Sprievodca laserovým režaním textílií: Ako rezať tkaniny bez ošúbenia alebo deformácie

Sprievodca laserovým režaním textílií: Ako rezať tkaniny bez ošúbenia alebo deformácie

Prečo sa tkaniny režú inak ako všetky ostatné doskové materiály

Tkanina je jediný bežný materiál pre laser, ktorý nie je pevný. Je to štruktúra z vlákien, ktoré sú navzájom skrútené, pozdĺžne a priečne prepínané, pletené alebo spojené, a správa sa ako pružná sieť namiesto dosky.

Práve táto štruktúra je dôvodom, prečo laser na textíliách dosahuje tak vynikajúce výsledky, ale zároveň aj dôvodom, prečo zlyháva spôsobmi, ktoré sa nikdy nevyskytnú pri dreve, akryle alebo MDF.

Keďže neexistuje mechanický kontakt, nedochádza k stláčaniu, natiahnutiu ani opotrebovaniu nástroja. Zatiaľ čo nožník alebo šablóna stlačia materiál pred jeho oddelením, lúč jednoducho odparí úzky pruh vlákien a zvyšok dosky nechá nedotknutý.

Na syntetických tkaninách sa rezaný okraj súčasne uzatvorí. Konce vlákien sa roztavia a znovu spoja, takže okraj sa neštiepi, neuráva sa a nepotrebuje obočenie alebo zašívku, ktoré by boli potrebné pri reze nožom.

Na prírodných tkaninách rovnaký proces vytvorí uhlie namiesto čistého uzatvorenia a rozdiel medzi týmito dvoma výsledkami nie je nastavením stroja. Je to chemické zloženie vlákien materiálu na pracovnej ploche.

Chemické zloženie vlákien rozhoduje o okraji skôr ako akýkoľvek parameter

Tkaniny sa pod CO₂ lúčom delia do dvoch zásadne odlišných skupín a nikdy by sa nemali považovať za jeden materiál.

Celulózové a bielkovinové vlákna — bavlna, ľan, viskóza, vlna, hodváb — sú prírodné vlákna. Horia a menia farbu namiesto topenia. Rezný okraj zostáva pórovitý, môže zžltnúť alebo zhnoutnúť a môže mať jemný zápach spáleniny. Dajú sa rezať, avšak okraj je spaľovací, nie uzatvorený.

Syntetické vlákna — polyester, nylon, akryl, elastán — sa topia. Pri správnej úrovni energie sa zliačia do čistého, uzatvoreného okraja, čo je často jediným dôvodom, prečo si zákazník vyberie laser namiesto šablónového rezača. Príliš veľa energie ponechá tvrdý, krehký guľôčkový okraj.

Zmesi sa správajú ako súčet ich zložiek a sú najmenej predvídateľnou kategóriou, pretože oba typy vlákien vyžadujú od rovnakého rezu rozdielne veci.

Posledný riadok je pevné pravidlo, nie len preferencia postupu. Látky s PVC povlakom a vinylom podložené sú široko používané pri výrobe nábytku a vonkajších výrobkov, a materiály obsahujúce chlór uvoľňujú korezívne a nebezpečné splodiny, ktoré navyše poškodzujú stroj. Zloženie musí byť potvrdené ešte pred tým, ako látka dosiahne pracovnú plochu.

Skutočný problém s látkou je v tom, že sa pohybuje

Väčšina ťažkostí pri laserovom rezaní textílií vyplýva z pružnosti materiálu, nie z jeho chémie.

Látka sa zdvíha, keď cez ňu prúdi vzduchová podpora. Zvijá sa tam, kde sa aplikuje teplo. Posúva sa pri zrýchľovaní mostíka. Tenké a ľahké látky predstavujú najhorší prípad a jediná zdvihnutá oblasť mení vzdialenosť zaostrenia a spôsobuje nekonzistentné rezy v strede inak kvalitnej práce.

Riešenie tohto problému je mechanické skôr ako problém nastavení parametrov:

• Použite dopravník alebo automatický systém na zásobovanie rolami. Spracovanie z rolí udržiava materiál napnutý a rovný počas prechodu rezacou zónou a odstraňuje manuálne prepolohovanie, ktoré spôsobuje chyby zarovnania.
• Pri práci na rovinnej doske pevne pritlačte panely nadol. Všetky tieto metódy fungujú: medzikovové stoly so sacím účinkom, nosiče s nízkou lepiacou silou, závažia pozdĺž obvodu alebo rámec na napínanie; správna voľba závisí od toho, ako je látka ľahká a aké je jej šmýkavé.
• Vyvážte vzduchovú podporu. Je potrebný dostatočný prietok, aby sa dym odstránil od povrchu; príliš veľký prietok však materiál zdvihne a posunie. Pri tenkom texte musia byť tieto dve nastavenia posudzované spoločne.
• Udržiavajte pod kontrolou celú dosku, nie iba rezanú čiaru. Textil sa správa ako sieť, preto pohyb na jednom okraji môže ťahať vlákna v blízkosti rezu.

