Máquina de corte láser para diferentes lámina de material

3D-rápido de prototipos por láser cortador

Materiales necesitados:

- cortador láser y la interfaz

- sistema de ventilación adecuado

- El cartón ondulado, pino, MDF, o lámina de acrílico de valores. espuma de plástico de la hoja de

(Poliuretano, polietileno) si, y sólo si, se instala fuerte ventilación y filtración.

- Extintor de incendios y manta

- Ordenador con plataformas de software apropiados como se describe a continuación

El corte por láser es inherentemente una tecnología sustractiva, la creación de formas de ardor o material de vaporización. A pesar de relieve superficial puede ser creado por rastering a diferentes ajustes de potencia, corte por láser es en gran medida incapaces de producir neta 3Dformas, y no se puede hacer ninguna estructura con que sobresale por la geometría sin una fijación. En este ejercicio, vamos a utilizar el cortador láser para producir este tipo de formas en 3D mediante la adición de un paso aditivo -assembling capas.

1) individualmente o en grupos, generar un modelo 3D en formato STL para su uso para su montaje. Los modelos deben tener algún grado de pendiente, de manera que incluso muchos pases de Barrido de variada no podían producirlos. Los diseños simples pero ideales para esteejercicio incluyen engranajes helicoidales y de espina de pescado, que se pueden sacar en una herramienta CAD libre como Sketch Up, o se generen con modeladores paramétricos libres que se encuentran en línea en sitios como cosa. engranajes rectos son un ejemplo de un modelo inadecuado, comoruedas dentadas no han sobresaliendo por la geometría y se pueden crear en un cortador láser sin necesidad de conjunto estratificado

2) Una vez a la geometría candidato ha sido elegido y hecho en formato STL, utilizar una aplicación de la máquina de cortar para separar el modelo en secciones transversales Z vector, espaciados por igual para el cortador láser. Una buena elección de software de la máquina de cortar para esta específicaaplicación es 123D Make. Utilice una aproximación “rebanadas apiladas” de su forma, tal como el ejemplo mostrado aquí. Con el software de propósito construido, como 123D Make, otros algoritmos de rebanado como “cortes de enclavamiento” puede ser tambiénadecuado. Utilice las herramientas de división o de opciones de visualización ruta en el software elegido para plan de cómo va a montar sus capas cortadas con láser en su forma neta final. Asegúrese de que el espesor de capa de su máquina de cortar coincide con el espesor de lamaterial de partida tiene que cortar las capas de. Para referencia, la mayoría de cartón stock corrugado es de entre 4 mm y 5 mm de espesor. Corte de un material más delgado puede resultar en la necesidad de cortar y de montar un número muy grande de capas parala construcción de su objeto.

3) Traer sus vectores generados en su interfaz cortador láser, y asegurar que las trayectorias de corte están correctamente etiquetadas como cortes y que cualquier marcas deseadas sobre las capas (tales como números de dar la orientación y el orden de montaje para elcapas) están en su lugar. Como siempre, corte por láser usando una lente limpia y filtración y ventilación adecuada, y permanecen presentes para hacer frente a cualquier incendio o emergencia cada vez que el cortador láser está en funcionamiento. Corte sus capas, y montar sumodelo.

Discusión: En grupos, tenga en cuenta la utilidad del modelo (s) que haya realizado. ¿Por qué tal un objeto hacerse en un contexto de fabricación? ¿Sería de utilidad para los diseñadores artísticos o de ingeniería? Identificar los materiales y le procesosutilizaría para crear unaversión entregable del objeto que haya realizado mediante corte por láser y el conjunto de capa.

En algunos casos, el objeto que ha hecho de cartón corrugado u otra hoja de bajo costo de valores puede ser suficiente para el uso real. Los objetos que tienen esta descripción podría ser prototipos rápidos, modelos artísticos utilizando intencionadamente el estratificadoapariencia, domésticos o de oficina objetos ligeros como ordenador portátil se encuentra, o frangibles siquiera como juguetes para mascotas masticables en forma interesante. Otros objetos que a menudo se hacen por chapas de estampación (accesorios de iluminación, contenedores, paneles de cubierta,etc) podría ser hecho con el cortador láser por corte y ajuste de partes de interbloqueo. Algunos diseños pueden ser completamente factible para la producción en el cortador por láser, tal como donde el producto final debe estar hecho de un material no-cortador-safe,o donde la resolución de superficie deseado es arruinada por capabordes, o donde habiendo pasos de montaje no es rentable.

Si el proceso de montaje de las capas que se han automatizado corte, ¿cómo sería la decisión sobre lo que se puede hacer por este cambio método?

Comparar y contrastar el método de capas de corte por láser y luego ensamblarlos con los diferentes tipos de impresión 3D que es consciente de.

