Laser macchina da taglio per foglio di materiale diverso

3D Rapid-Prototyping per taglio laser

Materiale necessario:

- taglierina e l'interfaccia Laser

- sistema di ventilazione appropriato

- Cartone ondulato, pino, MDF, o un foglio acrilico magazzino. schiuma plastica foglio di magazzino

(Poliuretano, polietilene) se, e solo se, è installato forte ventilazione e filtrazione.

- Estintore e coperta antincendio

- Computer con piattaforme software appropriati come descritto di seguito

taglio laser è intrinsecamente una tecnologia sottrattiva, creando forme di bruciore o materiale vaporizzazione. Anche se sollievo superficie può essere creato da raster a differenti impostazioni di potenza, taglio laser è in gran parte in grado di produrre rete 3Dforme, e non può fare qualsiasi struttura con sovrastante geometria senza Fixturing. In questo esercizio, useremo il taglio laser per produrre questi tipi di forme 3D aggiungendo un additivo passo -assembling strati.

1) individualmente o in gruppo, generare un modello 3D in formato STL da utilizzare per il montaggio. Modelli dovrebbero avere un certo grado di sbalzo, in modo che anche molti passaggi di varia rastering non potevano produrre. disegni semplici ma ideali per questoesercizio includono elicoidali e spina di pesce ingranaggi, che possono essere disegnati in uno strumento CAD gratuito come Sketch Up, o generati con modellatori parametrici libero trovare online su siti come Thing. ingranaggi cilindrici sono un esempio di un modello idoneo, comeruote dentate frontali non sono sovrastante geometria e possono essere creati su una fresa laser senza necessità di assemblaggio stratificato

2) Una volta che una geometria candidato è stato scelto e realizzato in formato STL, utilizzare un'applicazione affettatrice per separare il modello in equidistanti sezioni trasversali Z vettore per il taglio laser. Una buona scelta di software affettatrice per questa specificaapplicazione è 123D Costruttore. Utilizzare un'approssimazione “fette impilate” della forma, come nell'esempio mostrato qui. Con appositamente costruito software, come 123D Make, altri algoritmi di affettamento, come “fette incastro” può anche essereadatto. Utilizzare la fetta o strumento di opzioni di visualizzazione percorso nel vostro software scelto per pianificare come si assemblare i livelli tagliati al laser nella vostra forma netto finale. Assicurarsi che lo spessore dello strato di tuo affettatrice corrisponde allo spessore dellamagazzino materiale che sarà il taglio gli strati da. Per riferimento, più corrugare cartone è compreso tra 4 mm e spessore 5 mm. Taglio di un materiale più sottile può comportare la necessità di tagliare e montare un gran numero di straticostruire il vostro oggetto.

3) Portare i vettori generati nell'interfaccia operativa taglio laser, e garantire che i percorsi di taglio siano correttamente etichettati come tagli e che eventuali marcature voluti sugli strati (come numeri di dare l'orientamento e ordine di montaggio per lastrati) sono in atto. Come sempre, tagliato con una lente laser pulito e corretto filtrazione e ventilazione, e rimanere presente per affrontare qualsiasi incendio o di emergenza ogni volta che il taglio laser è in funzione. Tagliare i livelli, e assemblare il vostromodello.

Discussione: In gruppi, prendere in considerazione l'utilità del modello (s) che avete fatto. Perché ad esempio un oggetto essere fatta in un contesto di produzione? Sarebbe utile a progettisti artistici o di ingegneria? Identificare i materiali e processi voiavrebbe utilizzato per creare unversione disponibile dell'oggetto aver effettuato mediante taglio laser e assemblaggio strato.

In alcuni casi, l'oggetto che avete fatto da cartone on o di altri a basso costo foglio stock può essere sufficiente per l'uso effettivo. Gli oggetti che corrispondono a questa descrizione potrebbe essere prototipi rapidi, modelli artistici intenzionalmente utilizzando l'stratificataaspetto, leggeri casa o in ufficio oggetti come portatile stand, o anche frangibles come giocattoli da compagnia masticabili a forma di modo interessante. Altri oggetti che sono spesso realizzati da lamiere stampaggio (apparecchi di illuminazione, contenitori, pannelli di copertura,ecc) potrebbe essere realizzato con il taglio laser da taglio e montaggio parti interconnesse. Alcuni disegni possono essere completamente fattibile per produzione sul taglio laser, come ad esempio dove il prodotto finale deve essere realizzato in un materiale non-taglierina-safe,o quando la risoluzione desiderata superficie è rovinata dallo stratobordi, o dove avendo fasi di montaggio è antieconomico.

Se il processo di assemblaggio degli strati che sono stati tagliati è stato automatizzato, come sarebbe la decisione su ciò che può essere fatto da questo cambiamento metodo?

Confrontare e contrapporre il metodo degli strati di taglio laser e poi assemblarli con i diversi tipi di 3D si stampa siete a conoscenza di.

