπνό μπορεί επίσης να ανυψώσει το εξάρτημα, επομένως τα ελαφριά υλικά συνήθως συγκρατούνται επίπεδα με μηχανικό τρόπο. Η συγκράτηση του υλικού είναι μια απόφαση διαδικασίας, όχι προτίμηση του χειριστή.

Οι πιο συνηθισμένα λάθη με το δέρμα ξεκινούν πριν από την εκτέλεση της εργασίας

Το μεγαλύτερο μέρος των αποβλήτων δέρματος δεν οφείλεται σε πρόβλημα της μηχανής. Προέρχεται από υποθέσεις για ένα υλικό που μεταβάλλεται από δέρμα σε δέρμα.

• Η αντιμετώπιση όλων των δερμάτινων υλικών ως ενός ενιαίου υλικού. Τα δέρματα με φυτική και χρωμική τανίνη απαιτούν διαφορετικές προσδοκίες, όχι διαφορετικά αρχεία παραμέτρων.
• Επαναχρησιμοποίηση των ρυθμίσεων σε διαφορετικά δέρματα. Το πάχος και η πυκνότητα διαφέρουν εντός ενός μόνο δέρματος, χωρίς να ληφθούν υπόψη οι διαφορές μεταξύ προμηθευτών.
• Υπερβολική βαθύτητα στην ενγκράβινγκ. Η αντίθεση σταματά να βελτιώνεται πολύ πριν από το σημείο όπου το υλικό αρχίζει να αδυνατίζει.
• Παράβλεψη της επιφανειακής επεξεργασίας. Το λάδι, η κερί και οι επικαλύψεις αλλάζουν τόσο την ποιότητα της κοπής όσο και τον κίνδυνο πυρκαγιάς.
• Φόρτωση υλικού χωρίς επιβεβαίωση της σύνθεσής του. Τα συνδεδεμένα, τα δέρματα PU και τα δέρματα που περιέχουν PVC δεν πρέπει ποτέ να επεξεργάζονται με λέιζερ.
• Αξιολόγηση του ελέγχου των καπνών με βάση τη μυρωδιά αντί της απόδοσης του συστήματος απορρόφησης. Ο καπνός από το δέρμα επανακαθίσταται στο προϊόν προτού γίνει εμφανής στο χώρο.
• Αφήνοντας επεξεργασμένα αντικείμενα με λάδι ή κερί χωρίς επίβλεψη. Ο κίνδυνος φλόγας σε επεξεργασμένο δέρμα είναι πραγματικός και άμεσος.

Επιλογή της κατάλληλης μηχανής για εργασίες με δέρμα

Η παραγωγή δέρματος είναι εφαρμογή σε επίπεδο κρεβάτι, και οι απαιτήσεις είναι ειδικές.

Περιοχή εργασίας. Τα δερμάτινα είδη κυμαίνονται από μικρά αξεσουάρ που κόβονται από υπολείμματα μέχρι ολόκληρα δέρματα που χρησιμοποιούνται για τσάντες και πάνελ επένδυσης. Η Mingxing Laser προσφέρει μηχανήματα με διαστάσεις εργασίας 6090, 1390, 1610 και 1325, ώστε η επιφάνεια εργασίας να ταιριάζει στις πραγματικές διαστάσεις των κομματιών που παράγονται, αντί να αναγκάζεται κάθε εργασία να εκτελείται σε έναν ενιαίο πάγκο.

Δύναμη. Το δέρμα δεν είναι ένα πυκνό υλικό, οπότε μια μετριοπαθής ισχύς το κόβει άνετα, και οι τυπικές διαμορφώσεις 100 W, 130 W και 150 W καλύπτουν το φάσμα των πάχους που χρησιμοποιούνται σε αξεσουάρ, ενδύματα και επενδύσεις. Στο δέρμα, η αξία ενός καλά ελεγχόμενου τροφοδοτικού είναι η συνέπεια, όχι η μέγιστη ισχύς· η ποιότητα της χαρακτικής εξαρτάται από την ακριβή και επαναλαμβανόμενη παροχή χαμηλής ισχύος.