Selección de materiales:

Madera y materiales de papel

Cartulina

cartón ondulado común se corta fácilmente a velocidades muy altas y de potencia media. Rastering en sólo la primera hoja de cartón corrugado se puede hacer a muy alta velocidad y muy baja potencia. Debido a que los productos basados ​​en papel no conducen bien el calor,fusión, o se deforman, tienen muy bajo riesgo de llegar a punto de inflamación de distancia del punto láser y encendiendo. La excepción a esto es, como con muchos materiales, si el punto de láser se enfoca de forma incorrecta o si el aire en el cortador no escorrectamente ventilado. La combustión de hidrocarburos, como la celulosa y en productos de papel idealmente liberar solamente CO2 y vapor de agua. Si el aire no se intercambia a una velocidad suficiente, la reacción de combustión recibirá oxígeno insuficientey producirá cantidades de hollín de carbono y humo aumentado, en lugar de CO2, nublando el láser y sobrecalentamiento aún más el área. Cuanto más grueso es el cartón, más difícil será para cortar con precisión tanto la parte superior e inferiorsuperficies en un solo paso, ya que el punto de láser pierde el foco sobre el grosor superior. El cartón se marcó fácilmente sin vaporizar mucho material. Si la lente láser está sucia y esparce el haz, o si no hay suficiente oxígeno para una combustión limpia esActualmente, el hollín puede ser producido y áreas de manchas alrededor de la operación del láser.

corcho

cortes de corcho y graba así en la mayoría de los casos, pero puede haber problemas en función de laespesor y calidad del corcho. corcho o tapones con cantidades significativas de adhesivo gruesa no cortan bien. Mediante la variación de corcho potencia / velocidad configuración puede crear una gran diferencia en los grabados que van desde marrón claro a negro. El corcho estambién es un material relativamente segura de corte por láser, ya que no emite una cantidad significativa de humo y no es probable que se prende fuego.

Bosque

En general la mayoría de los tipos de corte láser madera y grabar con relativa facilidad, pero el tipo de madera que afecta a los ajustes de potencia y velocidad necesarias para obtener resultados de alta calidad. maderas más blandas, como la balsa requieren menos energía y se pueden cortar envelocidades más rápidas que una madera dura. Maderas que contienen altos contenidos de resina como la cereza y el aliso tienden a crear tonos más profundos, pero también tienen un potencial mayor a incendiarse. Para crear más contraste de grabados, con maderas más ligerotonos y contenido de resina de alta son preferibles. La mayoría de las maderas exhibirán marcas oscuras sobre la superficie de los cortes, pero esto puede ser limitado utilizando papel protector colocando una capa de cinta adhesiva sobre la superficie durante el corte.

Chapas de madera y fibra de densidad media (MDF) no cortar y grabar tan fácilmente como maderas naturales, ya que se mantienen juntas por medio de adhesivos que los mantienen juntos y los hacen más resistentes al corte por láser. Además, algunas de lasadhesivos utilizados en madera contrachapada y MDF emiten formaldehído como un gas de descomposición, por lo que se debe tener cuidado para asegurar la ventilación adecuada de los gases producidos. Comparativamente, MDF es más homogénea y tiende a resultar en más calidad constanterecortes que la madera contrachapada.

Uno de los principales problemas de la madera de corte es que es una forma natural de material lo que los resultados pueden variar incluso cuando se usan diferentes piezas del mismo tipo de madera. Dos piezas del mismo tipo de madera pueden tener tonos diferentes, el contenido de resina, densidades,líneas de grano y contenido de humedad. Las diferencias en estas variables pueden afectar los resultados de calidad al grabar. Los nudos en la madera pueden crear problemas también. Los nudos son más difíciles de cortar que la madera que lo rodea y, a veces pueden impedir que elláser de corte completamente a través de la pieza. Nudos también pueden causar brotes, que abrasan la superficie y crean zonas oscuras.

textiles

Paño

La mayor parte de tela de fibra natural es fácil de corte por láser y el grabado. El grabado se realiza generalmente a alta velocidad y baja potencia para evitar que se queme a través de demasiado material. telas Looser tales como tela de toalla de felpa pueden ser difíciles de grabar comoque tienden a quemarse con más facilidad ya que el enfoque de láser presenta una menor dispersión entre los haces de fibra. Lana, sarga, de microfibra, poliéster, fieltro, tela vaquera y el algodón, la seda y lino toda cortar y grabar bien, incluso si un poco de ardor puede ocurrir a lo largo delbordes. Aparte de fibras de poliéster, sintético / fibras de plástico como el nylon y spandex (poliuretano) no se debe cortar o grabado, ya que son potencialmente peligros significativos. Vea la sección de materiales potencialmente peligrosos para obtener másdetalles.