Materiali di selezione:

Legno e materiale cartaceo

Cartone

cartone ondulato comune è facilmente tagliato a velocità molto elevata e media potenza. Rastering in solo il foglio superiore di corrugare può essere fatto ad altissima velocità e potenza molto bassa. Poiché i prodotti cartacei non conducono bene il calore,fusione, o deformano, hanno molto basso rischio di raggiungere un punto di infiammabilità dal punto laser e accendere. L'eccezione è, come in molti materiali, se il punto laser viene correttamente focalizzato o se l'aria nella taglierina non ècorrettamente ventilati. Combustione di idrocarburi come la cellulosa e di prodotti di carta idealmente soltanto rilascio CO2 e vapore acqueo. Se l'aria non viene scambiato ad una velocità sufficiente, la reazione di combustione riceverà ossigeno insufficientee produrrà una maggiore quantità di fuliggine di carbonio e fumo, invece di CO2, opacità il laser e di surriscaldamento ulteriormente l'area. Lo spessore del cartoncino, più difficile sarà tagliare con precisione sia la parte superiore e inferioresuperfici in un unico passaggio, come il punto laser non è più attivo negli spessori superiori. Cartone è contrassegnato facilmente senza vaporizzazione molto materiale. Se la lente laser è sporca e disperde il fascio, o se l'ossigeno insufficiente per una combustione pulita èAttualmente, fuliggine può essere prodotto e aree macchia intorno funzionamento del laser.

sughero

tagli sughero e incisioni bene nella maggior parte dei casi, ma ci possono essere problemi a seconda dellaspessore e qualità del sughero. sughero spessa o tappi con una notevole quantità di adesivo non tagliano bene. Variando sughero potenza / velocità impostazioni in grado di creare grande contrasto nelle incisioni che variano dal marrone chiaro al nero a colori. Il sughero èanche un materiale relativamente sicuro per taglio al laser in quanto non emette una notevole quantità di fumo e non è in grado di attirare il fuoco.

boschi

Nella maggior parte dei tipi generali di taglio laser legno e incide in modo relativamente facile, ma il tipo di legno influisce sulle impostazioni di potenza e velocità necessarie per ottenere risultati di alta qualità. legni più morbidi come balsa richiedono meno energia e possono essere tagliati avelocità più elevate un legno duro. Woods che contengono contenuti resina superiori come la ciliegia e ontani tendono a creare toni più profondi, ma anche avere un potenziale più grande per prendere fuoco. Per creare il maggior contrasto per incisioni, legni con leggeritoni e alto contenuto di resina sono preferibili. Maggior parte dei legni esporrà macchie scure sulla superficie di taglio, ma questo può essere limitato mediante carta di protezione ponendo uno strato di nastro sulla superficie durante il taglio.

Compensato e fibra a media densità (MDF) non tagliare ed incidere facilmente come legni naturali perché sono tenuti insieme da adesivi che li tengono insieme e li rendono più resistenti al taglio laser. Inoltre, alcuni deiadesivi utilizzati in multistrato e MDF emanano formaldeide come gas di decomposizione, per cui bisogna fare attenzione per garantire una corretta ventilazione dei gas prodotti. Comparativamente, MDF è più omogeneo e tende a provocare una qualità più costantetagli di compensato.

Uno dei principali problemi taglio del legno è che è un materiale naturalmente così risultati possono variare anche l'impiego di diversi pezzi dello stesso tipo di legno. Due pezzi dello stesso tipo di legno possono avere differenti toni, contenuto di resina, densità,linee di grano e contenuto di umidità. Le differenze di queste variabili possono influenzare i risultati di qualità per l'incisione. Nodi in legno in grado di creare problemi pure. Nodi sono più difficili da tagliare rispetto al legno circostante e talvolta possono impedire lalaser da taglio completamente attraverso il pezzo. Nodi possono anche causare flare up che bruciare la superficie e creano zone oscurate.

Tessile

Stoffa

La maggior parte tessuto in fibra naturale è facile da tagliare ed incidere al laser. Incisione viene generalmente eseguita ad alta velocità e bassa potenza per evitare di bruciare attraverso troppo materiale. tessuti looser come spugna peluche e possono essere difficili da incidere comeessi tendono a bruciare più facilmente dal momento che il fuoco del laser è meno sparsi tra le stoppe fibra. Pile, twill, microfibra, poliestere, feltro, denim e cotone, seta, lino e tutto tagliare ed incidere bene anche se un po 'di bruciore possono verificarsi lungo labordi. Oltre a fibre di poliestere, fibre sintetiche / plastica come nylon e spandex (poliuretano) non deve essere tagliato o inciso come sono potenzialmente gravi pericoli. Vedere la sezione materiali potenzialmente pericolosa per maggioridettagli.

