Budujemy laser

Nasza firma ma już wieloletnie doświadczenie w użytkowaniu laserów do cięcia i grawerowania.

W pracy wykorzystujemy plotery laserowe i lasery Galvo. Przy produkcji tabliczek wspomagamy się ploterami frezującymi. Idealnie się one sprawdzają przy produkcji tabliczek z metali kolorowych.

Najczęściej tabliczki wycinamy z aluminium anodowanego oraz mosiądzu. Niestety przy wycinaniu tabliczek ze stali kwasoodpornej frezowanie nie jest dobrą i pewną metodą. Znacznie lepszą metodą to wycinanie laserem. Nasze lasery są przeznaczone do grawerowania i  blachy  o grubości  0,5mm nie są w stanie przeciąć. Większość tabliczek produkujemy z blachy grubszej i na razie korzystamy z firmy zewnętrznej.

Ciągle powiększamy park maszynowy. Teraz przyszła pora na laser do cięcia stali. Maszyny do cięcia stali oczywiście są dostępne na rynku, ale mają jedną podstawową wadę- na nasze potrzeby są zdecydowanie za duże i niestety nie mamy odpowiednio dużego pomieszczenia do którego taka maszyna się zmieści.

Drugą naszą działalnością od prawie  30 lat jest projektowanie i budowa układów sterowania. Przyszedł czas by obie pasje połączyć i zbudować niepowtarzalną maszynę. Ma to być laser hybrydowy wyposażony w dwa źródła  promieniowania. Ma to być laser fibrowy do cięcia stali o mocy 500W oraz dodatkowo laser 

CO2 o mocy rzędu 100W. Oba lasery mają wykorzystać wspólny układ napędu głowic CO2 oraz fibrowej.

Minimalne pole pracy jakie zakładamy to rząd 1200x800mm co w zupełności nam wystarczy.

Podstawą mechaniczną lasera ma być ręczna sitodrukarka, która została zastąpiona drukarką UV i ploterem wielkoformatowym. Maszyna jest uruchamiana tylko  kilka razy w ciągu roku. Zdecydowanie lepszym zastosowaniem będzie jako podstawa do lasera.

Obecnie pracujemy na koncepcją całej maszyny. Powoli dokonujemy zakupów głównych komponentów.

Szkicujemy konstrukcję mechaniczną, opracowujemy sterowanie. Gdy podstawowe elementy będą na miejscu wszystko sobie dokładnie  rozrysujemy i zaczniemy budowę.

W tym miejscu będziemy prezentować postęp prac.  

Nasza  sitodrukarka posłuży za podstawę do nowej maszyny. Wymaga usunięcia zbędnych elementów, ruchomej ramy, stołu z podsysem

IMG 20200917 132415 1536x864 - Budujemy laser

Tak wygląda podstawa do budowy lasera. Po zaprojektowaniu ruchomego stołu dla  lasera CO2  okazało się, że musimy wyciąć z podstawy niektóre elementy. Wycinamy przednią belkę oraz blachę z tyłu podstawy.

IMG 20200917 141238 1536x864 - Budujemy laser

Podstawa plotera po usunięciu zbędnych elementów konstrukcji.

IMG 20200927 150300 1536x864 - Budujemy laser

Frezujemy podstawę plotera.

Frezowanie całości razem z przygotowaniem maszyny zajęło ok. 90 minut.

Obok fragment  filmu z początku obróbki.

Tak wygląda podstawa do budowy lasera. Po zaprojektowaniu ruchomego stołu dla  lasera CO2  okazało się, że musimy wyciąć z podstawy niektóre elementy. Wycinamy przednią belkę oraz blache z tyłu podstawy.

IMG 20200927 152028 1536x864 - Budujemy laser

Obok na zdjęciach podzespoły i materiały do budowy plotera laserowego.

Do tej pory zakupiliśmy większość podzespołów mechanicznych.

Mamy śruby kulowe, prowadnice liniowe, silniki krokowe, sterowniki do silników, elementy do budowy bramy. Mamy też zakupione płyty z aluminium z których niebawem wyfrezujemy boki. Z podzespołów elektronicznych zakupiliśmy sterowanie do części CO2.