Cuero (cuero sintético Evitar)

El cuero es un material relativamente seguro para corte láser y el grabado, ya que tiene baja inflamabilidad. Se produce un mal olor (la quema de carne animal) pero el gas no tóxico. Cuero funciona bien para aplicaciones de grabado, pero puede ser más difícil decortar. Cuero grueso que ⅛” a ¼” puede requerir múltiples pasadas a fin de cortar completamente. Si bien el grabado de cuero, los niveles de contraste se pueden crear variar los ajustes de potencia y velocidad de corte por láser. Esto típicamente puede variar desde unamedio a un color marrón oscuro o negro, dependiendo de los parámetros utilizados.

cuero sintético también puede ser de corte y grabado, pero típicamente no produce como resultados de alta calidad. Algunas formas de cuero sintético se hacen usando cloruro de polivinilo (PVC), poliuretano, u otros plásticos que crean gases peligrososcuando corte láser (ver sección de materiales potencialmente peligrosos) y se debe evitar

De metal (aguafuerte solamente)

Corte por láser de metales es muy difícil debido a que la alta reflectividad de los metales requiere muy láseres de alta potencia. Del mismo modo el grabado de metales desnudos, no se recomienda con un láser de CO2 debido a la alta reflectividad de la lata de metalreflejar la parte posterior de láser en la óptica y dañar la máquina. Típicamente láseres de CO2 no son capaces de Marcado de metal a menos que se recubre porque la intensidad del haz es demasiado bajo. Los láseres de fibra se utilizan comúnmente cuando se realiza de metalgrabado, ya que tienen su máxima intensidad significativamente mayor que un láser de CO2.

También puede ser difícil de lograr buenos grabados sobre metales desnudos porque la alta térmica reducen la capacidad del láser para detectar vaporizar el material, que puede conducir a marcas de baja calidad. Marcado de los metales puede ser eficazcuando la superficie del metal contiene un óxido o tiene un revestimiento que puede ser sometida a ablación por el láser exponiendo el debajo de metal. Esto no sólo le puede dar más contraste, pero también puede producir marcas de mayor calidad debido a que los óxidos yrevestimientos no son conductoras térmicamente y por lo tanto absorber el calor más localmente.

Otra forma de interacción del láser con metales se conoce como recocido por láser, donde se utilizan la configuración de energía más bajos para el láser para causar oxidación de la superficie que va a cambiar el color de la superficie. En este caso, el láser no hace realidadeliminar cualquier material. En lugar de ello se calienta cerca de 20-30 micras de la superficie, causando una delgada capa de oxidación que tiene poco efecto sobre el material a continuación. Esto sólo funciona con aleaciones que presentan un cambio de color cuando se expone al calor yoxígeno. Marcas hechas por recocido láser son suaves al tacto ya que ningún material es en realidad elimina de la parte.

La mayoría de los metales pueden ser fácilmente marcadas utilizando un láser de CO2 con un compuesto marcado como Cermark (™) que se recubre sobre la superficie del metal. Cuando se lazed el material, una marca de color negro oscuro se une fuertemente a la superficie en el deseadomodelo. Las marcas son suave y robusto.

Latón

Desnudo de latón no puede ser grabado usando un láser de CO2 debido a su alta reflectividad. Para latón marca con un láser de CO2 un revestimiento debe ser aplicado como con latón pintado. En latón pintado de la superficie está cubierta por primera vez en una laca y luego unala capa de pintura se aplica sobre la laca. La pintura se realiza la ablación luego de distancia con el láser la exposición de la parte de abajo de latón. La laca impide que el metal se oxide y lo mantiene brillante por períodos prolongados de tiempo. grabado profundo delatón se puede hacer con un láser de fibra.

Acero inoxidable

grabado por láser no se recomienda en superficies de acero inoxidable al descubierto debido a su alta reflectividad, pero puede ser marcado con láser de recocido. de recocido con láser con un láser de fibra es un método eficaz para la creación de marcas de alto contrasteen piezas de acero. recocido por láser de acero inoxidable puede exhibir una amplia gama de colores que incluyen rojos, azules, verdes, marrones, morados y variando la velocidad y potencia ajustes del láser. El tiempo entre pulsos de láser (anchura de impulso)También se ha encontrado para ser un factor significativo en el desarrollo de diferentes marcas de color. Las variaciones de color son el resultado de la formación de óxidos de los elementos de aleación y el espesor del óxido formado, que sondepende del tiempo y la temperatura del material se expuso a.

Aluminio anodizado

Anodizado de aluminio tiene una capa superficial de óxido que graba muy bien y los resultados en las marcas claros y precisos incluso con un láser de CO2. El grabado de aluminio anodizado no deja ningún tipo de humo o residuos. Sin embargo, puede generar de aluminio abrasivopartículas de óxido (un material común en el papel de lija) que pueden dañar el cortador láser, por lo que deben limpiarse después del grabado de aluminio anodizado. Bare aluminio puede formar óxidos transparentes, y es por tanto difícil de recocido láser.

Titanio

Una de las propiedades más importantes de titanio es que altamente resistente a la corrosión. La resistencia a la corrosión proviene de las capas de óxido delgadas que se desarrollan en titanio. Al igual que la superficie de óxido de aluminio anodizado, la capa de óxido dede titanio puede ser sometida a ablación para formar grabados de alta calidad. de recocido con láser es también un proceso eficaz en titanio porque los diferentes óxidos de Ti forman a diferentes temperaturas. recocido láser de titanio puede exhibir una gama de coloressimilar a la del acero inoxidable.