Akademia VIP - obróbka akrylu

Lasery CO2 nadają się szczególnie dobrze do cięcia akrylu, na przykład w produkcji reklam świetlnych lub neonowych, szyldów, ekspozytorów POS/POP, pamiątek itp rzeczy. W przypadku cięcia laserem akrylu, wynik jest uzależniony od wielu czynników, a zwłaszcza od samego materiału, zastosowanej mocy lasera CO2 oraz od precyzji i wydajności urządzenia laserowego do cięcia.

1. MATERIAŁ

Wyróżniamy dwa podstawowe typy akrylu (plexa): wylewany oraz ekstrudowany.
Zasadniczo oba typy mogą być obrabiane laserem CO2. Dzięki dobrej znajomości lasera oraz odpowiednich umiejętności jego wykorzystania, operator może dobrać rodzaj materiału do konkretnej pracy.

Pleksa ekstrudowana jest niejednolita i jej właściwości mogą się zmieniać w zależności od kierunku cięcia. Materiał z racji sposobu wytwarzania, posiada liczne naprężenia wewnętrzne, które mają wpływ na zachowanie się materiału podczas obróbki i dalszego użytkowania. Ten rodzaj akrylu wykazuje się niską tolerancją grubości materiału (±5%) i ta właściwość może mieć pozytywny wpływ na wymiarowość gotowych produktów. Rezultatem laserowego cięcia pleksy ekstrudowanej są gładkie, polerowane krawędzie, lecz niestety bardzo często występują również ostre występy pomiędzy krawędzią cięcia, a powierzchnią materiału. W miejscach cięcia laserem, pleksa ma skłonności do pękania przy większym naprężeniu. Pleksa ekstrudowana jest tańsza, więc często znajduje zastosowanie w produkcji seryjnej. Z reguły wymaga mniejszej mocy lasera (niższy punkt topnienia) niż pleksa wylewana przy jednakowej grubości płyty. Pleksę ekstrudowaną trudno się graweruje laserem.

Pleksa wylewana jest materiałem jednolitym z jednakowymi właściwościami we wszystkich kierunkach. Zazwyczaj jest również postrzegana jako jakościowo lepsza. Rezultatem laserowego cięcia pleksy wylewanej są gładkie, polerowane krawędzie bez ostrych brzegów, krawędzie są zatopione. Wadą pleksy wylewanej jest dużo większa tolerancja grubości płyty niż w przypadku pleksy ekstrudowanej, wyższa cena i mniejsza gama kolorów i grubości. Pleksę wylewaną bardzo dobrze się graweruje laserem.

2. MOC

Niezbędna moc lasera jest uzależniona od grubości materiału i oczekiwanej wydajności pracy maszyny. Im większa moc maszyny tym szybszy i wydajniejszy jest proces cięcia.
Generalnie cięcie pleksy wymaga dużej mocy, z reguły przyjmuje się zasadę: 10 Watt mocy na każdy milimetr grubości materiału, aby uzyskać wysoką jakość cięcia. Dlatego do cięcia pleksy zaleca się systemy o mocy przynajmniej 60 Watt.

3. SOCZEWKA

Decydującą rolę w procesie cięcia pleksy odgrywa właściwy dobór soczewki. Im grubszy jest przecinany materiał, tym większa powinna być ogniskowa soczewki. Z reguły wykorzystuje się soczewkę 2.5". Przy grubszych materiałach należy stosować soczewkę 4" lub 5". W przypadku materiałów o grubości powyżej 8 mm, pomocne jest ogniskowanie wiązki lasera nie na powierzchni, lecz wewnątrz materiału. Z reguły ok. 1/3 grubości materiału poniżej jego powierzchni.
Aby uzyskać optymalną jakość cięcia i jednocześnie chronić soczewkę należy stosować dysze o dużej średnicy. Przy stosowaniu dyszy o małej średnicy lub silnego nadmuchu, powstaje niebezpieczeństwo matowienia krawędzi cięcia.

4. STÓŁ DO CIĘCIA

Generalnie pleksę należy wycinać na stole, który zapewnia dobry przepływ powietrza nad i pod materiałem, oraz który pochłania odbicia wiązki lasera od stołu. Dobry przepływ powietrza pozwala na szybkie usunięcie powstałych gazów podczas cięcia i pyłu podczas grawerowania. Bardzo dobrym rozwiązaniem są stoły lamelowe, których lamele też są wykonane z akrylu. Ukośnie ułożone lamele pochłaniają wiązkę lasera, a duży prześwit pod materiałem pozwala na przepływ powietrza. Jeśli nie dysponujecie takim stołem, można poradzić sobie inny sposób. Wystarczy podeprzeć materiał na taką wysokość, aby był duży prześwit pomiędzy materiałem i stołem do grawerowania, ok. 10 cm w zupełności wystarczy. Wiązka która przetnie materiał będzie bardzo mocno rozogniskowana i nie uszkodzi spodniej strony materiału. Można jeszcze podłożyć na stół materiał, który w zupełności pochłonie wiązkę, np akryl lub styropian.

5. WYCIĄG POWIETRZA

Podobnie jak przy innych zastosowaniach urządzeń laserowych, tak i w przypadku cięcia pleksy niezbędne jest zastosowanie odpowiedniego systemu wyciągu powietrza, aby powstałe w trakcie cięcia opary jak najszybciej odprowadzić z wnętrza maszyny. Wystarczający system odciągu jest absolutnie niezbędny do uzyskania wysokiej jakości cięcia (polerowane krawędzie).
Za słaby wyciąg powietrza może doprowadzić do zapłonu oparów i w rezultacie do pożaru. Z tego powodu nie należy pod żadnym pozorem pozostawiać pracującej maszyny bez nadzoru.

Te wiadomości, które w skrócie przedstawiłem oraz dużo więcej cennych informacji, porad i "patentów" możecie zdobyć na Akademii Trotec VIP.