Dla lasera fibrowego mamy płytkę sterującą od napędu frezarki CNC.

Sterowanie to będzie zaadoptowane z drobnymi zmianami by prawidłowo sterować źródłem fibrowym.

Głównym laserem będzie laser fibrowy do cięcia tabliczek. W firmie mamy mniejsze lasery CO2 i nasz nowy duży laser będzie wykorzystywany do prac które się nie mieszczą na małych ploterach.

Jednym z pierwszych zakupów była głowica  BT240S do lasera fibrowego. Mogliśmy rozpocząć prace projektowe ruchomej bramy.

Ze względu na znaczną masę ruchomych elementów wybraliśmy napęd

na śrubach kulowych. W przypadku lasera CO2 z powodzeniem wystarcza napęd  zbudowany na paskach zębatych. W naszym przypadku śruby kulowe będą rozwiązaniem optymalnym.

Z głównych podzespołów brakuje nam jeszcze tuba CO2 oraz źródło

fibrowe. Tubę CO2 mamy wybraną. Większym problemem jest zakup źródła fibrowego. Mamy wstępnie wybrane źródło o mocy 500W. Szukamy najbardziej korzystnej  oferty jego zakupu i transportu do kraju.

Prowadzimy korespondencję z trzema dostawcami i niebawem wszystko się wyjaśni.

Część niezbędnych elementów drukujemy  na drukarce 3D. Upraszcza to i zdecydowanie przyspiesza postęp prac przy maszynie.

Na zdjęciach widać druk podkładek pod bloki łożyskowe osi Y i Z oraz  blok mocujący silnik.

W razie potrzeby możemy szybko zmienić projekt tak by wszystkie elementy ze sobą poprawnie.współpracowały

Przyjechała tuba do lasera CO2.

Tubę zakupiliśmy w firmie Cloudray jednej z wiodących dostawców komponentów do budowy laserów.

Tuba W2 ma moc 100W. Wcześniej zakupiliśmy zasilacz do tej tuby.

Mamy już zamówione uchwyty mocujące tuby.

Czekamy też na najważniejszy element lasera- źródło do lasera do cięcia metalu. Wybraliśmy producenta Maxphotonics. Źródło ma moc 500W i na nasze potrzeby w zupełności wystarczy. Wcześniej zakupiliśmy głowicę tnącą BT240S.

Montujemy elementy osi X. Na zdjęciach widać zamontowane prowadnice oraz śrubę kulową osi X.

Są już zamontowane silniki osi X i Y. W następnym etapie wykonamy podzespoły dla osi Y. Będą to podstawa do napędu w osi Z oraz ruchoma ołyta do przykręcenia głowicy tnącej dla lasera fibrowego.

Zamontujemy też głowice do lasera CO2.

Zamontowane głowice lasera CO2 oraz lasera fibrowego.

Głowica CO2 jest zamontowana na stałe. Jest to konieczne gdyż tuba laserowa będzie zamontowana na stałe, bez możliwości  jej podnoszenia i opuszczania. Położenie zespołu  trzech luster,   tuby lasera oraz głowicy z soczewką skupiającą muszą być precyzyjnie skalibrowane by w całym obszarze pola pracy uzyskać wysoką precyzję grawerowania i cięcia. Regulacja ogniskowania odbywa się poprzez podnoszenie lub opuszczanie stołu ( zwykle jest to plaster miodu). 

Głowica do lasera fibrowego jest zamontowana na ruchomej osi Z. W tym przypadku ogniskowanie odbywa się poprzez zmianę położenia głowicy nad powierzchnią materiału. Do głowicy od góry jest wprowadzony światłowód. Takie rozwiązanie jest powszechnie stosowane w laserach do cięcia metalu. Docelowo regulacja położenia głowicy nad wycinanym arkuszem blachy będzie się odbywać w sposób automatyczny. Uzyska się w ten sposób kompensację nierówności arkusza blachy.