Kompenzace řezu laserem
Šířka laserového paprsku odstraňuje materiál (zářez), díky čemuž jsou díly o něco menší, než je navrženo. Kompenzace zářezu zajišťuje přesné rozměry a dokonalé lícování.
Pochopení Kerfa
Řez je materiál odstraněný laserovým paprskem – šířka samotného řezu. Typický řez CO2 laseru: 0.15-0.3mm v závislosti na materiálu, výkonu, zaměření. Při řezání čtverce 100mm konečný kus měří 99,7-99.85mm, protože na všech stranách byl odstraněn materiál. U přesných dílů záleží na rozdílu.
Zářez se liší podle materiálu: tvrdé dřevo širší zářez než měkké dřevo (hustota), tlustý materiál širší než tenký (paprsky se rozbíhají v tloušťce), akrylový zářez užší než dřevo (čistší řez). Zářez dokumentu pro každou kombinaci materiálu/tloušťky. Nelze předpokládat, že stejná nastavení vytvoří stejný řez napříč materiály.
Vnitřní a vnější řezy jsou ovlivněny odlišně: řezání vnitřního otvoru zvětší otvor o šířku zářezu (materiál odstraněný zevnitř). Řezáním vnějšího profilu se díl zmenší o šířku zářezu (materiál odstraněn z vnější strany). Jediný design s oběma funkcemi vyžaduje různé strategie kompenzace.
Princip polovičního zářezu: linie řezu sleduje střed nosníku. Materiál odebírán rovnoměrně na obou stranách linky. Chcete-li zachovat rozměr, posuňte dráhu řezu směrem ven o polovinu šířky zářezu pro vnější profily a dovnitř o polovinu zářezu pro vnitřní otvory. Tím jsou zachovány konstrukční rozměry v konečné části.
Měření řezu laseru
Metoda zkušebního řezu: Řez čtverec se známým rozměrem (100mm × 100mm). Změřte hotový kus pomocí digitálních posuvných měřítek. Rozdíl je celková ztráta řezu. Dělit 4 (čtyři strany) = zářez na hranu. Příklad: navrženo 100mm, měřeno 99.8mm. Celkem ztraceno 0.2mm, 0.05mm na hranu. Poloviční zářez = potřebný offset 0.025mm.
Přímé měření: Odřízněte přímku, změřte šířku mezery pomocí posuvného měřítka nebo optického měřícího přístroje. Dává zářez přímo, ale vyžaduje přesné měřicí nástroje (mezera pouze 0.15-0.3mm široká). Metoda zkušebního řezu je pro většinu obchodů praktičtější.
Testy více materiálů: Vytvořte testovací matrici – vyřežte identické tvary z každé kombinace materiálu/tloušťky, kterou používáte. Označte a uložte vzorky. Změřte, u každého zdokumentujte zářez. Vybudujte referenční knihovnu bez dohadů. Aktualizujte při změně nastavení laseru, výměně čoček/zrcadel nebo změně dodavatele materiálu.
Výška zaostření ovlivňuje zářez: rozostřený paprsek je širší. Zajistěte konzistentní zaměření pro předvídatelný zářez. Změna zaměření mění řez – části se nevejdou. Udržujte kalibraci zaostření a zaostřovací vzdálenost dokumentu používanou pro testy řezu.
Použití kompenzace Kerf
- 1
Strategie 1: Manuální posun cesty
V CAD/designovém softwaru vyrovnejte dráhy řezu o poloviční řezy. Externí profily: posunuté směrem ven (roztáhnout). Vnitřní otvory: posunuté dovnitř (smrštění). Většina vektorového softwaru má funkci 'offset' nebo 'outset/inset'. Aplikujte před exportem do laserového softwaru. Časově náročné pro složité návrhy, ale maximální kontrola.
- 2
Strategie 2: Kompenzace laserového softwaru
Mnoho programů pro řízení laseru má vestavěnou kompenzaci řezu. Zadejte hodnotu polovičního řezu, software automaticky odsadí všechny dráhy řezu. Výhoda: upravte kompenzaci bez opětovného zpracování souboru návrhu. Nevýhoda: použije stejný posun na všechny cesty – může vyžadovat různé kompenzace pro různé prvky.
- 3
Strategie 3: Úprava rozměrů návrhu
U jednoduchých dílů upravte konstrukční rozměry o plný zářez. Příklad: potřebujete hotový díl 100mm, nakreslete 100.2mm (přidání ztráty řezu). Funguje pro základní tvary, ale složité součásti s vnitřními i vnějšími prvky vyžadují správné odsazení – tato metoda nerozlišuje směr.
