Sprievodca rezaním a gravírovaním kožou pomocou laseru: Ako sa vyhnúť opáleniu a dosiahnuť opakovateľné výsledky

Sprievodca rezaním a gravírovaním kožou pomocou laseru: Ako sa vyhnúť opáleniu a dosiahnuť opakovateľné výsledky

Prečo je koža najmenej rovnorodý materiál, ktorý vôbec budete rezať

Koža je jediný materiál v väčšine laserových dielní, ktorý niekedy žil – a stále sa tak správa.

Koža nie je vyrábaný plech. Tlšťka sa mení pri pohybe od chrbtice k bruchu. Hustota zrnitosti, obsah tuku a štruktúra vlákien sa v rámci jedného kusu všetky menia. Dve koži z rovnakej koželne môžu na rovnaký súbor údajov reagovať odlišne.

Táto premennosť je celý príbeh práce s kožou pomocou laseru. Zariadenie o nej nevie a softvér ju nemôže kompenzovať, preto musí operátor proces nastaviť priamo na materiáli, ktorý má pred sebou.

Výsledok stojí za námahu. Laserové rezanie okraja kože ho zároveň uzatvára, takže rez neodvlákna a nepotrebuje dokončovaciu úpravu, akú vyžaduje mechanické rezanie. Pri tenkých páskach, zložitých tvaroch a malých opakujúcich sa dieloch dosahuje laser výsledky, ktoré ťažko dosiahne rezanie matricou.

Avšak koža sa tiež oveľa viditeľnejšie popáli ako takmer akýkoľvek iný materiál. Nastavenie, ktoré je len o trošku príliš horúce, nespomali len prácu – trvalo zmení farbu výrobku.

Postup tanovania a dokončovania rozhoduje o výsledku skôr ako stroj

Predtým, než sa zohľadní akýkoľvek parameter, samotná koža určuje väčšinu výsledku. Na trhu prevládajú dve kategórie, ktoré sa pod laserovým lúčom CO₂ správajú veľmi odlišne.

Rastlinne tanená koža sa tanuje prostriedkami odvodenými z rastlín. Je pevná, dobre sa na nej ryhuje s výrazným tmavým kontrastom a pri spaľovaní nadobúda teplý hnedý odtieň, ktorý sa v mnohých remeselných výrobkoch úmyselne využíva. Pásy, peňaženky, náplety a reliéfne spracované výrobky sú zvyčajne z rastlinne tanenej kože.

Chromovo tanená koža sa tanuje soľami chrómu. Je mäkšia a pružnejšia a prevláda v oblečení, kobercoch a automobilovom priemysle. Ryhovanie na chromovo tanenej koži je menej výrazné, povrch môže vytvárať lepkavý povlak a obsah chrómu vyžaduje prísnejší kontrolný režim pri odstraňovaní výparov.

Kvalita povrchu je takmer rovnako dôležitá ako tanovanie. Farebné, olejové, voskové, povlakové a suédové úpravy každá zmenia spôsob, akým povrch absorbuje teplo.

Posledný riadok je prísne pravidlo, nie len preferencia. Spojené a syntetické kožy často obsahujú PVC a materiály obsahujúce chlór uvoľňujú koroziívne a nebezpečné výpary, ktoré poškodzujú stroj. Identita materiálu sa musí potvrdiť, kým sa akýkoľvek neznámy materiál dostane na pracovnú plochu.

Čo ovplyvňuje popálenie a hĺbku rezania

Koža má zlú tepelnú vodivosť, preto sa energia dodaná na povrchu zachováva blízko povrchu. Preto sa koža ľahko poškriabe a rovnaká chyba je tu oveľa viditeľnejšia ako na dreve alebo MDF.

Premenné, ktoré rozhodujú o výsledku, sú rovnaké ako pri každom materiáli, avšak ich relatívna dôležitosť sa mení:

• Rýchlosť vzhľadom na výkon. Pohyb rýchlejšie s dostatočným výkonom udržiava hranu čistú. Spomalenie prieskumu je najrýchlejší spôsob, ako vytvoriť opálenú, krehkú hranu.
• Zameranie nastavené pre skutočnú hrúbku. Keďže sa hrúbka mení po celej ploche jednej kožky, zameranie by sa malo potvrdiť v oblasti, ktorá sa skutočne spracováva, nie iba v bode, kde bol vykonaný test.
• Prívod vzduchu. Koža vytvára hustý, lepkavý dym. Stály, suchý, olejovo voľný prúd vzduchu zabraňuje usadzovaniu sa tohto dymu späť na povrch, čo je hlavnou príčinou zmeny farby okolo rezu alebo gravírovania.
• Rovná, pevná podpora. Ľahká koža sa dvíha spolu s prúdom vzduchu. Ak materiál nie je udržiavaný rovný, vzdialenosť zamerania sa počas spracovania mení a výsledok sa posúva.
• Hĺbka gravírovania. Hlbšie nie je lepšie. Nad určitým bodom ďalšia hĺbka oslabuje materiál a zväčšuje šírku značky bez zvyšovania kontrastu.

