CNC gravírozás és darabolás lézerrel

Az alábbi oldalakon a lézertechnológia otthoni hobbi célú felhasználásáról lesz szó.

A lézerfényről

A lézer egy koncentrált fénysugár. Különleges gerjesztési eljárás során létrejövő elektromágneses energiaforrás, amely stimulált emissziót használ egybefüggő fénysugár létrehozására.
A lézerrel foglalkozó tudományág még viszonylag fiatal, az első lézert 1960-ban az USA –ban alkották meg. Felhasználási lehetőségeit azóta is folyamatosan kutatják, a rakéta elhárítástól az orvostechnikáig.
Széles körben terjed az anyag megmunkálási folyamatok területén is. Ez a felhasználási ág azt a lézer tulajdonságot használja ki, hogy nagy energia koncentrálódik a lézerfényben és kiválóan irányítható a fénysugár a különböző anyagok felületén.
A leggyakoribb felhasználási mód a gravírozás, jelölés és a vágás. Mostani leírásom elsősorban erre a területre koncentrál. Ezen belül is az alacsony árszínvonalú, hobby kategóriás CNC gépekben alkalmazott lézermodulok szempontjából tárgyalom a témát. Ezek a gépek ma már elérhető áron kaphatók, főleg modellezők, makettezők, reklámanyag készítők, hobby CNC–sek, dekoratőrök használják. Jelenleg azonban kevés magyar nyelvű használható szakirodalom van számukra. A kategória belefér az ára miatt az oktatás, kísérleti anyagvizsgálattal és az oktatás támogatással foglalkozók költségvetési kereteibe is, ezért növekvő érdeklődés várható ebben az irányban is.
Lézertípusok:
A lézerfény alapvető jellemzője, hogy monokróm, azaz egyszínű. A lézerek legegyszerűbb csoportosítása a fény színe alapján történik.
Lényeges tulajdonság a lézerek hullámhossza is. A fenti ábrán tanulmányozható a különböző színtartományok hullámhossza.
A kereskedelemben a fentebb említett kategóriájú lézermodulok a 405nm ultraibolya, 445 – 450 nm hullámhosszú kék és a 660 nm vörös típusok a leggyakrabban előfordulók a hobby szintű modulokban. A lézer színének azért van jelentősége, mert eltérő feladatokra és anyagfajta gravírozására vagy vágására a megmunkálás területén különböző színű lézerek alkalmazhatók optimálisan.
A másik tulajdonság a lézersugár energiája. A hobby kategóriájú lézermodulok, melyek anyagmegmunkálásra már korlátozottan alkalmasak 1-5,5 W teljesítményűek lehetnek. Ezekkel lehetséges a gravírozás és vékonyabb anyagok, pl. karton, textil, bőr, 1-3mm –es hab és falemezek vágása is kivitelezhető.

 

Szín Hullámhossztartomány Frekvenciatartomány

  • vörös ~ 625–740 nm ~480–405 THz
  • narancssárga ~ 590–625 nm ~ 510–480 THz
  • sárga ~ 565–590 nm ~ 530–510 THz
  • zöld ~ 500–565 nm ~ 600–530 THz
  • cián ~ 485–500 nm ~ 620–600 THz
  • kék ~ 440–485 nm ~ 680–620 THz
  • ultraibolya ~ 380–440 nm ~ 790–680 THz

Az ipari kategória 40-60 W körül kezdődik.
Amikor barkács céllal választunk a lézermodulok közül elsősorban az ár dominál. Az eltérő teljesítményű modulok árara vonatkozóan akár négyszeres eltérést is tapasztalhatunk. A választásnál vegyük figyelembe, hogy a munka során nem csak a teljesítmény, hanem további paraméterek is pl. a megmunkáló lézer előtolás sebessége nagyban befolyásolják a munka eredményességét.

A hobbi kategóriában leggyakrabban használt BenBox szoftver

A jelölt linken a Ben Box szoftver áttekintő leírását találja meg. BenBox lézervezérlő szoftver

A lézer megmunkálás tapasztalatai

Egyszerű hobbi lézer eszközöket nagyon gyakran választanak modellezők, amatőr dekoratőrök, szabadidős CNC amatőrök.

Két rövidfilm a felhasználás lehetőségeiről:

A lézereszközök hobby alkalmazásáról

BenBox lézervezérlő szoftver

Sajnos a program leírásának magyar nyelvű változatával nem találkoztam, ezért elhatároztam, hogy készítek egy rövid leírást hozzá.

Olcsó, DIY (szereld össze magad) lézergravírozó gépekhez gyakran használják a programot. A program több helyről és többféle verzióban letölthető ugyan, de nem biztos, hogy mindegyik megfelelően fog működni a gépünkhöz. Legmegnyugtatóbb megoldás, ha a vásárlás helyén érdeklődünk, vagy online vásárlás esetén a kereskedő oldala által ajánlott linkről töltjük le a programot.  Az előbb említett olcsó lézergépek általában hobbi célra készülnek így vezérlőjük is olcsó. Legtöbb esetben az Arduino Nano alapra épített egység. (Egyszerű és megbízható, ha baj van kb. 1000 Ft költséggel cserélhető.)

A BenBox nem a legkényelmesebb és sokrétűbb program a lézergépek számára, azonban egyszerűen és könnyen installálható. Kezdők számára is könnyen követhető vezérlő felülete a minimalizmus jegyében született. A szolgáltatásaira nehezen fogható rá, hogy széleskörűek, viszont a program ingyenes.

Telepítése a tovább, elfogadom, tovább, kész típusú installálási elvet követi. Ezzel nem hiszem, hogy gondja lenne bárkinek. Program elindítása után ez a képernyő jelenik meg.

Részletesebb leírás A BenBox programról itt érhető el!

BenBox lézervezérlő szoftver

Néhány szabásminta lézer alá:

Madár

5mm -es habanyagból vágható.

2016908194139 2016908194104

A raktárház

3 mm-es habanyagból.

2016908194248 2016908194239