Компенсація пропилу при лазерному різанні
Ширина лазерного променя видаляє матеріал (проріз), роблячи деталі трохи меншими, ніж задумано. Компенсація пропилу забезпечує точні розміри та ідеальну посадку.
Розуміння Керфа
Проріз — це матеріал, видалений лазерним променем — ширина самого розрізу. Типовий CO2 лазерний розпил: 0.15-0.3mm залежно від матеріалу, потужності, фокусу. Під час різання прямокутника 100mm кінцевий шматок має розмір 99,7-99.85mm, оскільки проріз видалив матеріал з усіх боків. Різниця має значення для точних деталей.
Пропил різниться залежно від матеріалу: розпил із листяної деревини ширший, ніж з м’якої (щільність), товстий матеріал ширший за тонкий (промінь розходиться по товщині), акриловий проріз вужчий, ніж деревина (чистіший зріз). Зріз документа для кожної комбінації матеріалу/товщини. Неможливо припустити, що однакові параметри створюють однаковий пропил на матеріалах.
Внутрішні та зовнішні розрізи впливають по-різному: вирізання внутрішнього отвору робить отвір більшим на ширину пропилу (матеріал видаляється зсередини). Розрізання зовнішнього профілю зменшує деталь на ширину пропилу (матеріал, видалений із зовнішнього боку). Один дизайн з обома функціями потребує різних стратегій компенсації.
Принцип напіврозпилу: лінія розрізу йде по центру балки. Матеріал видаляється однаково з обох сторін лінії. Щоб зберегти розміри, зміщуйте контур різу назовні на половину ширини пропилу для зовнішніх профілів і всередину на половину пропилу для внутрішніх отворів. Це зберігає проектні розміри в кінцевій частині.
Вимірювання прорізу вашого лазера
Метод пробного розрізу: розріжте квадрат із відомими розмірами (100mm × 100mm). Виміряйте готову деталь цифровим штангенциркулем. Різниця полягає в повній втраті пропилу. Розділ на 4 (чотири сторони) = розпил на край. Приклад: розроблений 100mm, виміряний 99.8mm. Усього втрачено 0.2mm, 0.05mm на ребро. Напівпроріз = необхідне зміщення 0.025mm.
Пряме вимірювання: виріжте пряму лінію, виміряйте ширину зазору штангенциркулем або оптичним вимірювальним пристроєм. Забезпечує безпосередній проріз, але вимагає точних вимірювальних інструментів (ширина зазору лише 0.15-0.3mm). Метод тестового розрізу більш практичний для більшості магазинів.
Тестування кількох матеріалів: створіть тестову матрицю — виріжте однакові форми з кожної комбінації матеріалу/товщини, яку ви використовуєте. Маркуйте та зберігайте зразки. Відміряти, документувати проріз для кожного. Створіть довідкову бібліотеку, усунувши здогадки. Оновлення під час зміни параметрів лазера, заміни лінз/дзеркал або зміни постачальника матеріалів.
Висота фокуса впливає на різьбу: промінь поза фокусом ширший. Забезпечте постійне фокусування для прогнозованого пропилу. Зміна фокусу змінює різь — деталі не підходять. Підтримуйте калібрування фокуса та фокусну відстань документа, що використовується для перевірки різу.
Застосування компенсації прорізу
- 1
Стратегія 1: Ручне зміщення шляху
У CAD/дизайнерському програмному забезпеченні зміщуйте контури різу на величину половини різу. Зовнішні профілі: зсув назовні (розгортання). Внутрішні отвори: зсув всередину (усадка). Більшість векторних програм мають функцію «зсув» або «вихід/вставка». Застосуйте перед експортом у лазерне програмне забезпечення. Час для складних конструкцій, але максимальний контроль.
- 2
Стратегія 2: Компенсація лазерного програмного забезпечення
Багато програм керування лазером мають вбудовану компенсацію пропилу. Введіть значення половини різу, програмне забезпечення автоматично зміщує всі траєкторії різання. Перевага: регулюйте компенсацію без повторної обробки файлу дизайну. Недолік: застосовує однакове зміщення до всіх шляхів — може знадобитися різна компенсація для різних функцій.
- 3
Стратегія 3: Коригування розмірів дизайну
Для простих деталей відрегулюйте розміри конструкції за повним пропилом. Приклад: потрібна готова деталь 100mm, намалюйте 100.2mm (додавши втрати на пропил). Працює для основних форм, але складні частини з внутрішніми та зовнішніми елементами потребують належного зміщення — цей метод не розрізняє напрямок.
