Moderné zariadenie na gravírovanie na kov

Od umenia po priemysel

Už tisíce rokov kovové gravírovanie bolo umenie, práca umelca trvala dlho, a nebolo žiadnej otázky replikácie produktov. Dokonca aj na konci minulého storočia bol pantograf takmer jediným typom zariadenia, ktoré umožňovalo kopírovať obrazy. Nástup počítačov začal novú éru kovového gravírovania. Cieľom umelca bolo vytvoriť virtuálny obraz budúceho výsledku v požadovanom programe a proces spracovania materiálu bol úplne prenesený modernými strojmi, ktoré prakticky všetky materiály podliehali kontrole.

Počítačové systémy takmer nahradili pantografy. Vývoj spracovania kovov pomocou rotačných nástrojov a laserov urobil gravírovanie priemyselnou metódou. Ručné zobrazovanie sa vo väčšej miere zachovalo ako dekoratívne umenie, s jediným rozdielom, že moderný majstri spolu s tradičnými rezáky používajú viac technologicky vyspelých zobrazovacích nástrojov. Čo je toto zariadenie, ktoré umožnilo takú jemnú prácu tak prístupnú pre priemyselnú výrobu?

Stroje na gravírovanie a frézovanie

Toto zariadenie je určené na gravírovanie na kov pomocou rotačného rezného nástroja upnutého v motorizovanom vretene. Proces rotačného gravírovania veľmi podobne ako frézovanie - fréza preniká do požadovanej hĺbky a vytvára drážku, ktorej tvar a rozmery sú nastavené podľa výberu samotnej frézy. Rotačné gravírovanie sa môže vykonávať pomocou jednoduchých pantografov. Ale práve počítačová kontrola robila CNC gravírovacie a frézovacie stroje tak populárne.

Princíp činnosti počítačových automatov je nasledujúci: rezacie vreteno znižuje frézu na povrch materiálu a program riadi rýchlosť otáčania a pohyby v pozdĺžnom a priečnom smere pomocou krokovacích motorov. Moderné stroje sú vybavené zariadeniami na detekciu povrchu, ktoré umožňujú spracovanie dokonca nerovných výrobkov s veľmi vysokou presnosťou. Okrem toho táto kontrola umožňuje spracovanie kovov v dvoch alebo viacerých priechodoch. Prvá, spravidla, robiť čierne rezanie, a druhý odstrániť burrs a leštenie povrchu.

Zvyčajne sú stroje vybavené kvapalinovým chladiacim systémom pre rezný nástroj a schopnosťou nastaviť rýchlosť vretena vo veľmi širokom rozmedzí. Z tohto dôvodu neexistujú prakticky žiadne druhy kovov, ktoré nie je možné spracovať na gravírovacích a frézovacích zariadeniach. Zvyčajne je úlohou vybrať frézu, rýchlosť otáčania nástroja a program obsluhujúci proces.

Výhody rotačných CNC strojov zahŕňajú:

• všestrannosť vzhľadom na spracované materiály;
• možnosť hlbokého gravírovania;
• porovnateľná kompaktnosť strojov pre mnohé úlohy;
• nenáročné na starostlivosť a čistenie.

Laserové zariadenia

Počítačové laserové gravírovacie stroje ako je riadený rezný nástroj a proces spracovania je z veľkej časti podobný rotačným strojom. Zabezpečujú tiež kontrolu počítača, ktorý vysiela signály do pohonov, ktoré pohybujú rezný nástroj. Hlavným rozdielom je, že namiesto rezacieho zariadenia na gravírovanie na kov sa používa laserový lúč, s ktorým sa časť materiálu odparí. Výsledok činnosti je regulovaný intenzitou svetelného lúča, rýchlosťou jeho pohybu a počtom prechodov. Základným rozdielom je, že laserové gravírovanie je bezkontaktná metóda obrábania kovov.

Zariadenia je možné rozdeliť do dvoch skupín v závislosti od zdroja žiarenia. Prvá skupina zahŕňa tzv. Polovodičové lasery. Vyrábajú lúč s vlnovou dĺžkou 810 nm až 1064 nm s nízkym výkonom a používajú sa hlavne na označovanie kovov, používanie čiarových kódov, gravírovanie nápisov na reklamných kovových znakoch.

Druhá skupina zahŕňa výkonnejšie zariadenia, v ktorých je zdroj žiarenia zmesou plynov. Najobľúbenejšie lasery na báze oxidu uhličitého. Vytvárajú lúč s vlnovou dĺžkou 10600 nm, čo umožňuje gravírovať najširšiu škálu materiálov, s výnimkou holých kovov bez povlakov. Keďže atómy kovu neabsorbujú CO2 laserové žiarenie, vyhrievanie materiálu v expozičnej zóne nie je možné bez použitia špeciálnych formulácií alebo iného predbežného spracovania povrchu.

V porovnaní s mechanickými procesmi je laserové gravírovanie relatívne mladou technológiou, ale rýchlo sa rozvíja. Dnešné stroje sú oveľa rýchlejšie, pohodlnejšie a lacnejšie ako pred niekoľkými rokmi. Snáď najvýznamnejšími inováciami sú šírenie vlákien a hybridných laserov, ktoré sú v aplikácii výkonnejšie a všestrannejšie.

Napriek tomu, že moderné laserové stroje, ktoré dokážu odstrániť veľké množstvo kovu, sú stále príliš ťažkopádne a drahé, technológia dokonca v populárnej podobe niekoľko nepopierateľných výhod oproti mechanickému gravírovaniu:

• schopnosť manipulovať s citlivými výrobkami;
• extrémne vysoké rozlíšenie obrazu;
• možnosť gravírovať na ťažko dostupných miestach;
• žiadne problémy s opotrebovaním mechanických nožov.

Obe rotačné a laserové gravírovacie stroje pri správnom používaní poskytnú vynikajúce výsledky. Výrobky ich spracovania sú však také odlišné, že spôsob rytie je ľahko rozpoznateľný vo vzhľade. Ktoré z nasledujúcich je lepšie? Samozrejme, že mnohí rytieri majú osobné preferencie, ale pravdou je, že obe spôsoby spracovania majú svoje miesto vo veci aplikácie reliéfnych obrázkov na kovy. Existujú problémy s riešením, pri ktorých sú stroje na gravírovanie a frézovanie nenahraditeľné. Docela veľa tých, s ktorými bude laser lepšie zvládnuť. V niektorých prípadoch sa obe metódy navzájom dopĺňajú.