Čo skutočne ovplyvňuje kvalitu rezu na texte

Textil je tenký, preto je energia potrebná na jednotku dĺžky nízka. Produktívnejšou otázkou nie je, koľko výkonu je k dispozícii, ale ako presne možno tento výkon udržať stály po dlhej, zakrivenej dráhe.

• Vysoká rýchlosť pri nízkej energii. Textil potrebuje, aby sa lúč čo najrýchlejšie posunul ďalej. Spomalenie prechodu je najrýchlejší spôsob, ako vznikne ohořelý prirodzený okraj alebo prehriaty, krehký syntetický okraj.
• Zameranie na povrch. Keďže materiál je tenký, zameranie sa nastavuje v podstate na povrch materiálu, čo znamená, že nastavenie pritlačovacieho mechanizmu je súčasťou nastavenia zamerania.
• Stála rýchlosť posunu po zakriveniach. Vzory pre odevy a nábytok obsahujú dlhé krivky a ostré obraty. Zariadenie, ktoré udržiava stálu rýchlosť pri prechode týmito prvkami, vytvorí rovnaké zapečatenie; zariadenie, ktoré spomaľuje v oblúkoch, zanechá viditeľné stopy tam, kde sa zastavilo.
• Počet vrstiev. Súčasné rezy viacerých vrstiev sú v odvetví odevov bežné, avšak spodné vrstvy dostanú menej energie ako horné a preto sa režú mierne inak. Počet vrstiev sa musí určiť skúškou, nie predpokladom.
• Zapečatenie oproti rezu. Pri syntetických materiáloch správna úroveň energie reže a zároveň zapečatuje v jednom prechode. Nedostatočná energia ponechá nezapečatené vlákenné koncovky, ktoré sa neskôr rozvlákňujú po tom, čo už zákazník tovar prijal.

Rezanie, značenie a perforovanie v jednom prechode

Jednou výhodou laserového spracovania textílií, ktorá sa často nepoužíva, je, že rovnaký súbor môže rezať obrys, perforovať dekoratívny vzor, označiť zárezy a vrtacie body a aplikovať veľkosť alebo logotyp – všetko bez nástrojov a v jedinom prechode.

To mení náklady na krátku výrobnú sériu. Nie je potrebné vyrábať razidlo, nie je potrebná výmena nástrojov a neplatí žiadny minimálny objem objednávky daný fyzickým nástrojom. Pre vzorkovanie aj výrobu sa používa rovnaký súbor, takže schválená vzorka je totožná s konečným dodaným výrobkom.

Pre tlačené alebo vzorované látky umožňuje systém umiestnenia kamery zaregistrovať každý rez vo vzťahu k už tlačenému dizajnu na materiáli. Toto je štandardný prístup pri práci s rezaním podľa tlače, kde obrys musí sledovať tlačený vzor a nie okraj rolky.

Bezpečnosť: výpary, požiarna záťaž a identita materiálu

Spracovanie textílií koncentruje tri riziká.

Párami. Syntetické vlákna a najmä potiahnuté alebo podložené tkaniny uvoľňujú výpary, ktoré je potrebné zachytiť pri zdroji a buď odviesť von, alebo prečistiť vhodným filtračným systémom. PVC-potiahnuté tkaniny sa nesmú spracovávať laserom a rovnaké pravidlo platí pre akékoľvek tkaniny s neznámou chemickou zložkou povlaku.

Požiarna záťaž. Odstrihky tkanín, piliny a uhlie sa hromadia na ložisku a v potrubí. Piliny patria medzi najľahšie zapaľiteľné materiály v laserovej dielni a hromadia sa tam, kde sú najmenej viditeľné.

Identita materiálu. Požiarnovzdorné úpravy, povlaky a podložky sú bežné u nábytkových a technických textílií a menia tak profil výparov, ako aj správanie materiálu pri rezaní. Zloženie je potrebné potvrdiť od dodávateľa, nie odhadnúť z názvu výrobku alebo jeho vzhľadu.

Postup je rovnaký ako pri akomkoľvek horľavom materiáli: nikdy nenechávajte stroj bez dozoru, udržiavajte posteľ a cestu odstraňovania odpadu čisté, pred začiatkom dlhšieho výrobného behu overte prúdenie vzduchu a materiál pevne pritlačte, aby rez vykonával lúč, nie vlastné teplo tkaniny.

Najčastejšie chyby pri spracovaní textílií sa začínajú ešte pred spustením úlohy

Väčšina odpadu z textílií nie je spôsobená poruchou stroja. Vzniká z toho, že sa s pružným, chemicky rôznorodým materiálom zaobchádza ako so známou jednotnou veličinou.

