A lézergravírozás technológiájáról
Gépkialakítások
A GCC háromféle kialakítású gépet gyárt.
A síkágyas kialakítás:
Egy sík asztal két oldalán elhelyezett vezető sínen, – ez az Y irány, – mozog előre / hátra az X híd. Az X hídon mozog jobbra / balra a fókuszkocsi, – ez az X irány.
Mint azt „A lézersugárról” oldalon már megtárgyaltuk, a lézersugár nagymértékben párhuzamos sugár. Így lehetőség van az irányítására tükrök segítségével. A síkágyas gépekben a lézerforrásból induló sugarat egy vagy több tükörrel az egyik Y sínnel párhuzamosan vezetik. Ezt a sugarat az X hídra szerelt tükörrel az X híddal párhuzamos irányba térítik el a fókusz kocsi felé. A fókuszkocsiban lévő tükör az asztalra merőlegesen, lefelé irányítja a lézersugarat egy fókuszlencsén keresztül.
Ennek a kialakításnak köszönhetően a fókuszált lézersugarat a sík asztal bármely pontjára eljutathatjuk a híd és a kocsi komplex mozgatásával. Így működtek régen a rajzoló plotterek, csak azok kocsija valamilyen rajzeszközt, általában tustintás tollat hordozott.
Mivel a fókuszkocsiban lévő fókuszlencse egy bizonyos távolságban fókuszálja a sugarat, ezért ahhoz hogy a különböző vastagságú anyagok megmunkálhatóak legyenek, vagy az asztalt kell fel / le mozgatni, vagy a fókuszlencsét kell fel / le mozgatni. Az előző megoldást a gravírozó gépekben alkalmazzák, motoros asztalmozgatással kombinálva, – a másodikat a vágógépekben, – hiszen ott jóval kisebb a behelyezhető anyagok vastagsága.
A síkágyas kialakítás előnye, hogy az asztalméret, így a megmunkálható anyagok mérete nagyon nagy lehet. Ez viszont egy korlátot is jelent, – a mérettől függően könnyebb vagy nehezebb hidat és a fókusz kocsit erős motorokkal kell mozgatni. Az így elérhető mozgatási sebesség még a leggyorsabb gépekben is elmarad egy gyors mozgótükrös gépétől. Ráadásul a mozgatási sebesség nem egyenlő a termelékenységgel, hiszen a hidat és a kocsit álló helyzetből fel kell gyorsítani, vagy mozgó helyzetből lelassítva megállítani. Ez raszteres munkavégzés esetén, – amiről a következő oldalon olvashat, – sajnos jelentős időt igényel még nagyon nagy gyorsulások és lassulások esetén is. Vektoros üzemmódban viszont alig jelent hátrányt, az amúgy is alacsonyabb sebességek miatt.
A síkágyas kialakítás másik előnye a munkaterület nagyságától független szpotátmérő, ami nagy méretek esetén is finom munkavégzést tesz lehetővé.
Mozgótükrös kialakítás:
Az ilyen gépeknél a lézerforrásból érkező sugarat egy, – a sugárral alaphelyzetben 45°-ot bezáró tükörre vezetik, melyet egy, – általában kapacitív szögadóval felszerelt szervo rendszerrel vezérelt galvómotor néhány fokos szögben el tud mozgatni. Az így eltérített sugár egy másik galvómotoros forgatású, – az előzőnél nagyobb tükörre érkezik. Ez a tükör az előzővel síkban és térben is 45°-ot zár be. A második tükör így alaphelyzetben a lézerforrásból érkező sugarat 90°-ban téríti el. Amikor a két tükröt mozgatják, a sugarat kúp alakban lehet a térben elmozgatni. A tükrök alatt közvetlenül egy nagy fókusztávolságú aszférikus fókuszlencse található, mely így egy síkra tudja fókuszálni a lézersugarat.
A mozgótükrös kialakítás előnye a nagyon könnyű tükrök amúgy is kis szögű forgatásából adódóan elérhető óriási eltérítési sebesség és termelékenység. A hátrány a korlátozott munkaterület, a nagyobb munkaterülethez tartozó nagyobb szpotátmérő, és a méregdrága aszférikus fókuszlencse. A mozgató motorokat ráadásul a geometriai torzításokat is figyelembe véve kell vezérelni.
Ilyen rendszereket főleg ipari jelölésnél alkalmaznak.
Hibrid kialakítás
A hibrid kialakításnál a síkágyas mozgató rendszer fókuszkocsiját egy mozgótükrös kocsira cserélik.
Ekkor egy négyzet alakú területen a mozgótükrös sugáreltérítő rendszer mozgatja a lézersugarat, majd ha kell a síkágyas mozgató rendszer egy „lépéssel” odébb mozgatja a mozgótükrös kocsit.
A munkaterületek tökéletesen illeszkednek egymáshoz, nincs átfedés, vagy hézag. Ennek a rendszernek az előnye a nagy termelékenység, hátránya, hogy nagyon precízen beállított sugármenetre van szükség, amihez rendkívül merev váz szükséges. Továbbá egy ilyen rendszer ára elég magas.
