Сравнение лазерных и фрезерных станков с ЧПУ

Сравнение лазерных и фрезерных станков с ЧПУ

Резание – один из наиболее популярных и действенных способов обработки различных материалов для изготовления изделий разного рода. До недавнего времени весь процесс резания «упирался» лишь в классические фрезерные станки, впоследствии были изобретены фрезерные станки с ЧПУ. Однако со временем технологии развивались и фрезы были заменены лазерами, то есть были созданы новые станки с принципиально новой технологией обработки.

Процесс резания материалов с помощью лазерного луча имеет несомненные преимущества. Но сможет ли лазер заменить такое оборудование, как фрезерный станок с ЧПУ? В этом обзоре мы попытаемся разобраться во всех нюансах и токностях.

Фрезерный или лазерный станок: вопрос оборудования

Прежде всего, следует отметить конструктивные сходства между станком с классическими фрезами и лазерным гравером. Оба агрегата оснащены горизонтальной поверхностью, на которую крепятся заготовки будущих изделий. Также оба станка оснащены мобильным инструментальным порталом, где располагаются в одном случае фрезы, а в другом случае голова лазера. Движение фрезов и лазера осуществляется при помощи электродвигателя шагового типа, обладающего высокой точностью. Оба станка оснащены «мозгами», то есть числовым программным управлением, в котором задается специальная программа, приводящая в движение электродвигатели инструментального портала. И тот и другой станок предназначены, в целом, для решения одних и тех же задач – резка, раскрой материалов, однако разница заключается в самой технологии, в способе осуществления таких задач.

Лазерный станок направляет на заготовку лучевое воздействие энергии, концентрация которого осуществляется в минимальной точке. В таких станках существует возможность изменения мощностных параметров луча, его траектории, что дает возможность изготавливать на станке изделия объемного формата.

Работа фрезерного станка заключается в совершенно ином принципе. Такие агрегаты оснащены специальными фрезами – вращающимися инструментами, которые осуществляют процесс скалывания части материала. Этот сколотый материал является «отходом», который выводится в виде стружки. Фрезерное перемещение осуществляется по трем-пяти координатам, независимым друг от друга, что позволяет обрабатывать материал с высокой точностью и создавать карманы, пазы, отверстия, обрабатывать фасонные поверхности повышенной сложности и т.д.

Возможность высокоточной и качественной обработки металлов можно включить в ряд преимуществ применения фрезерного станка. Обратим внимание на то, что для лазерной обработки металлических изделий требуются огромные промышленные машины с огромным потреблением электрической энергии. Классический станок для гравировки лазером напольного или настолько типа зачастую не может справиться с обработкой металлического сырья, особенно когда речь идет о твердых породах металла.

Другое дело фрезерный станок, который при правильно подобранном режиме резания, оснащенный фрезами твердосплавного типа способен обработать даже самые «привередливые» металлы из разряда пластичных – алюминий, медь, латунь, бронза и т.д. При этом даже мощность станка может быть невысокой.

Итак, можно подвести небольшой итог. В плане возможностей фрезерный станок значительно выигрывает у лазерных гравировальных установок – на нем можно без труда обрабатывать различные типы металлов с высокой точностью. А вот в лазерном оборудовании наблюдаются две крайности: мелкогабаритные машины не могут осуществлять обработку металла, а крупногабаритные мощные модели в свою очередь не смогут справиться с обработкой тонких материалов.

Кроме того, следует помнить, что процесс обработки ПВХ материалов на лазерном станке не только невозможен, но и запрещен. Ведь мы помним, что лазерный луч такого станка выделяет мощную световую энергию, после чего происходит сильнейшее нагревание материала. При нагревании поливинилхлорида выделяются токсичные вещества, называемые диоксинамии. Помимо этого при нагревании также выделяется хлор, который начинает стремительно взаимодействовать влагой, находящейся в атмосфере. В результате чего образуется серная кислота, негативно влияющая не только на человеческий организм, но и запускающий неблагоприятные для оборудования коррозийные процессы.

А вот для фрезерных станков ограничений по поводу ПВХ материалов нет никаких. Более того, резание с помощью фрез происходит достаточно комфортно и без трудностей, что позволяет создавать с поливинилхлорида объемные модели 3D или 2D.

Если затронуть тему создания трехмерных объектов, то выйдет так, что фрезерные станки благодаря плавности изменения направления движения и глубины фрезового погружения способны создавать сложные образцы трехмерных узоров. В случае же лазерного оборудования все ограничено. Луч лазера имеет свои ограничения по движению и глубине резки, поэтому из заготовки зачастую имеют не объемную, а ступенчатую структуру.

Толщина заготовки: ограничения и основные аспекты

Как мы уже неоднократно упоминали, принцип действия лазерного станка в том, что лазер направляет концентрированный световой луч в определенную точку. Однако при соприкосновении с материалом начинают рассеиваться фотоны, что существенно понижает лазерную мощность обработки. В свою очередь это сказывается на точности резания: профильная структура толстых материалов становится неровной, а больше тяготеет к трапециевидной структуре. Кроме того, ограничена и глубина проникновения лазерного луча – всего лишь от шести до тридцати миллиметров в зависимости от структуры и типа материала (касается только неметаллических заготовок).

Для фрезерных станков ограничений по параметру толщины не существует. Самое главное – правильно задать подачу фрезов и заранее запланировать осуществление нескольких подходов, что значение не превышалось.

Возможности замены инструментов

Прямолинейность лазерного луча, его определенная поверхностная направленность на заготовку не позволяет изменять «формат» работы для решения различных задач. В случае же с фрезерными станками можно легко поменять инструмент, если того требует технологический процесс. Для разных материалов, для разных способов решения по резке фрезерный станок дает возможность «экспериментировать» с выбором инструмента. К тому же во многих современных моделях фрезерных станков с ЧПУ внедрена возможность автоматической смены инструмента. Многие станки оборудованы специальным устройством – так называемой головкой револьверного типа. Имея свой собственный магазин, данная головка позволяет закладывать в нее определенный набор инструментов, а станок в особых случаях процесса резки может менять инструменты по запрограммированным данным. В случае лазерного станка у оператора есть возможность только поменять лазерную мощность.

Вопрос обрабатываемых материалов

Как уже отмечалось выше, такой материал как поливинилхлорид просто невозможно обрабатывать на лазерном оборудовании. То же касается и различных смолянистых пород деревьев или же искусственных камней. В случае фрезерного станка практически никаких ограничений не существует, особенно это касается металлических заготовок.

В целом, оба станка имеют свои преимущества и недостатки. Самое главное – определиться с задачами будущего производства и выбрать для себя оптимальный вариант оборудования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *