konferencja 2018 banner

 

 lisec SS FastLAne

 

 windoor tech550x120

 

 

Frezujące, grawerujące, tnące i inne
Data dodania: 11.11.12

Do prac związanych ze zdobieniem szkła obecnie powszechnie używane są wyspecjalizowane urządzenia. Znajdują się wśród nich plotery, dzięki którym można wykonać wzór bezpośrednio na obrabianym przedmiocie lub przygotować za ich pomocą folię, która posłuży np. do wypiaskowania motywu.

 

Na rynku dostępne są plotery umożliwiające przygotowanie wzorów o maksymalnym formacie A4 lub liczonym w metrach – zależy to od wielkości urządzenia. Plotery są sterowane komputerowo oraz wyposażone we własne oprogramowanie. Wystarczy tylko przenieść wzór za pomocą dysku USB.


Zależnie od planowanego efektu korzysta się z ploterów tnących, za pomocą których najczęściej wycina się wzór folii, następnie zaś nakleja folię na szkło i poddaje je piaskowaniu lub matowieniu w inny sposób (np. płynem lub kremem trawiącym). Natomiast bezpośrednio na szkle powstaje wzór wykonany przez plotery grawerujące i frezujące, w których elementem tnącym może być ostrze noża lub światło lasera.

 

 

Plotery rolkowe umożliwiają wycięcie wzoru na folii do piaskowania (fot. GRAPHTEC)


Płaskie i rolkowe
Do bezpośredniego obrabiania szkła służą plotery płaskie, nazywane też stołowymi lub tablicowymi. Materiał spoczywa w nich nieruchomo, a przemieszcza się głowica z nożem. Urządzenia mogą być wykorzystywane również do prac graficznych. Wówczas zamiast noża tnącego materiał używa się pisaków filcowych lub rysików.

 

Maksymalna wielkość materiału najczęściej odpowiada formatom od A4 do A0. Zbliżone funkcje i podobne zastosowanie mają plotery frezujące oraz grawerujące, które mogą tworzyć wzory dwuwymiarowe (głowica porusza się tylko w osi X i Y) lub trójwymiarowe (głowica porusza się również w osi Z, co oznacza, że można grawerować na różną głębokość). Plotery frezujące są bardzo wszechstronne, przeznaczone są do wycinania, grawerowania oraz wiercenia. Obrabia się za ich pomocą np. szkło organiczne, bakelit, drewno oraz miękkie metale, w tym mosiądz i aluminium. 


Plotery grawerujące mają nieco mniejszą funkcjonalność i stosowane są np. do wycinania napisów, tworzenia matryc oraz wykonywania drobnych detali nie tylko w szkle, ale też w innych materiałach twardych, takich jak: metale, tworzywa sztuczne czy drewno.


W przypadku ozdobnego piaskowania czy trawienia szkła wzór przenosi się za pośrednictwem folii transportowej. Na nią zaś jest nanoszony na ploterze rolkowym, w którym rolki napędowe stale przemieszczają obrabiany materiał. Przy odpowiednim ustawieniu ploter powinien przeciąć wierzchnią warstwę folii, bez naruszania warstwy podkładowej.

 

46-fot2

 

Urządzenia mogą mieć różną wielkość, ale bardzo powszechne w zakładach usługowych są te o niewielkim formacie
(fot. GRAPHTEC)


Z nożem
Dostępne są plotery tnące umożliwiające obróbkę tafli szkła o wymiarach nawet 2x2 m. W ploterach tnących materiał przesuwany jest za pomocą rolek (po osi Y), do których dociskany jest rolkami dociskowymi, natomiast głowica porusza się po osi X (równolegle do rolki). W imaku głowicy zamontowany jest obrotowy nóż tnący.


Noże tnące mają różny kąt natarcia, standardowo: 30, 45, 60 stopni. Dobiera się je odpowiednio do materiału, który będzie cięty. Przykładowo do wycinania folii do piaskowania stosuje się ostrze o kącie 30 stopni.


Ploter tnący wycina wzór na podstawie pliku wektorowego zamienionego na krzywe i zapisanego w odpowiednim formacie (np. plt, ai, dxf, dwg). Pliki przygotowuje się w programach Corel Draw (lub jego odpowiednikach, np. Inkscape), Adobe Illustrator, Auto CAD.


Urządzenie instaluje się najczęściej na komputerze jako drukarkę i steruje nim za pomocą programu, który jest dostarczany razem z ploterem. Nie jest to jednak jedyne rozwiązanie, gdyż dostępne są programy, które można instalować oddzielnie jako wtyczkę (plug-in) do programów graficznych. 


