CNC Gravür Lazeri Güç Seçimi - 6W, 15W veya 45W?

Ahşap üzerinde kesim ve gravür yapmak için mavi bir lazer tercih edildiğinde, genellikle gücü konusunda karar vermeniz gerekir. PLH3D-XT-50 gibi 6W’lık bir lazer, hız ile hassasiyet arasında bir denge sunar. Bu lazer, Ultra HD tanımında görüntüleri gravürleyebilir ve aynı zamanda popüler CNC makinelerinin maksimum hızında kesim yeteneğine sahiptir.

Ancak bu seviyede hassasiyet, yalnızca çok hassas ve aynı zamanda yüksek tekrarlanabilirlikte iz sağlayacak operasyon hızlarına uygun rijitliğe sahip bir makine gerektirir. Ayrıca, daha düşük güçlü CNC lazerlerin gravürü tamamlaması daha uzun sürer; çünkü yüksek çözünürlüklü görüntüler, daha fazla ve daha ince çizgilerden oluşur ve odak noktası (piksel) büyüdükçe, kafa hareketi de yavaşlar.

PLH3D-XF+ 6W lazer kafası, daha az hassastır; ancak daha büyük piksel boyutuyla daha hızlı işlem yapmaya olanak tanır. Örneğin, bu başlık yarım milimetrelik piksellerle oluşturulan 30x30 cm'lik bir görüntüyü hızlı biçimde çıkartabilir. Gerçek çözünürlük 600x600 piksel (toplamda 360 bin nokta) iken, 0,1 mm piksel kullanılırsa, 9 milyonluk bir piksel (3000x3000) görüntü elde edilir. Bu, özellikle gravür süresi açısından çok büyük bir farktır ve büyük piksel boyutu (düşük çözünürlük) yalnızca 1-2 metreden daha yakın bakıldığında fark edilir.

15 W’lık lazer kafası, hassas sınıf lensler kullanan ve muadilleri arasında en yüksek optik güç yoğunluğuna sahip üç lazer diyotlu bir lazer kafasıdır. PLH3D-15W, PLH3D-6W-XF+’da uSpot Lens Yükseltmesiyle aynı ışın nokta boyutuna sahiptir; ancak üç kat daha yüksek güç yoğunluğu sunar ve bu da onu hızlı ahşap kesimi için ideal kılar.

PLH3D-XT8, eşsiz 45W optik güce sahiptir ve kalın ahşaplarda (20 mm'ye kadar) kesim işlemini son derece kolaylaştırır. Aynı zamanda, bu lazer yüksek çözünürlüklü görüntü gravürü de yapabilir. Üstün odak derinliği sayesinde, yüzey düzensizliklerinde bile sürekli ayara ihtiyaç duymadan çalışabilir. XT8, ahşap ve ahşap esaslı malzemelerin lazerle kesimi için benzersiz bir araçtır.

Malzemenin Özellikleri

CNC lazer kullanılarak yapılan ahşap kesim ve gravür işlemlerinde, ahşabın türü, sertliği ve nem, doku gibi diğer parametreler önemlidir. Lazerle en kolay kesilen malzemeler balsa ve havacılık kontrplağıdır. Kontrplak, iki ince sert ahşap tabakası ve dolgu malzemesi olarak (genellikle balsa) üç katmandan meydana gelir. Bu malzemelerde lazerle kesim işlemi son derece sorunsuzdur ve süreç yüksek tekrarlanabilirliğe sahiptir; çünkü malzeme çatlak içermez ve köpük benzeri, homojen bir yapıya sahiptir. Lazer kesim veya gravür için uygun malzeme seçerken, homojenliğine dikkat edilmelidir. Balsanın bazı ucuz türleri, daha sert ahşap kıymıkları içerebilir ve bunlar CNC lazer ile kesimi zorlaştırır. Benzer kurallar havacılık kontrplağı için de geçerlidir.

