Ghid pentru tăierea textilelor cu laser: Cum să tăiați materialele textile fără îndreptare sau deformare

Ghid pentru tăierea textilelor cu laser: Cum să tăiați materialele textile fără îndreptare sau deformare

De ce tăierea textilelor diferă de tăierea oricărui alt material în foi

Textilul este singurul material comun pentru tăiere cu laser care nu este solid. Este o structură formată din fibre torsionate, țesute, tricotate sau aglomerate și se comportă ca o rețea flexibilă, nu ca o foaie.

Această structură este exact motivul pentru care laserul funcționează atât de bine pe textile și, de asemenea, motivul pentru care eșuează în moduri care nu apar niciodată la lemn, acrilic sau MDF.

Deoarece nu există contact mecanic, nu apare nici o zdrobire, nici o întindere și nici o uzură a sculelor. În timp ce un cuțit sau o matriță apasă materialul înainte de a-l separa, fasciculul vaporizează pur și simplu o linie îngustă de fibre și lasă restul panoului intact.

La materialele sintetice, marginea tăieturii este sigilată simultan. Capetele fibrelor se topesc și se reunește, astfel încât marginea nu se desface, nu se destramă și nu necesită o finisare cu puncte de siguranță sau o cusătură de finisare, cum ar fi cazul tăierii cu cuțit.

La materialele naturale, același proces produce cărbune în locul unui sigilaj curat, iar diferența dintre aceste două rezultate nu este determinată de o setare a mașinii. Este determinată de chimia fibrelor materialului aflat pe masă.

Chimia fibrelor determină tipul marginii înainte ca orice parametru să intervină

Materialele textile se împart în două grupuri larg diferite sub acțiunea unui fascicul CO₂ și nu trebuie niciodată tratate ca un singur material.

Fibre celulozice și proteice — bumbacul, inul, viscoza, lâna, mătasea — sunt fibre naturale. Se carbonizează și se decolorează, nu se topesc. Marginea tăieturii rămâne poroasă, poate deveni maronie sau galbenă și poate emite un miros slab de ars.

Fibre sintetice — poliesterul, nailonul, acriliul, elastanul — se topesc. La nivelul corect de energie, acestea se fuzionează într-o margine curată și etanșată, ceea ce reprezintă adesea motivul principal pentru care un cumpărător alege o tăietură cu laser în loc de una cu șablon.

Amestecurile se comportă ca suma părților lor componente și constituie categoria cea mai puțin previzibilă, deoarece cele două tipuri de fibre cer lucruri diferite din aceeași trecere.

Ultima linie este o regulă strictă, nu o preferință procedurală. Textilele acoperite cu PVC și cele întărite cu vinil sunt utilizate pe scară largă în tapiterie și produse pentru exterior, iar materialele care conțin clor eliberează fumuri corozive și periculoase, care deteriorază, de asemenea, mașina. Compoziția trebuie confirmată înainte ca textilul să ajungă pe patul mașinii.

Problema reală cu textilele este că se mișcă

Cele mai multe dificultăți în tăierea laser a textilelor provin din flexibilitatea materialului, nu din compoziția sa chimică.

Materialul se ridică când fluxul de aer auxiliar trece peste el. Se îndoaie acolo unde este aplicată căldura. Se deplasează când structura mobilă accelerează. Textilele subțiri și ușoare reprezintă cazul cel mai defavorabil, iar o singură zonă ridicată modifică distanța focală și produce o tăiere nesigură în mijlocul unei lucrări altfel bune.

Rezolvarea acestei probleme este mai întâi una mecanică, apoi una legată de parametri:

• Utilizați un sistem cu bandă transportoare sau de alimentare automată pentru materialele în rol. Prelucrarea pe rol menține materialul întins și plan în timp ce trece prin zona de tăiere și elimină re-poziționarea manuală care cauzează erori de aliniere.
• Fixați panourile pe masă plană. Mesele cu structură tip fagure cu vacuum, suporturi cu aderență scăzută, greutăți de-a lungul perimetrului sau cadre de tensionare funcționează toate; alegerea potrivită depinde de cât de ușor și de cât de alunecos este materialul.
• Echilibrați fluxul de aer auxiliar. Este necesar un debit suficient pentru a elimina fumul de pe suprafață; un debit prea mare ridică materialul și îl deplasează. La țesături subțiri, cele două reglaje trebuie evaluate împreună.
• Mențineți întreaga panou sub control, nu doar linia de tăiere. Țesătura se comportă ca o rețea, astfel încât mișcarea de la o margine poate trage fibrele din apropierea liniei de tăiere.