Ποιότητα κίνησης. Η λεπτομερής χαρακτική επεξεργασία σε δέρμα εξαρτάται από σταθερή και ακριβή κίνηση. Στην πλατφόρμα μαγνητικής αιώρησης X1325, ένα σύστημα γραμμικών κινητήρων στους άξονες X/Y παρέχει μέγιστη ταχύτητα γρήγορης μετακίνησης έως 1 m/s και ακρίβεια επαναλαμβανόμενης θέσης έως 0,05 mm, επιτρέποντας τόσο τη γρήγορη κοπή μεγάλων πλακών όσο και τη συνεπή χαρακτική επεξεργασία μικρών λεπτομερειών.

Εγγραφή. Όταν τα κομμάτια πρέπει να ακολουθούν ήδη υπάρχον μοτίβο, εκτυπωμένη επιφάνεια ή το φυσικό κόκκο του δέρματος, ένα σύστημα θέσης με κάμερα βοηθά στην ευθυγράμμιση κάθε κοπής με το υλικό που βρίσκεται ήδη στην επιφάνεια εργασίας.

Παραγωγικότητα. Για επαναλαμβανόμενα κομμάτια δέρματος, όπως λουριά, επιδιορθώσεις και μικρές πλάκες, μια διπλή δέσμη επιτρέπει την παράλληλη εκτέλεση δύο εργασιών στην ίδια πλατφόρμα.

Απορρόφηση. Το δέρμα παράγει κολλώδη καπνό και υπολείμματα, επομένως η ικανότητα απορρόφησης πρέπει να είναι κατάλληλα διαστασιολογημένη σύμφωνα με το υλικό και τον κύκλο λειτουργίας, και όχι να θεωρείται απλώς πρόσθετο εξάρτημα.

Οι λεπτομέρειες διαμόρφωσης που αναφέρονται παραπάνω προέρχονται από τη δημοσιευμένη τεχνική και προϊοντική τεκμηρίωση για τα αντίστοιχα μοντέλα. Η τελική επιλογή πρέπει να βασίζεται στα μεγέθη των κομματιών, το εύρος πάχους του υλικού και την ημερήσια παραγωγή της πραγματικής διαδικασίας.

Συμπέρασμα

Η συνεκτική λέιζερ επεξεργασία δερμάτων εξαρτάται από τρεις αποφάσεις που λαμβάνονται με τη σωστή σειρά: να ταυτοποιηθεί σωστά το δέρμα, να ρυθμιστούν η εστίαση και η ενέργεια σύμφωνα με το πραγματικό του πάχος, και να ελεγχθεί ο καπνός προτού επανέλθει στην επιφάνεια.

Το δέρμα που έχει επεξεργαστεί με φυτικά ταννικά για χαραγμένα αντικείμενα, ο επιφανειακός χαραγμός αντί για τη βαθιά αφαίρεση, καθώς και ο καθαρός, ξηρός αέρας με κατάλληλα διαστασιολογημένη απαγωγή, επιλύουν την πλειονότητα των προβλημάτων καύσης, αποχρωματισμού και υπολειμμάτων πριν αυτά φτάσουν στο τελικό προϊόν.

Για εργαστήρια που αναπτύσσουν γκάμα δερμάτων, το πιο αποτελεσματικό επόμενο βήμα είναι το απλούστερο: να δημιουργηθεί μια ετικετοποιημένη βιβλιοθήκη αναφοράς από υπολείμματα κάθε δέρματος και επεξεργασίας, να καταγραφεί τι λειτουργεί και να σταματήσει η επανειλημμένη πληρωμή για το ίδιο μάθημα με κάθε νέο παρτίδα.