Diğer malzeme türleri, örneğin pencere karkası yapımında kullanılan masif ahşaplar ve sert kontrplaklardır. Ahşabın sertliği ve kontrplaklarda kullanılan yapıştırıcılar, bu tarz malzemeleri diyot lazerlerle kesim için uygunsuz kılar. Bir lazer ahşap kesici ile çalışırken, siyah ve kırılgan karbon benzeri bir tabaka oluşur. Çok yavaş kesim yapmak, ahşabın bu tabakayla kaplanmasına ve daha fazla kesimin zorlaşmasına neden olur; lazerin çalışma bölgesine yakın kalan ahşap ise ısınır ve kararır. Bu nedenle, sert malzemeler mutlaka yüksek hızlarda kesilmeli ve yalnızca ince katmanlar kaldırılmalıdır. Böylece kesilen küçük parçaların çıkarılması kolaylaşır ve aşırı ısınma, kararma ile istenmeyen tabaka oluşumu engellenir. Bunun yanında, Yüksek Basınçlı Hava Destekli Meme sistemimiz, ahşapta yanma etkisini azaltır ve kesim/gravür işlemini normal hızın 6,5 katına kadar hızlandırır.

Malzeme Seçimi ve Yüzey Hazırlığı

Gravür sonuçları büyük oranda ahşap tipine bağlıdır. Dikkate alınması gereken birkaç önemli parametre vardır.

Büyüme Halkaları ve Yüzey Homojenliği. En iyi gravür sonuçları için genelde homojen renkli malzeme gerekir. Gri tonlarında gravür yapılacağı zaman, koyu yüzeyler lazer enerjisini daha fazla emer ve bu da görüntü kontrastını düşürür. Büyüme halkaları da koyu oldukları için, daha fazla ışık emer ve daha hızlı ısınır; sonuç olarak gravür edilen görüntüde istenmeyen renk farklılıkları oluşur. Halkalar görüntüde eski duvar kağıdı gibi belirgin kalır.

Ahşap Tabanlı Malzemeler. MDF levhalar, gri tonlarının iyi bir geçişini sağlar. Bu tip malzemeler doğal ahşabın cazibesine sahip değildir, çünkü üzerlerinde benzersiz gravürler için gerekli büyüme halkaları bulunmaz; ancak karşılığında son derece tutarlı bir ton geçişi elde edilir. Ne yazık ki, standart MDF levhalar genellikle kahverengi ya da koyu kahverengidir ve bunlara yapılan gravürler yüksek kontrast ve parlak tonlar sunmaz. Ayrıca, lif levha ve MDF'de gravür sırasında zehirli dumanlar oluştuğu unutulmamalıdır.

Ahşap Sertliği. Genellikle sert ağaçlarda gravür işlemi yüzeyde ciddi bir değişiklik oluşturmaz. Buna karşılık, yumuşak ağaçta - özellikle gravürde koyu alanlara güçlü ışın uygulandığında - malzeme önemli ölçüde yanar. Yanık etkisi, havacılık kontrplağı ve balsa yüzeylerinde çok belirgin olur. Ayrıca, koyu alanlar kolayca leke bırakan kırılgan bir tabakayla kaplanır ve bu tabaka işlem gören yüzeyi kirletebilir.

Yüzey Hazırlığı. Ahşap yüzeyinin örneğin zımpara ile düzeltilerek düzleştirilmesi tavsiye edilir. Bu sayede lazer kafası ile malzeme arasındaki mesafe sabit kalır. Gri tonlarının kalitesini belirleyen en temel gerekliliklerden biri budur. Düz olmayan yüzey, yalnızca ışının odak noktasının yerel olarak değişmesine ve imajdaki yanık yoğunluğunun farklılaşmasına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda ışık noktası boyutunun değişmesine de neden olur; bu da piksel boyutunda farklılıklar doğurur. Sonuç olarak, düzensiz bir malzeme üzerinde homojen ve tekrarlanabilir gri tonları elde edilemez.

