Лазерная резка и гравировка органического стекла

Органическое стекло широко применяется для изготовления элементов наружной рекламы, деталей интерьеров, сувенирной продукции, POS-материалов, табличек, шильд, оптических приборов, линз, элементов корпусных деталей и т. д.

Оргстекло представляет собой синтетический пластиковый полимер. История его создания восходит к 20-30 годам двадцатого века — в период бурного развития авиации. Рост скоростей и высоты полётов требовал от конструкторов надёжной изоляции кокпита пилота от внешней среды. И в качестве решения, одновременно надёжного и не ухудшающего круговой обзор, появился «фонарь» кабины пилота из прозрачного плексигласа (в то время оргстекло называлось именно так). В дальнейшем, широкое распространение оргстекла в качестве материала для разнообразных изделий было обусловлено рядом уникальных свойств, прежде всего — прозрачностью, но в то же время достаточной прочностью, а также водонепроницаемостью, стойкостью к органическим растворителям и наличием диэлектрических свойств.

Требования к обработке

Именно прозрачность — главное достоинство органического стекла — накладывает ограничения на его обработку. Дело в том, что механическая обработка резанием (например, фрезерованием) предполагает контакт поверхности материала с вращающимся инструментом. Неизбежные при этом вибрации вызывают неоднородность шва, а также появление сколов, царапин, задиров на обрабатываемой поверхности. Дополнительным фактором риска является необходимость надёжного крепления стеклянной заготовки на рабочем столе станка. Значительное усилие прижима механическими струбцинами может привести к повреждениям, не связанным с касанием режущего инструмента. Особенно критичным является обработка заготовок, предназначенных для использования в световых коробах. Прозрачные заготовки из оргстекла не должны иметь ни единого дефекта, которые будут видны «как на ладони» при наличии внутренней подсветки.

Появление и стремительное развитие лазерных технологий значительно упростило обработку заготовок из органического стекла. Описанные выше трудности контактной механической обработки не являются проблемой при раскрое, резке и гравировке оргстекла на лазерных станках. Высокоэнергетический луч обеспечивает очень малую толщину реза. При этом ни сколов, ни царапин появиться не может. Заготовка также не нуждается в прочном креплении (как максимум, подойдёт лёгкая фиксация на рабочем столе — возможно даже под собственной тяжестью).

Возможности лазерной обработки

Прежде всего, лазерные станки обеспечивают высочайшую точность и качество обработки. Толщина реза не превышает одного миллиметра, при этом шов получается идеально гладким и ровным. Вторым несомненным достоинством является полное отсутствие отходов (подобно стружке) — в процессе термической обработки лазером «лишний» материал просто испаряется и отводится вытяжной системой станка. Третий плюс лазерного оборудования — скорость. По сравнению с механической обработкой лазерная резка протекает в разы быстрее.

Простая регулировка мощности излучения позволяет настраивать лазер на сквозное (для резки), или частичное проникновение в тело заготовки (для высококачественной гравировки). Это позволяет решать комплексные технологические задачи (например, раскрой материала, фигурную резку, прожиг отверстий, нанесение узоров, логотипов, изображений и т. п.) — под управлением единой программы обработки и без необходимости переноса заготовки на другое оборудование.

Лазерные станки просты в управлении и обслуживании. Программы для систем ЧПУ допускают импорт готовых файлов. Значит, понравившийся вам эскиз может быть найден в виде готового файла, импортирован в программу управления и воплощён в готовое изделие из органического стекла.

Ограничения на обработку

По своей природе органическое стекло является экологически нейтральным материалом. Однако существует ещё один класс прозрачных полимеров, альтернативных оргстеклу. К ним относятся поливинилхлорид, полистирол, поликарбонат. Очень часто при работе с ними также используют термин «оргстекло», хотя это не совсем точно.

Тем не менее, если «настоящее» органическое стекло экологически нейтрально и может обрабатываться на лазерном оборудовании без ограничений, то обработка поливинилхлорида лазером категорически запрещена! Это связано с выделением чрезвычайно опасных хлорсодержащих веществ под действием высокой температуры в зоне нагрева лазером ПВХ-заготовки.

В некоторых странах обработка ПВХ на лазерном оборудовании запрещена законодательно. В других — только на уровне рекомендаций. Многие производители и поставщики лазерного оборудования обязательно указывают ограничение на обработку ПВХ-материалов в сопроводительной документации к своим продуктам.