Do sfinalizowania pracy związanej ze zdobieniem szkła konieczne są dwa rodzaje programów. Programy graficzne instalowane na komputerze i służące do przygotowania wzoru oraz programy instalowane na ploterze, służące do wygrawerowania lub wycięcia wzoru. Te zaś oferowane są często razem z ploterem lub dostępne oddzielnie.

 

46-fot3

 

Ploter laserowy ma szerokie zastosowanie (fot. WIMAREX)


Z laserem
Przy pomocy ploterów laserowych można obrabiać nie tylko płaską powierzchnię, ale też nieduże przedmioty o innych kształtach. Bardzo modne jest okolicznościowe zdobienie kieliszków, butelek, karafek itp. Do takiego zastosowania należy dokupić przystawkę obracającą zdobiony przedmiot.

 

Praca też wymaga większej wprawy. Promień lasera jest wystarczająco skupiony jedynie w pewnych granicach, zatem na zakrzywionej płaszczyźnie krawędzie wzoru mogą zostać zniekształcone (np. rozciągnięte) lub rozmyte (płycej wycięte).


Plotery laserowe są urządzeniami bardziej skomplikowanymi i droższymi od tnących. Powszechnie korzysta się z laserów CO2. Elementem mającym największy wpływ na parametry pracy jest szklana tuba lasera, z której długością jest związana moc urządzenia.


Z nią zaś wiąże się szybkość obróbki materiału. Podczas cięcia, grawerowania lub frezowania, promień lasera emitowany jest przez tubę laserową, umieszczoną z tyłu urządzenia, na lustra. Jest ich w urządzeniu kilka i umożliwiają przesłanie wiązki światła w kierunku głowicy tnącej.

 

Ostatnie lustro kieruje wiązkę światła na soczewkę skupiającą, umieszczoną w karetce poruszającej się na ruchomej prowadnicy wzdłuż materiału (oś X). Z kolei prowadnica z karetką i lusterkiem porusza się w poprzek materiału (oś Y). W ten sposób karetka może znaleźć się w dowolnym miejscu nad obrabianym materiałem.


Odległość między głowicą lasera a materiałem można regulować, co pozwala na obróbkę przedmiotów o różnej grubości.


Położenie i prędkość przesuwu głowicy lasera można zmieniać. Pliki graficzne z obrazami przeznaczonymi do wycięcia w obrabianym materiale mogą być przekazywane do urządzenia grawerującego z podłączonego do niego komputera lub z dysku USB. Podczas wielokrotnego wykonywania tego samego wzoru można korzystać z danych zapisanych w pamięci urządzenia.


Płaszczyzna robocza plotera laserowego powinna mieć postać plastra miodu lub żeberek. Jest to konieczne do jak najskuteczniejszego studzenia obrabianego materiału. Z tego też względu należy umieszczać go na wysokości kilku centymetrów nad stołem. W ten sposób spaliny i ciepło powstające przy cięciu będą miały gdzie uchodzić. Jeżeli obrabiany materiał będzie leżał bezpośrednio na stole, gorące gazy wydostające się z przeciętej szczeliny mogą uszkodzić jego spód.

 

46-fot4

Ploter może wygrawerować wzór w szkle bezbarwnym oraz barwionym (fot. WIMAREX)


Najważniejsze parametry
Sposób pracy lasera podczas grawerowania i frezowania jest zależny od mocy urządzenia, prędkości oraz rozdzielczości. W przypadku cięcia rozdzielczość nie ma znaczenia.


Moc urządzenia, czyli w rzeczywistości moc wiązki światła emitowanego przez tubę laserową, zazwyczaj zawiera się w przedziale od 25 do 100 W. W działalności usługowej w zupełności wystarcza moc 60 W, a najwięcej urządzeń pracuje w przedziale 30-35 W. Większa moc jest używana w zastosowaniach przemysłowych do produkcji masowej, gdyż pozwala skrócić czas obróbki materiału. Z drugiej strony, im  większa moc, tym większa głębokość cięcia.


Podczas pracy mocy nie ustawia się w watach, lecz w procentach wydajności lasera. Do obróbki szkła zwykle wystarcza moc w granicach 20-60% mocy maksymalnej. Parametr ten w rzeczywistości może być jednak niższy od zakładanego, gdyż wpływa na niego np. stopień zanieczyszczenia układu optycznego i zużycie tuby lasera.