Hız ve Güç Dengesi

Ahşap Üzerine Lazer Gravür İçin Lazer Spotunun Hassas Ayarı

Yüksek gravür hızına ulaşmak için lazer ışınını doğru bir şekilde odaklamanız gerekir. Bunun için iki temel yöntemden birini kullanabilirsiniz. Birincisi, mümkün olan en küçük spot boyutunu ve buna bağlı olarak en yüksek güç yoğunluğunu elde etmeye imkan tanır. Spotun çok küçük bir yüzeyi, gücün yüzeye bölünerek hesaplanan güç yoğunluğunun en yüksek seviyeye ulaşmasını sağlar ve bu da en hızlı çalışma hızına olanak tanır. Kalibrasyon, kafanın çeşitli mesafelerinde ve makine hareketinin her iki ekseninde birkaç çizgi oyarak başlanmalıdır. Daha sonra ise, ızgaranın en ince çizgilerini elde ettiğiniz ayarları seçin. Bu yöntemin bir dezavantajı vardır – spot kare şeklinde olmayacaktır, çünkü lazer başlığının optik özellikleri, lazer diyotundan yayılan ışığın ahşap yüzeye yuvarlak şekilde düşmesine neden olur. Spotun yuvarlak formu, piksel tabanlı görüntü gravürleri için optimal değildir.

CNC makineleri için mevcut yazılım spot tipi seçimi ve lazer gravür yöntemini (örneğin, soldan sağa, yukarıdan aşağıya veya çapraz) seçme özelliğine sahip olabilir. Deneyimlerimiz, en iyi sonuçların çapraz modda elde edildiğini göstermektedir. Bu, en tutarlı tonların elde edilmesini sağlar. Spotun kenarlarında güç yoğunluğu, merkeze göre biraz daha düşük olduğundan, çapraz yöntemde lazerin bıraktığı izler hafifçe üst üste gelir; bu ise görüntü çizgilerinin belirgin kenarlarının ve aralarındaki boşlukların oluşmasını engeller.

Deminki, yani daha önce bahsedilen başka bir odaklama yönteminde lazer spotunun piksel boyutuna karşılık gelen kare şeklinde olması hedeflenir. Bu tekniği kullanmak için, önce lazer başlığının farklı mesafelerinde küçük kareler oyarak, kenarlarının eşit kalınlıkta olduğu ayarları seçmelisiniz. Bu yöntemle CNC lazer, hareket yönü (yatay veya düşey) ne olursa olsun sabit kalınlıkta çizgiler oyar.

Bu ikinci yöntemde elde edilen lazer gravür hızı, çapraz teknikten biraz daha yavaş olsa da, farklı bir görsel etki sağlar. Her iki yöntemin de avantajları ve dezavantajları olmasına rağmen, birinin diğerinden daha iyi ya da daha kötü olduğu söylenemez. Kullanıcı her tekniği bağımsız olarak test etmeli ve ihtiyaçlarına en uygun olanını seçmelidir.

Karbonat ile İşlem Görmüş Ahşap Gravürü

Lazerle oymak istediğiniz bir ahşap parçasını işlemden geçirmek, görüntüye daha fazla derinlik kazandırmanıza yardımcı olabilir.

Ahşabınızı Nasıl Hazırlamalısınız

İlk olarak, amaçlarınıza uygun ahşap türüne karar vermelisiniz. MDF, içerdiği yüksek orandaki yapıştırıcı nedeniyle genellikle önerilmez. Bunun yerine, örneğin huş kontrplağı gibi çok katmanlı kontrplak çok daha uygundur. En iyi sonuç için düz, pürüzsüz ve zımparalanmış bir kontrplak parçası hazırlamanız önerilir. Karbonat uygulamadan önce kontrplağı ideal olarak zımparalamanız gerekir.

Görüntünüzü Nasıl Hazırlamalısınız

Fotoğrafın keskin ve yüksek kalitede olmasına özen gösterin. Örneğin, en az 350 DPI ve 3000’e 3000 piksel boyutundan büyük bir fotoğraf kullanabilirsiniz. Düşük kaliteli fotoğraflardan kaçınılmalıdır, aksi halde oyulmuş görüntü bulanık çıkacaktır. Gri tonlama tekniğini kullanabilirsiniz.

Karbonat İşlemi

İşlem karışımını hazırlamak için 4 yemek kaşığı karbonatı 500 ml su ile karıştırın. İyice karıştırdıktan sonra bir sprey şişesine boşaltın. Ardından bu karışımı ahşap yüzeyine homojen şekilde sıkabilir ve 24 saat kurumaya bırakabilirsiniz. Yeterince kuruduğunda ahşabın üzerinde bir yansıma dumanı oluştuğunu fark edeceksiniz.