Vyrážanie na koži: kontrast vychádza z materiálu, nie z nastavení

Vyrážanie je oblasť, v ktorej koža prekonáva väčšinu iných materiálov, avšak len v prípade správneho koženého plátňa.

Koža tanovaná rastlinnými taninmi vytvára hlboký, teplý kontrast, ktorý je samostatnou vlastnosťou výrobku a nie kompromisom. Koža tanovaná chrómovými soľami tento efekt nesposobuje spoľahlivo, preto remeselní výrobcovia používajú na vyrážané výrobky výhradne rastlinne tanovanú kožu.

Dve pravidlá ovplyvňujú výsledok viac ako akákoľvek hodnota parametra:

Udržiavajte hĺbku mierne. Kontrast na koži vzniká spálením povrchu, nie hĺbkou odstránenia materiálu. Hlboké vyrážanie oslabuje popruhy a tenké panely a rozširuje značku tak, že jemné detaily sa stratia.

Rozhodnite sa o postupnosti úmyselne. Vrytý vzor pred farbením vytvorí značku, ktorá absorbuje farbu a zmieša sa s finálnou farbou. Vrytý vzor po farbení prekríži farebnú vrstvu a odhalí svetlejší materiál pod ňou, čím vznikne obrátený efekt s vysokým kontrastom. Obe metódy sú platnými návrhmi výrobkov; jednoducho nie sú medzi sebou v rámci jednej dávky zameniteľné.

Bezpečnosť: výpary, požiar a identita materiálu

Spracovanie kože koncentruje tri riziká, ktoré sa ľahko podceňujú.

Párami. Koža je organický materiál ošetrený chemikáliami. Koža chrómovanej tany, povlaková koža a akýkoľvek syntetický materiál obsahujúci PVC uvoľňujú výpary, ktoré je potrebné zachytiť priamo v mieste vzniku a odviesť von z dielne alebo prečistiť vhodným filtračným systémom. Nedostatočný odsávací systém spôsobuje, že tieto výpary sa šíria v dielni.

Požiaru. Nadmerne olejené, voskované a silne povlakové kože môžu horieť, a prach z kože a uhlie sa usadzujú v podložke a v odsávacích potrubiach rovnako ako drevený prach. Pravidlo pre kožu je rovnaké ako pre akýkoľvek horľavý plech: nikdy nenechávajte stroj bez dozoru a pravidelne čistite podložku a celú odsávaciu cestu.

Identita materiálu. Syntetické a spojené kožky sú často založené na PVC a niektoré povrchové úpravy sú tiež PVC. Keďže tieto materiály sa vôbec nedajú spracovať laserom, ich zloženie je potrebné potvrdiť pred načítaním materiálu, nie až po ňom.

Krátky postup pred spustením úlohy pokrýva všetky tri kroky: potvrdenie typu materiálu, kontrola výkonu odsávania, vyčistenie pracovnej plochy a overenie zaostrenia a prívodu vzduchu pred rezaním prvej súčiastky.

Pri tenkej kožke stojí za to naplánovať ešte jeden detail. Prúd vzduchu dostatočne silný na odstránenie dymu môže tiež zdvihnúť obrobok, preto sa ľahké materiály zvyčajne mechanicky upevňujú do rovinnej polohy. Upevnenie materiálu je rozhodnutie týkajúce sa technologického procesu, nie preferencia operátora.

Najčastejšie chyby pri spracovaní kožky začínajú ešte pred spustením úlohy.

Väčšina odpadu z kožky nie je spôsobená problémom stroja. Vzniká z predpokladov o materiáli, ktorý sa mení od jednej kožky k druhej.