Cuoio (pelle sintetica evitano)

La pelle è un materiale relativamente sicuro per taglio laser e incidere in quanto ha una bassa infiammabilità. Produce un cattivo odore di (brucia carne animale), ma il gas non tossico. Pelle funziona bene per le applicazioni di incisione, ma può essere più difficile datagliare. Pelle spessa di ⅛” a ¼” può richiedere più passaggi per tagliare completamente. Mentre l'incisione in pelle, i livelli di contrasto possono essere creati variando le impostazioni di alimentazione e la velocità del taglio laser. Questo in genere può variare da unmedie e un marrone scuro o nero a seconda dei parametri utilizzati.

pelle sintetica può anche essere tagliato e inciso, ma tipicamente non produrrà come risultati di elevata qualità. Alcune forme di pelle sintetica sono realizzati con cloruro di polivinile (PVC), poliuretano o altri materiali plastici che creano gas pericolosial taglio laser (vedere la sezione materiali potenzialmente pericolosi) e deve essere evitato

Metallo (Acquaforte solo)

taglio laser dei metalli è molto difficile perché l'alta riflettività di metalli richiede molto elevate laser potenza. Analogamente incisione metalli nudi non è raccomandato con un laser CO2 poiché l'elevata riflettività della lattina metallicariflettere il laser di nuovo nelle ottiche e danneggiare la macchina. Tipicamente laser CO2 non sono in grado di marcare metallo meno che non è rivestito perché l'intensità del fascio è troppo bassa. laser a fibra sono comunemente utilizzati durante l'esecuzione di metalloincidendo in quanto hanno intensità di picco significativamente più alto di un laser CO2.

Può anche essere difficile da ottenere buoni incisioni su metalli nudi perché l'alto termica riducono la capacità del laser per individuare la vaporizzazione del materiale, che potrebbe condurre alla marcature di bassa qualità. Marcatura metalli può essere efficacequando la superficie del metallo contiene un ossido o ha un rivestimento che può essere ablato dal laser esponendo il sottostante metallo. Questo può non solo fornire più contrasto, ma può anche produrre marchi di qualità più alti perché gli ossidi erivestimenti non sono conduttivi termicamente e quindi assorbono il calore più localmente.

Un'altra forma di interazione laser metalli è noto come ricottura laser, in cui vengono utilizzate le impostazioni di potenza inferiori per il laser a causare l'ossidazione superficiale che cambierà il colore della superficie. In questo caso, il laser non fa effettivamenterimuovere il materiale. Invece si riscalda circa 20-30 micron dalla superficie, provocando un sottile strato di ossidazione che ha scarso effetto sul materiale sottostante. Questo funziona solo con le leghe che mostrano un cambiamento di colore quando esposto al calore eossigeno. Segni fatti mediante ricottura laser sono uniformi al tatto poiché nessun materiale viene effettivamente rimosso dalla parte.

Maggior parte dei metalli possono essere facilmente marcati utilizzando un laser CO2 con un composto di marcatura come Cermark (™) che viene applicato sulla superficie del metallo. Quando il materiale viene poltrito, un segno nero scuro è legato fortemente alla superficie nella desideratamodello. Le marcature sono lisci e robusti.

Ottone

Nudo ottone non può essere incisa con un laser CO2 a causa della sua alta riflettività. Per contrassegno ottone con un laser CO2 un rivestimento deve essere applicata come con ottone verniciato. In ottone verniciato la superficie viene dapprima ricoperto da una lacca e poi unvernice rivestimento viene applicato sopra la lacca. La vernice viene poi asportato via con il laser esponendo il sottostante ottone. La lacca impedisce il rame da ossidanti e mantiene lucido per lunghi periodi di tempo. incisione profonda diottone può essere fatto con un laser in fibra.

Acciaio inossidabile

incisione laser non è consigliato su superfici lucide in acciaio inossidabile a causa della sua alta riflettività, ma può essere marcato utilizzando laser annealing. ricottura laser con un laser a fibra è un metodo efficace per la creazione di marcatura ad alto contrastosu pezzi di acciaio. ricottura laser in acciaio inossidabile può esibire una vasta gamma di colori tra cui rossi, blu, verdi, marroni, viola e variando le impostazioni di velocità e potenza del laser. Il tempo tra impulsi laser (larghezza di impulso)inoltre è stato trovato per essere un fattore significativo nello sviluppo di diversi contrassegni colorati. Le variazioni di colore sono il risultato della formazione di ossidi dagli elementi di lega e lo spessore dell'ossido formato, che sonodipende dal tempo e dalla temperatura del materiale è stato esposto.

Alluminio anodizzato

alluminio anodizzato ha uno strato superficiale di ossido che incide molto bene e comporta puliti, marcature nitide anche con un laser CO2. Acquaforte in alluminio anodizzato non lascia alcun fumo o residui. Tuttavia può generare alluminio abrasivoparticelle di ossido (materiale comune in carta vetrata) che possono danneggiare il taglio laser, quindi dovrebbe essere puliti dopo incisione alluminio anodizzato. alluminio nudo può formare ossidi trasparenti, ed è quindi difficile da ricottura laser.

Titanio

Uno dei più importanti proprietà del titanio è che altamente resistente alla corrosione. La resistenza alla corrosione viene dagli strati di ossido sottile che si sviluppano in titanio. Come la superficie di ossido di alluminio anodizzato, lo strato di ossido dititanio può essere ablato per formare incisioni di alta qualità. ricottura laser è anche un efficace processo di titanio perché diversi ossidi di Ti formano a temperature diverse. ricottura laser titanio può presentare una gamma di colorisimile a quella dell'acciaio inossidabile.