Yansıma dumanını yeniden düz ve pürüzsüz bir yüzey elde etmek için orbital zımpara ve 320 kum zımpara kağıdıyla zımparalayabilirsiniz. Sonrasında yeni zımparaladığınız yüzeyi fırçalı bir elektrikli süpürge ile süpürebilirsiniz. Ahşap yüzeyde beyaz kalıntı bırakmadığınızdan emin olmalısınız.

Seçtiğiniz fotoğrafı gri tonlamaya çevirdikten ve çalışma mesafesini kalibre ettikten sonra, ahşap parçasını damar yönü lazer kazıma yönüne dik olacak şekilde yerleştirin.

Ardından ahşap gravürüne başlayabilirsiniz. Karbonat işlemi nedeniyle, alışık olduğunuz lazer gücünün sanki daha düşük bir lazer gücüymüş gibi ahşabı oyacağını belirtmekte fayda var.

En iyi uygulama, memnun edici sonuçlar üretmek için hangi lazer gücü ve hızın kullanılacağını kontrol etmek amacıyla deneme amaçlı bir malzeme hazırlamaktır. Birkaç milimetre kadar lazerle işleyip kazıma tonuna bakabilirsiniz. Bu testi birkaç farklı fotoğrafla yapabilirsiniz. Kazımanın en koyu bölümlerini referans alıp ideal parametrelerinizi bulabilirsiniz.

İhtiyacınız olan uygun renk tonunu elde edecek parametreleri belirledikten sonra, son parçanıza lazer gravür işlemine başlayabilirsiniz.

Gravürü tamamladığınızda, oyulan parça üzerinde her zaman biraz kül kalır. Üfleyerek temizlenebilir, ancak bu zorunlu değildir. Resmi sabitlemek için ise fotoğraf üzerine birkaç kat koruyucu kaplama uygulanmalıdır. Bu katlar çok ince şekilde uygulanmalı ve sonraki kat uygulamaları arasında tamamen kurumasına izin verilmelidir. Üç ince vernik katı ve düzgünce kuruduktan sonra, fotoğrafı elinizde tutabilirsiniz.

Elde edilen sonuçlar aşağıda gösterilmiştir:

Ciddi sağlık riskleri nedeniyle, yüksek güçlü CNC lazerlerle malzeme işlemede aşağıdaki güvenlik kurallarına uyulmalıdır:

• Çalışırken her zaman koruyucu gözlük takın ve sadece kafa ucundan çıkan ışık huzmesine değil, yansıyan ve saçılan lazer ışığına da özellikle dikkat edin.
• Makineye, odayı havalandırmayı kolaylaştıran ve lazer ışığının saçılmasına karşı ek koruma sağlayan ek kapaklar monte edilmesi şiddetle tavsiye edilir.
• İşlem yapılacak ahşap yüzeyini üzerinde toz parçacığı kalmayacak şekilde (örneğin nemli bir bezle) temizlemek önemlidir. Böylece lazerle gravür sırasında küçük malzeme ve talaş parçacıklarının tutuşmasını önlersiniz.
• Ahşap yanıcı bir malzeme olduğundan ve yüksek miktarda duman çıkardığından, çalışma alanınız iyi havalandırılmış olmalıdır.
• Kontrplak, yonga levha ya da MDF işlenirken malzeme içindeki yapıştırıcılar toksik dumanlara dönüşebilir.

"Karbonat ile İşlem Görmüş Ahşap Gravürü" bölümünün temellerini atan, karbonatla işlenmiş ahşapların lazerle oyulması yöntemini araştırıp deneyen, görsel malzeme sağlayan ve bu bölüme ilk metni hazırlayan Andre Alexander Wijn’e özel teşekkürlerimizi sunarız. Bu metin, Web Geliştirme Ekibimiz tarafından daha sonra işlenip düzenlenmiştir. Ayrıca, Ahşap Lazer Gravüründe Hız ve Güç fotoğrafı için Paul Deutsch’a (lütfen facebook grubu PLDesigns’i ziyaret edin) da teşekkür ederiz.