• Považovať všetku kožku za jeden materiál. Rôzne očakávania sú potrebné pre rastlinne tanovanú (veg-tan) a chrómovo tanovanú (chrome-tan) kožku – nie rôzne súbory parametrov.
• Opätovné používanie nastavení pre rôzne kožušiny. Hrúbka a hustota sa líšia nielen v rámci jednej kožušiny, ale aj medzi dodávateľmi.
• Príliš hlboké rysovanie. Kontrast prestáva sa zlepšovať dlho predtým, než materiál začne strácať pevnosť.
• Zanedbávanie povrchovej úpravy. Oleje, vosky a povlaky ovplyvňujú nielen kvalitu rezu, ale aj riziko vzniku požiaru.
• Nakladanie materiálu bez potvrdenia jeho zloženia. Koža s lepiacou vrstvou, polyuretánová (PU) koža a koža obsahujúca PVC sa nesmú nikdy spracovávať laserom.
• Posudzovanie ovládania kúrenia podľa zápachu namiesto výkonu odvádzania. Kúrenie z kožy sa usadzuje späť na výrobok, ešte kým sa jeho prítomnosť v miestnosti stane zrejmou.
• Nechávať olejovanú alebo voskovanú prácu bez dozoru. Riziko vzplanutia ošetrovanej kožky je skutočné a okamžité.

Výber správneho stroja na prácu s kožou

Výroba z kože je plošná aplikácia a jej požiadavky sú špecifické.

Pracovná plocha. Kožené výrobky sa rozprestierajú od malých doplnkov vyrezaných z odpadových kusov až po celé kožené plátna používané na výrobu tašiek a panelov pre nábytok. Mingxing Laser ponúka stroje s rôznymi veľkosťami pracovnej plochy – 6090, 1390, 1610 a 1325 – takže sa pracovná plocha dá prispôsobiť skutočným rozmerom spracovávaných kusov namiesto toho, aby sa všetky úlohy nútili spracovať na jednom stole.

Zásoba. Koža nie je hustý materiál, preto ju pri strednej úrovni výkonu možno pohodlne rezať a štandardné konfigurácie s výkonom 100 W, 130 W a 150 W pokrývajú rozsah hrúbok používaných pri doplnkoch, odevoch a nábytkových potahoch. Pri rezaní kože má dobre regulovaný zdroj výkonu väčšiu hodnotu v spoľahlivosti než v maximálnom výkone: kvalita gravírovania závisí od presného a opakovateľného dodávania nízkeho výkonu.

Kvalita pohybu. Jemné ryhovanie na koži závisí od rovnomerného a presného pohybu. Na magnetickom vznášacom platforme X1325 poskytuje lineárny motorový systém osí X/Y maximálnu rýchlosť rýchleho posunu až 1 m/s a opakovateľnú presnosť polohovania až 0,05 mm, čo umožňuje nielen rýchle rezy veľkých dosiek, ale aj konzistentné ryhovanie malých detailov.

Registrácia. Ak sa časti musia orientovať podľa existujúceho vzoru, tlačeného povrchu alebo prirodzeného vlákna koži, pomáha kamerový systém na umiestnenie zarovnať každý rez podľa materiálu už umiestneného na pracovnej ploche.

Výkon. Pre opakujúce sa kožené komponenty, ako sú remienky, náplasti a malé dosky, umožňuje dvojžiarová konfigurácia vykonávať dve operácie súbežne na tej istej platforme.

Odstraňovanie. Koža vytvára lepkavý dym a zvyšky, preto by kapacita odstraňovania mala byť dimenzovaná podľa materiálu a prevádzkovej doby, nie sa považovať za doplnkové zariadenie.

Podrobnosti o konfigurácii uvedené vyššie sú prevzaté z publikovanej produktovej a technickej dokumentácie pre príslušné modely. Finálny výber by mal byť založený na veľkostiach kusov, rozsahu hrúbky materiálu a dennom výkone skutočnej výroby.

Záver

Konzistentná laserová práca s kožou závisí od troch rozhodnutí, ktoré sa musia urobiť v správnom poradí: správne identifikovať kožu, nastaviť zaostrenie a energiu podľa jej skutočnej hrúbky a kontrolovať dym, kým sa nemôže usadiť späť na povrch.

Rastlinne tanovaná koža pre gravírované výrobky, mierne gravírovanie namiesto hlbokého odstraňovania a čistý suchý vzduch s vhodne dimenzovaným odsávaním vyriešia väčšinu problémov so spáleninami, zmenou farby a zvyškami ešte pred tým, ako sa tieto problémy dostanú do hotového výrobku.

Pre dielne, ktoré rozširujú ponuku kožených výrobkov, najúčinnejším ďalším krokom je najjednoduchší: vytvoriť označenú referenčnú knižnicu z odpadkov každej koženej časti a každého dokončovacieho procesu, zaznamenať, čo funguje, a prestať platiť za rovnakú chybu pri každej novej dávke.