Gépkialakítások
A GCC háromféle kialakítású gépet gyárt.
A síkágyas kialakítás:
Egy sík asztal két oldalán elhelyezett vezető sínen, – ez az Y irány, – mozog előre / hátra az X híd. Az X hídon mozog jobbra / balra a fókuszkocsi, – ez az X irány.
Mint azt „A lézersugárról” oldalon már megtárgyaltuk, a lézersugár nagymértékben párhuzamos sugár. Így lehetőség van az irányítására tükrök segítségével. A síkágyas gépekben a lézerforrásból induló sugarat egy vagy több tükörrel az egyik Y sínnel párhuzamosan vezetik. Ezt a sugarat az X hídra szerelt tükörrel az X híddal párhuzamos irányba térítik el a fókusz kocsi felé. A fókuszkocsiban lévő tükör az asztalra merőlegesen, lefelé irányítja a lézersugarat egy fókuszlencsén keresztül.
Ennek a kialakításnak köszönhetően a fókuszált lézersugarat a sík asztal bármely pontjára eljutathatjuk a híd és a kocsi komplex mozgatásával. Így működtek régen a rajzoló plotterek, csak azok kocsija valamilyen rajzeszközt, általában tustintás tollat hordozott.
Mivel a fókuszkocsiban lévő fókuszlencse egy bizonyos távolságban fókuszálja a sugarat, ezért ahhoz hogy a különböző vastagságú anyagok megmunkálhatóak legyenek, vagy az asztalt kell fel / le mozgatni, vagy a fókuszlencsét kell fel / le mozgatni. Az előző megoldást a gravírozó gépekben alkalmazzák, motoros asztalmozgatással kombinálva, – a másodikat a vágógépekben, – hiszen ott jóval kisebb a behelyezhető anyagok vastagsága.
A síkágyas kialakítás előnye, hogy az asztalméret, így a megmunkálható anyagok mérete nagyon nagy lehet. Ez viszont egy korlátot is jelent, – a mérettől függően könnyebb vagy nehezebb hidat és a fókusz kocsit erős motorokkal kell mozgatni. Az így elérhető mozgatási sebesség még a leggyorsabb gépekben is elmarad egy gyors mozgótükrös gépétől. Ráadásul a mozgatási sebesség nem egyenlő a termelékenységgel, hiszen a hidat és a kocsit álló helyzetből fel kell gyorsítani, vagy mozgó helyzetből lelassítva megállítani. Ez raszteres munkavégzés esetén, – amiről a következő oldalon olvashat, – sajnos jelentős időt igényel még nagyon nagy gyorsulások és lassulások esetén is. Vektoros üzemmódban viszont alig jelent hátrányt, az amúgy is alacsonyabb sebességek miatt.
A síkágyas kialakítás másik előnye a munkaterület nagyságától független szpotátmérő, ami nagy méretek esetén is finom munkavégzést tesz lehetővé.
Mozgótükrös kialakítás:
Az ilyen gépeknél a lézerforrásból érkező sugarat egy, – a sugárral alaphelyzetben 45°-ot bezáró tükörre vezetik, melyet egy, – általában kapacitív szögadóval felszerelt szervo rendszerrel vezérelt galvómotor néhány fokos szögben el tud mozgatni. Az így eltérített sugár egy másik galvómotoros forgatású, – az előzőnél nagyobb tükörre érkezik. Ez a tükör az előzővel síkban és térben is 45°-ot zár be. A második tükör így alaphelyzetben a lézerforrásból érkező sugarat 90°-ban téríti el. Amikor a két tükröt mozgatják, a sugarat kúp alakban lehet a térben elmozgatni. A tükrök alatt közvetlenül egy nagy fókusztávolságú aszférikus fókuszlencse található, mely így egy síkra tudja fókuszálni a lézersugarat.
A mozgótükrös kialakítás előnye a nagyon könnyű tükrök amúgy is kis szögű forgatásából adódóan elérhető óriási eltérítési sebesség és termelékenység. A hátrány a korlátozott munkaterület, a nagyobb munkaterülethez tartozó nagyobb szpotátmérő, és a méregdrága aszférikus fókuszlencse. A mozgató motorokat ráadásul a geometriai torzításokat is figyelembe véve kell vezérelni.
Ilyen rendszereket főleg ipari jelölésnél alkalmaznak.
Hibrid kialakítás
A hibrid kialakításnál a síkágyas mozgató rendszer fókuszkocsiját egy mozgótükrös kocsira cserélik.
Ekkor egy négyzet alakú területen a mozgótükrös sugáreltérítő rendszer mozgatja a lézersugarat, majd ha kell a síkágyas mozgató rendszer egy „lépéssel” odébb mozgatja a mozgótükrös kocsit.
A munkaterületek tökéletesen illeszkednek egymáshoz, nincs átfedés, vagy hézag. Ennek a rendszernek az előnye a nagy termelékenység, hátránya, hogy nagyon precízen beállított sugármenetre van szükség, amihez rendkívül merev váz szükséges. Továbbá egy ilyen rendszer ára elég magas.