- 4
Ітерація тесту Fit
Виріжте пробні з’єднання — прості вкладки/прорізи або з’єднувальні елементи «папа/мама». Виміряйте щільність прилягання. Занадто вільний: зменшіть компенсацію. Занадто тісно: збільште компенсацію. Ідеально: пресова посадка вимагає легкого натискання рукою. Налаштуйте з кроком 0.025mm. Задокументуйте остаточне робоче зміщення для майбутніх проектів.
Заяви, що вимагають компенсації
Взаємоз’єднувальні вузли: пазли, меблеві з’єднання, архітектурні моделі, корпуси з вкладками. Без компенсації гнізда надто вузькі (розраховані на зовнішню частину, але матеріал видаляється з зовнішньої частини через пропил). З компенсацією, чоловічі частини трохи завищені, жіночі слоти трохи занижені — частини підходять ідеально.
Отвори для кріплення: кріплення друкованої плати, кронштейни, шаблонні напрямні. Діаметр отвору має важливе значення для підгонки болта/штифта. Без компенсації отвори занадто великі (проріз розширює отвір). Зміщення всередину зменшує отвір до правильного діаметра. Особливо важливо для запресованих підшипників, втулок або функцій точного центрування.
Конструкції багатошарового стека: кілька ідентичних частин, що складаються для створення 3D-об’єкта. Невідповідність пропилу призводить до того, що шари не вирівнюються — стопка нахиляється або коливається. Постійна компенсація пропилів забезпечує однаковий розмір усіх шарів, ідеальне вирівнювання стосу. Важливо для архітектурних моделей, карт місцевості, декоративних ящиків.
Не завжди потрібні: декоративні елементи без вимог до придатності не потребують компенсації. Знаки, твори мистецтва, окремі об’єкти рідко потребують точності вище ±0.5mm. Економте час, пропускаючи компенсацію за некритичну роботу. Зосередьте зусилля компенсації на функціональних частинах, які вимагають точної посадки.
Я компенсую всередину чи назовні?
Залежить від типу функції. Зовнішні профілі (контури деталей, штекерні з’єднувачі): зсув назовні — збільшує дизайн, щоб враховувати матеріал, видалений ззовні. Внутрішні елементи (отвори, прорізи, роз’єми): зміщення всередину — зменшує дизайн, щоб врахувати матеріал, видалений зсередини, розширюючи функцію. Пам’ятайте: лазер слідує за центром шляху, видаляючи матеріал з обох сторін. Зміщення завжди в напрямку, який зберігає запланований розмір готової деталі.
Мої деталі ідеально підходять до одного матеріалу, але не до іншого. чому
Пропил відрізняється за матеріалом. Щільна листяна деревина ширше, ніж хвойна деревина. Акрил вужчий, ніж дерево. Кожен матеріал/товщина вимагає окремого вимірювання пропилу та значення компенсації. Не можна використовувати однакове зміщення для матеріалів. Рішення: перевірте пропил для кожного матеріалу, задокументуйте значення, застосуйте компенсацію, залежну від матеріалу. Деяке лазерне програмне забезпечення дозволяє зберігати профілі матеріалу зі значеннями пропилу—вибір матеріалу, компенсація застосовується автоматично.
Чи компенсація різу така ж, як ширина лазерного променя?
Не точно. Ширина лазерного променя у фокусі зазвичай становить 0,1-0.2mm, але проріз (ширина різу) часто ширший: 0.15-0.3mm. Додаткова ширина внаслідок: горіння матеріалу за межами плями променя (зона обвуглювання), плавлення/випаровування матеріалу трохи за межі прямого впливу променя, розбіжність променя через товщину матеріалу. Проріз потрібно вимірювати емпірично — не можна обчислити лише за характеристиками балки. Завжди вимірювайте фактичну ширину зрізу для точної компенсації.
Контрольний список перед виробництвом
- Підтвердьте остаточний розмір, одиниці та орієнтацію в програмному забезпеченні призначення
- Перевірте файл на наявність прихованої, повторюваної або нерелевантної геометрії
- Перед повним виробництвом проведіть невеликий тест на матеріал або зшивання
- Збережіть затверджені налаштування, вихідний файл і експортований робочий файл разом
Підготуйте чистіші виробничі файли за допомогою Pixel2Lines
Використовуйте Pixel2Lines, коли вам потрібно перетворити твір мистецтва на чистіші SVG, DXF, вишивку або готові до виробництва результати.
Почніть з Pixel2Lines
Коментарі
Завантаження коментарів...