Технология лазерной обработки на станках с ЧПУ и применения
Состояние рынка
Лазеры для ЧПУ имеют широкий спектр применения как лазеры для гравировки и резки, что объясняет значительный потенциал охвата различных целевых аудиторий. Анализ рынка может быть структурированно представлен путем деления на прямых потребителей лазерных голов, а также конкретные отрасли промышленности, где внедрение технологии синих лазерных диодов для резки и гравировки обеспечивает существенные преимущества.
В первую очередь стоит отметить, что высокомощный диодный лазер может использоваться для лазерной обработки. Это относительно современный способ обработки, который, благодаря уменьшенному размеру обрабатываемого пятна, обеспечивает более высокую точность и качество по сравнению с классическими методами. Основное различие заключается в используемой среде для резки, которая при лазерной обработке представлена конденсированным высокоэнергетическим оптическим излучением. Лазерные устройства могут быть интегрированы в любые обработки: токарные и фрезерные станки, обрабатывающие центры, плоттеры, 3D-принтеры, различные аппараты и CNC-оборудование.
В мире ежегодно продается примерно 450 000 станков с ЧПУ совокупной стоимостью около 70 млрд долларов, из которых около 283 000 станков производится только в Китае (по данным “Global CNC Machine Tools Market 2017–2021” и Grand View Research, Inc.). В этот объем входят фрезерные, токарные, лазерные станки (около 20% всех произведённых станков с ЧПУ), а также шлифовальные, сварочные, намоточныe станки и другое оборудование.
Лазеры для ЧПУ в режущих станках
Оценивается, что примерно 60% современных станков с ЧПУ могут быть дооснащены лазерным модулем для резки и гравировки. С появлением новых инструментов обработки, а также структурных и технологических инноваций, современные модели станков отличаются компактностью и требуют меньше производственного пространства по сравнению с классическим оборудованием. Снижение затрат на техническое обслуживание оборудования при выборе компактной лазерной головы — ключевая задача для производителей, стремящихся к повышению эффективности предприятия. Примечательно, что лазерные головы на базе синих диодов сочетают компактные размеры и выгодную стоимость, что делает их востребованными среди производителей и пользователей станков с ЧПУ. Лазерные головы также популярны среди производителей 3D-принтеров за счет высокой электрической эффективности, совместимости с распространённым программным обеспечением, компактности и повышенной мощности излучения.
Лазеры ЧПУ для 3D-принтеров
В 2015 году по всему миру было реализовано 220 000 3D-принтеров общей стоимостью 1,6 млрд долларов. К 2020 году прогнозировалось использование до 8 млн данных устройств (по данным отчета Deloitte «Развитие рынка 3D-принтеров в Польше и мире», ноябрь 2016).
3D-принтеры технологически адаптированы для применения лазеров — экструдер может быть заменён на лазерную голову, а рабочая платформа становится рабочей поверхностью. Ключевое преимущество компактных лазеров ЧПУ — простота монтажа: не требуется дополнительное охлаждение головы и массивные конструкции.
Лазерная обработка дает возможность выполнять резку и гравировку целого ряда материалов (включая некоторые, используемые для 3D-печати). Технология на синих диодах обеспечивает скоростную маркировку светлых поверхностей с точностью ~0,1 мм. Малое лазерное пятно также позволяет экспонировать фоторезист на текстолитовых платах для быстрого прототипирования.
Серия XT для ЧПУ: PLH3D-XT-50 & PLH3D-XT8
Выберите подходящий инструмент с синим лазером для ваших задач: XT-50 — для высокоточной гравировки и резки тонких материалов, или XT8 — для высокоскоростной резки и промышленной маркировки с высокой контрастностью.
PLH3D-XT-50 — высокоточный гравер (6 Вт)
- Ультратонкое пятно ~45 мкм (~550 DPI) для фотореалистичной графики, микротекста и чётких логотипов.
- Оптимально для тонких материалов: сквозная резка дерева до ~3 мм (в зависимости от породы) за один проход и гравировка с высокой детализацией.
- Гибкая рабочая дистанция позволяет выбирать между максимальным разрешением и производительностью.
- Широкий спектр совместимых материалов: дерево, кожа, резина, покрытия на металлах, анодированный алюминий; цветная маркировка нержавеющей стали и титана.
- Простая интеграция: совместим с PLH3D-CNC Adapter Pro и стандартными управляющими сигналами 0–24 В.
XT-50 6 Вт Универсальный лазерный комплект для ЧПУ — характеристики и подробности
PLH3D-XT8 — резка и быстрая гравировка (45 Вт)
- Пятно ~180 мкм (≈125 DPI) для быстрой резки с чистыми кромками и выразительной контрастной гравировки.
- Высокая производительность: резка древесины до ~20 мм при оптимизированной подаче воздуха и правильном выборе траекторий движения инструмента.
- Встроенная система воздушной продувки высокого давления, тепловые трубки из меди, корпус из металла и быстродействующий драйвер (PWM/TTL, индикаторы состояния, термозащита).
- Два режима работы — для серой шкалы при гравировке и максимальной мощности в режиме резки.
- Комплекты Plug&Play включают Adapter Pro, блок питания, крепление, кабели, OptiShield и защитные очки для быстрой установки.
XT8 45 Вт Универсальный лазерный комплект для ЧПУ — характеристики и подробности
Будущие применения в промышленности
Рынок отмечает тенденцию к расширению применения лазеров ЧПУ в всё большем числе отраслей. Кроме того, за последние годы были разработаны многие новые компактные станки ЧПУ, такие как X-Carve, Workbee, Shapeoko и Stepcraft. Эти машины обладают облегчённой конструкцией и высокой универсальностью при относительно низкой стоимости, что делает их популярными для обработки древесины и создания оснастки среди малых и средних предприятий.
Появление компактных голов для гравировки значительно расширяет технологические возможности указанных машин. По мере того как всё больше пользователей узнают о возможности оснащения любой ЧПУ-платформы лазерной гравировальной головкой, популярность лазерных модулей ЧПУ возрастает. Лазеры ЧПУ сейчас предлагают Starcraft, Snapmaker и CNC Shark. Рост конкуренции вынуждает производителей добавлять лазерные функции в стандартные решения. Opt Lasers предлагает высококачественные решения с профессиональным сервисом и технической поддержкой.