- 4
Testovací iterace
Vyřízněte zkušební spoje – jednoduchý jazýček/drážka nebo zámkové kusy samec/samice. Změřte těsnost uložení. Příliš volné: snižte kompenzaci. Příliš těsné: zvyšte kompenzaci. Ideální: lisované uložení vyžadující lehký tlak rukou. Upravte v krocích 0.025mm. Zdokumentujte konečný pracovní offset pro budoucí projekty.
Žádosti vyžadující kompenzaci
Zámkové sestavy: puzzle, nábytkové spoje, architektonické modely, ohrádky s poutky. Bez kompenzace jsou zásuvkové drážky příliš těsné (navrženo pro rozměr samčí části, ale materiál odstraněný z vnitřní části zářezem). S kompenzací, samčí části mírně předimenzované, zásuvkové sloty mírně poddimenzované – části perfektně pasují.
Montážní otvory: montáž desky plošných spojů, držáky, vodítka šablon. Průměr otvoru kritický pro usazení šroubu/čepu. Bez kompenzace jsou otvory příliš velké (zářez rozšiřuje otvor). Vnitřní posunutí smršťuje otvor na správný průměr. Obzvláště důležité pro lisovaná ložiska, pouzdra nebo prvky pro přesné vyrovnání.
Vrstvené návrhy na sebe: skládání více identických dílů za účelem vytvoření 3D objektu. Nesoulad řezu způsobuje, že se vrstvy nezarovnají – zásobník se naklání nebo kolísá. Konzistentní kompenzace řezu zajišťuje, že všechny vrstvy jsou stejné velikosti, stoh se dokonale vyrovná. Kritické pro architektonické modely, terénní mapy, dekorativní krabice.
Není vždy potřeba: dekorativní předměty bez požadavků na přizpůsobení nepotřebují náhradu. Cedule, umělecká díla, samostatné objekty zřídka potřebují přesnost přesahující ±0.5mm. Ušetřete čas vynecháním kompenzace za nekritickou práci. Zaměřte kompenzační úsilí na funkční díly vyžadující přesné lícování.
Kompenzuji to dovnitř nebo ven?
Závisí na typu funkce. Vnější profily (obrys součásti, zástrčky): posunuté směrem ven – zvětšuje design, aby se zohlednil materiál odstraněný zvenčí. Vnitřní prvky (otvory, štěrbiny, zásuvkové konektory): posunutí dovnitř – zmenšuje design, aby se zohlednil materiál odstraněný zevnitř a rozšíření prvku. Pamatujte: laser sleduje střed dráhy, odstraňuje materiál z obou stran. Odsazení vždy ve směru, který zachová zamýšlený rozměr v hotové součásti.
Moje díly perfektně sedí na jednom materiálu, ale ne na jiném. Proč?
Kerf se liší materiálem. Husté tvrdé dřevo širší zářez než měkké dřevo. Akrylát užší zářez než dřevo. Každý materiál/tloušťka potřebuje samostatné měření řezu a hodnotu kompenzace. Nelze použít stejný posun napříč materiály. Řešení: otestujte řeznou spáru pro každý materiál, zdokumentujte hodnoty, použijte kompenzaci specifickou pro daný materiál. Některý laserový software umožňuje uložit profily materiálu s hodnotami řezu – vyberte materiál, kompenzace se automaticky použije.
Je kompenzace řezu stejná jako šířka laserového paprsku?
Ne přesně. Šířka laserového paprsku v ohnisku obvykle 0,1-0.2mm, ale zářez (šířka řezu) často širší: 0.15-0.3mm. Další šířka od: materiál hoří za bodem paprsku (zóna zuhelnatění), materiál se taví/vypařuje mírně za přímým vystavením paprsku, divergence paprsku přes tloušťku materiálu. Korekce se musí měřit empiricky – nelze vypočítat pouze ze specifikací paprsku. Pro přesnou kompenzaci vždy změřte skutečnou šířku řezu.
Kontrolní seznam před výrobou
- Ověřte konečnou velikost, jednotky a orientaci v cílovém softwaru
- Zkontrolujte soubor, zda neobsahuje skrytou, duplicitní nebo irelevantní geometrii
- Před plnou výrobou proveďte test malého materiálu nebo šití
- Uložte společně schválená nastavení, zdrojový soubor a exportovaný produkční soubor
Připravte čistší produkční soubory pomocí Pixel2Lines
Použijte Pixel2Lines, když potřebujete před výrobou předlohu převést na čistší SVG, DXF, výšivky nebo výstupy připravené pro stroj.
Začněte s Pixel2Lines
Komentáře
Načítání komentářů...