Jeśli laser pracuje na pełnej mocy a mimo to nacięcia są zbyt płytkie, można je pogłębić zmniejszając prędkość przesuwu głowicy. W utrzymaniu wysokiej sprawności lasera pomaga wydajny nadmuch umieszczony przy głowicy, który zmniejsza zanieczyszczenie soczewki skupiającej. 


Prędkość z jaką głowica lasera przemieszcza się wzdłuż linii cięcia musi być dostosowana do obrabianego materiału, gdyż wyższa prędkość skutkuje wprawdzie szybszą pracą lasera, ale daje mniejszą głębokość cięcia.


W przypadku obrabiania szkła za pomocą lasera o mocy 30 W najczęściej należy pracować na pełnej mocy. Pożądaną głębokość cięcia uzyskuje się zmniejszając prędkość nawet do 30% (lub mniej) prędkości maksymalnej.


Wreszcie ostatni parametr: rozdzielczość, w przypadku ploterów laserowych określana dwoma parametrami - dpi oraz ppi.


Od rozdzielczości dpi zależy jakość wykonanego obrazu. Podawana jest w ilości plamek wypalanych przez laser na odcinku jednego cala; skrót dpi oznacza dots per inch. Im większa rozdzielczość, tym dokładniej mogą być oddane szczegóły wzoru, ale też obróbka trwa dłużej. Przy wysokiej rozdzielczości bowiem głowica lasera musi wykonać więcej ruchów, czyli poziomych linii. Zazwyczaj wystarcza rozdzielczość 500 dpi, większość laserów umożliwia jednak w razie potrzeby zwiększenie jej do ok. 1000 dpi. Tak wysoką rozdzielczość stosuje się np. podczas odwzorowywania fotografii.


Rozdzielczość ppi oznacza liczbę błysków lasera na cal linii grawerowania (piksele na cal, ang. pixels per inch). Do większości zastosowań wystarcza 500 ppi. W razie potrzeby można rozdzielczość zmniejszyć lub zwiększyć. W drugim przypadku trzeba bardzo uważać, aby nie doprowadzić do zapłonu materiału, a w przypadku szkła do jego nadmiernego topienia. Kolejne plamki lasera nakładają się bowiem na siebie tak gęsto, iż wytwarzane podczas tego procesu ciepło nie jest wystarczająco szybko odprowadzane.


Ploter laserowy jest obsługiwany za pomocą panelu sterowania. Za jego pomocą można zmieniać położenie blatu oraz karetki głowicy laserowej przy ustawianiu ostrości, wybierać pliki do grawerowania, uruchamiać wskaźnik położenia (służy m.in. do kontroli miejsca, które będzie grawerowane oraz do kontroli ułożenia materiału). Podczas grawerowania i frezowania możliwe jest zmienianie parametrów pracy, przerywanie jej i wznawianie. Należy jednak pamiętać, że niektóre parametry (należy do nich rozdzielczość dpi) ustawiane są na komputerze przed wysłaniem pliku do plotera i na nie nie mamy już później wpływu.


Dostępne są dwa tryby pracy: rastrowy i wektorowy. W trybie rastrowym można wygrawerować dowolny, nawet bardzo skomplikowany wzór. Światło lasera wypala obrabiany materiał w miejscach, które na rysunku są czarne. W trybie wektorowym laser grawerujący pracuje tak, jak ploter tnący: wypala ciągłą linię wzdłuż konturu wzoru.


Męka twórcza
Ozdobienie szkła to jedno, a wymyślenie i przygotowanie interesującego wzoru to drugie. Tutaj - szczególnie przy bardziej skomplikowanych projektach - jesteśmy zdani na współpracę z grafikiem lub samodzielne rysowanie. Wielu praktyków twierdzi jednak, że przygotowanie własnej, obszernej bazy grafik jest bardzo czaso- i pracochłonne, a przez to nieopłacalne finansowo. Sposobem na zbudowanie zasobów są kliparty. Oczywiście ich poziomu artystycznego nie można porównywać do indywidualnej pracy, niemniej da się wybrać niezłe propozycje.


Dawniej w pakiecie z programem Corel Draw dostępne były płyty CD z klipartami. W Internecie są również grafiki na Adobe Ilustratora. Sporo znajdziemy też grafik o tematyce religijnej, natomiast znacznie trudniej o dobre obrazki okolicznościowe lub inne.


Obecnie wielu użytkowników korzysta z obszernych katalogów tematycznych zamieszczanych na rożnych stronach zagranicznych. Są one płatne, jednak cena 1 dolara za sztukę (a takich stron jest wiele) nie jest porażająca.


Zofia Habro

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

więcej informacj: Świat Szkła 10/2012

 

 

 

01 chik
01 chik