• Zachádzanie so všetkými tkaninami ako s jedným materiálom. Bavlna, polyester a ich zmesi vyžadujú odlišné očakávania, nie jeden spoločný súbor parametrov.
• Nastavenie energie na základe testovania na inej tkanine. Tesnosť nastavená na polyestri neposkytuje žiadne informácie o zmesi bavlny a polyesteru.
• Zanedbávanie pritlačenia. Materiál, ktorý sa zdvihne, vytvára nekonzistentné rezy, za ktoré sa neskôr obviňuje stroj.
• Príliš intenzívne prúdenie vzduchu. Vzduch s dostatočnou silou na odstránenie kúra môže tiež posunúť ľahký materiál.
• Predpokladá sa, že počet vrstiev sa prenáša. Rezanie šiestich vrstiev jedného materiálu nič nehovorí o rezaní šiestich vrstiev iného materiálu.
• Nahrávanie potiahnutého alebo podloženého materiálu bez overenia jeho zloženia. Materiály obsahujúce PVC sa nesmú nikdy spracovávať laserom.
• Posudzovanie tesnenia pred dokončením materiálu. Niektoré okraje vyzerajú tesnené priamo z stroja, ale po umývaní alebo farbení sa otvoria.

Výber správneho stroja pre prácu s textilmi

Výroba textilov vyžaduje stroje, ktoré kombinujú veľkú pracovnú plochu, stálu rýchlosť posuvu a čisté manipulovanie s materiálom.

Pracovná plocha a spôsob podávania. Látka sa dodáva buď v podobe panelov, alebo v podobe rolí. Mingxing Laser ponúka plošné formáty v rozmeroch 6090, 1390, 1610 a 1325 a jeho výrobná škála zahŕňa aj automatické laserové rezačky pre prácu s rolami, takže formát stroja môže nasledovať materiál, nie naopak.

Stálosť rýchlosti posuvu. Dlhé, zakrivené vzory odevov sú najnáročnejším prípadom pre pohybový systém, pretože tepelné zvarovanie závisí od rovnomerného pohybu. Na magnetickom vznášacom platforme X1325 poskytuje lineárny motorový systém osí X/Y maximálnu rýchlosť rýchleho presunu až 1 m/s a opakovateľnú presnosť polohovania až 0,05 mm, čo umožňuje udržiavať rovnomernú rýchlosť po zakrivených a podrobných dráhach.

Ovládanie výkonu. Pri rezaní textílií je potrebná presnosť pri nízkej energii, nie maximálny výstup; štandardné konfigurácie s výkonom 100 W, 130 W a 150 W sú prispôsobené materiálu reguláciou dodanej energie, nie prevádzkou na hornom okraji rozsahu.

Registrácia. Pre tlačené a vzorované látky registruje kamerový polohovací systém každý rez podľa dizajnu na materiáli, čo umožňuje praktickú výrobu podľa tlače.

Výkon. Pre opakujúce sa komponenty, ako sú panely, lemy a malé vzorové diely, umožňuje dvojžiarová konfigurácia vykonávať dve operácie súbežne na tej istej platforme.

Odstraňovanie. Textilné materiály generujú dym, vlákna a zvyšky, preto by mala byť výkonnosť odsávania prispôsobená typu materiálu a pracovnému cyklu, nie ho považovať za doplnkové zariadenie.

Uvedené konfiguračné údaje sú prevzaté z publikovanej produktovej a technickej dokumentácie pre príslušné modely. Finálny výber by mal vychádzať z typu tkaniny, formátu na valci alebo v paneloch a denného výstupu.

Záver

Čisté rezy tkanín pomocou laseru závisia od troch rozhodnutí: správne identifikovať vlákno, počas celého rezu udržiavať materiál rovný a stabilný a kontrolovať dym, kým sa nedostane na povrch.

Vedome si uvedomte, že prirodzené vlákna sa uhoľujú, zatiaľ čo syntetické vlákna sa uzatvárajú; prispôsobte systém uchytenia a prietok vzduchu skutočnému typu tkaniny a stanovte počet vrstiev a energiu prostredníctvom testov, nie predpokladov. Tieto tri kroky vyriešia väčšinu problémov s rozvláknením, zmenou farby a nekonzistentnosťou ešte predtým, ako sa tieto problémy dostanú ku zákazníkovi.

Pre dielne, ktoré sa presúvajú do textilnej výroby, je najužitočnejším prvým krokom najjednoduchší postup: vytvoriť malú referenčnú knižnicu z odpadov každého použitého materiálu, zaznamenať kvalitu tesnenia a vzhľad okrajov pre každý materiál a prestať opakovať rovnaký test pri každej novej objednávke.