Ce controlează, de fapt, calitatea tăierii pe țesătură

Țesătura este subțire, deci energia necesară pe unitate de lungime este scăzută. Întrebarea productivă nu este câtă putere este disponibilă, ci cât de precis poate fi menținută această putere constantă pe o cale lungă și curbă.

• Viteză ridicată cu energie scăzută. Țesătura necesită ca fasciculul să avanseze rapid. Încetinirea trecerii este cea mai rapidă metodă de a obține o margine naturală cărnată sau o margine sintetică supratopită și casantoare.
• Focalizare la suprafață. Deoarece materialul este subțire, focalizarea se face practic la suprafața materialului, ceea ce face ca configurarea dispozitivului de fixare să facă parte integrantă din configurarea focalizării.
• Viteză constantă de deplasare în curbe. Modelele pentru îmbrăcăminte și mobilier conțin curbe lungi și inversări bruscă. O mașină care menține o viteză constantă în timpul prelucrării acestor elemente produce o etanșare uniformă; una care încetinește în colțuri lasă urme vizibile acolo unde a ezitat.
• Numărul de straturi. Tăierea simultană a mai multor straturi este obișnuită în domeniul îmbrăcăminte, dar straturile de jos primesc mai puțină energie decât cele de sus și sunt tăiate ușor diferit. Numărul de straturi trebuie stabilit prin testare, nu prin presupunere.
• Etanșare versus tăiere. La materialele sintetice, energia corectă realizează tăierea și etanșarea într-o singură trecere. Energia insuficientă lasă capete de fibre netânțate, care se desfac ulterior, după ce clientul a acceptat deja produsul.

Tăiere, marcare și perforare într-o singură trecere

Un avantaj al prelucrării textile cu laser este adesea subutilizat: același fișier poate tăia conturul, perfora un model decorativ, marca puncte de referință și găuri, și poate aplica o marcă de mărime sau de logo, totul fără scule și într-o singură trecere.

Acest lucru modifică costul unei serii mici de producție. Nu există nicio matrică de fabricat, nicio schimbare de scule și niciun volum minim de comandă impus de o sculă fizică. Eșantionarea și producția folosesc același fișier, astfel încât eșantionul aprobat este produsul care se livrează.

Pentru textile imprimate sau cu motive, un sistem de poziționare cu cameră permite ca fiecare tăiere să fie aliniată în raport cu desenul imprimat deja pe material. Aceasta este abordarea standard pentru lucrările de tăiere după imprimare, unde conturul trebuie să urmărească motivul imprimat, nu marginea rolei.

Siguranță: emisii, sarcină de incendiu și identificare material

Prelucrarea textilelor concentrează trei riscuri.

Fumuri. Fibrele sintetice și, mai ales, textilele acoperite sau împerecheate eliberează vapori care trebuie capturați la sursă și fie evacuați în exterior, fie trecuți printr-un sistem adecvat de filtrare. Textilele acoperite cu PVC nu trebuie niciodată prelucrate cu laser, la fel ca orice alt textil al cărui tip de acoperire chimică este necunoscut.

Încărcătura de incendiu. Deșeurile de textil, praful fin și cenușa se acumulează în zona de lucru și în conductele de evacuare. Praful fin este unul dintre cele mai ușor inflamabile materiale dintr-un atelier de prelucrare cu laser și se acumulează în locurile cele mai puțin vizibile.

Identitatea materialului. Tratamentele ignifuge, acoperirile și straturile de spate sunt frecvente în textilele pentru mobilier și în textilele tehnice, iar acestea modifică atât profilul de vapori, cât și comportamentul la tăiere. Compoziția trebuie confirmată de furnizor, nu dedusă din denumirea produsului sau din aspectul său.

Procedura este aceeași ca și pentru orice material inflamabil: nu-l lăsa niciodată fără supraveghere, menține patul și traseul de extracție curate, verifică fluxul de aer înainte de o producție îndelungată și ține materialul plan, astfel încât fasciculul să efectueze tăierea, nu căldura proprie a materialului.

Cele mai frecvente greșeli legate de textile apar chiar înainte de pornirea lucrării

Majoritatea deșeurilor textile nu sunt cauzate de defecțiuni ale mașinii. Ele provin din tratarea unui material flexibil și chimic variat ca pe o singură mărime cunoscută.

