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.
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 матеріалу або гравіювання
- Збережіть затверджені налаштування, вихідний файл і експортований робочий файл разом
Коментарі
Завантаження коментарів...