Виды лазерной обработки

Степень локализации энергии излучения в обрабатываемом материале служит признаком, по которому различают следующие виды лазерной обработки:

• • перфорирование;
• • гравирование;
• • резание;
• • декоративное маркирование.

Перфорирование древесины сводится к выполнению в поверхности заготовки отверстий. Отверстия наносят либо в декоративных целях для создания текстурированной поверхности, либо для повышения восприимчивости древесины к обработке химическими составами (пропитки, смолы, красящие составы и др).

Перфорирование выполняют как в импульсном режиме работы лазера, так и в непрерывном, при мощности излучения от 15 до 100 Вт. Длительность воздействия излучения составляет 100—500 мкс.

Диаметр отверстий — от 0,1 до 0,8 мм в зависимости от конкретных режимов обработки и фокусного расстояния линзы относительно поверхности. Диаметр отверстий тем больше, чем больше это расстояние. Глубина зависит от мощности излучения, длины фокуса линзы и длительности импульса.

Гравирование древесины — нанесение на поверхность углублений и канавок различной глубины с целью создания декоративных изображений, надписей, технологических линий и др.

Гравирование с использованием лазера значительно упрощает процесс нанесения на поверхность изделий гравировки по сравнению с ручными методами. С применением АЛТК возможно гравировать орнаменты самой высокой сложности. Гравировать изображения можно как по растровому, так и по векторному принципу. Растровые изображения используют для гравирования сложных изображений с тоновыми переходами (например, фотографий или пейзажей). Векторные изображения представляют собой орнаменты или композиции, состоящие из сплошных линий и локальных пятен.

При лазерном гравировании древесины излучение, генерируемое лазером, термически воздействует на материал, фактически выжигая область контакта луча с поверхностью и тем самым образуя углубления и канавки. Для гравирования используют лазеры с мощностью излучения 15—100 Вт. Скорость гравирования и, соответственно, производительность напрямую зависят от мощности излучения. Для достижения максимального эффекта фокус линзы при гравировании должен располагаться непосредственно на обрабатываемой поверхности. Обработка при таких режимах позволяет получать толщину линий гравировки ~ 0,2 мм, глубину — до 3 мм. Отклонение фокусного расстояния от поверхности влияет на глубину и ширину воспроизводимых изображений. Максимальное удаление фокуса от поверхности, при котором возможно гравирование, составляет 5 мм. При максимальном увеличении фокусного расстояния луч лазера, попадающий на поверхность, рассеян, и, соответственно, воздействие его на материал ослаблено. Ширина линий при этом может достигать 1 мм, глубина — не более 1 мм. Изменять фокусное расстояние и мощность воздействия луча на поверхность в широком диапазоне значений можно также с помощью набора сменных линз.

Лазерная обработка позволяет получать гравировку высокого качества, без механических повреждений, характерных для механического резания: заусенцев, задиров, ворса. Линии реза обладают характерным темным оттенком, обусловленным наличием на поверхности обработки продуктов сгорания древесины, что создает дополнительный декоративный эффект.