• Tratarea întregii țesături ca pe un singur material. Bumbacul, poliesterul și amestecurile lor necesită așteptări diferite, nu un set unic de parametri.
• Stabilirea energiei prin testare pe un alt tip de țesătură. O etanșare realizată pe poliester nu oferă nicio informație despre un amestec bumbac-poliester.
• Ignorarea sistemului de fixare. Materialul ridicat produce tăieturi nesigure, care sunt apoi atribuite mașinii.
• Supra-impulsionarea fluxului de aer. Aerul suficient de puternic pentru a elimina fumul poate de asemenea deplasa o ţesătură uşoară.
• Presupunând că numărul de straturi se păstrează. Tăierea a şase straturi ale unei anumite ţesături nu spune nimic despre tăierea a şase straturi ale altei ţesături.
• Încărcarea unei ţesături acoperite sau cu strat suport fără a confirma compoziţia. Ţesăturile care conţin PVC nu trebuie niciodată procesate cu laser.
• Evaluarea etanşeităţii înainte ca ţesătura să fie finalizată. Unele margini par etanşe la ieşirea din maşină, dar se deschid după spălare sau vopsire.

Alegerea mașinii potrivite pentru lucrul cu textile

Producția textilă recompensează mașinile care combină o suprafață de lucru mare, o viteză constantă de deplasare și o manipulare curată a materialului.

Suprafața de lucru și metoda de alimentare. Materialul textil este livrat fie sub formă de panouri, fie sub formă de role. Mingxing Laser oferă variante cu platformă plană în dimensiunile 6090, 1390, 1610 și 1325, iar gama de produse include, de asemenea, mașini automate de tăiere cu laser pentru textile alimentate din role, astfel încât formatul mașinii se adaptează materialului, nu invers.

Constanta vitezei de deplasare. Modelele lungi și curbe pentru îmbrăcăminte reprezintă cel mai dificil caz pentru un sistem de mișcare, deoarece etanșarea termică depinde de viteza uniformă. Pe platforma de levitație magnetică X1325, un sistem de motoare liniare pe axele X/Y oferă o viteză maximă de deplasare rapidă de până la 1 m/s, cu o precizie de repetabilitate a poziționării de până la 0,05 mm, ceea ce asigură o viteză uniformă pe trasee curbe și detaliate.

Controlul puterii. Tăierea textilelor necesită precizie la energie scăzută, nu la ieșire maximă; configurațiile standard de 100 W, 130 W și 150 W sunt adaptate materialului prin controlul energiei livrate, nu prin funcționarea la limita superioară a intervalului.

Înregistrare. Pentru materialele imprimate sau cu motive, un sistem de poziționare cu cameră aliniază fiecare tăietură cu desenul de pe material, ceea ce face posibilă producția „tăiere după imprimare”.

Debitul. Pentru componente repetitive, cum ar fi panourile, finisajele și piesele mici cu motive, o configurație cu două raze laser permite efectuarea a două operații în paralel pe aceeași platformă.

Extracție. Textilele generează fum, puf și reziduuri, așadar extracția trebuie dimensionată în funcție de material și de ciclul de funcționare, nu tratată ca un accesoriu.

Detaliile de configurare de mai sus sunt preluate din documentația produsului și din documentația tehnică publicată pentru modelele respective. Selecția finală trebuie să se bazeze pe tipul de țesătură, formatul în rolă sau panou și producția zilnică.

Concluzie

Tăierea laser precisă a țesăturilor se reduce la trei decizii: identificarea corectă a fibrei, menținerea materialului plan și stabil pe tot parcursul procesului și controlul fumului înainte ca acesta să ajungă la suprafață.

Rețineți că fibrele naturale se carbonizează, în timp ce cele sintetice se închid; dimensionați sistemul de fixare și debitul de aer în funcție de țesătura reală și stabiliți numărul de straturi și energia prin testare, nu prin presupunere. Aceste trei pași rezolvă majoritatea problemelor de desfirare, decolorare și neuniformitate înainte ca acestea să ajungă la client.

Pentru atelierele care trec la producția textilă, primul pas cel mai util este cel mai simplu: creați o mică bibliotecă de referință din resturi de fiecare material utilizat, înregistrați calitatea sigiliului și aspectul marginilor pentru fiecare și renunțați să repetați același test pentru fiecare comandă nouă.