Moderní zařízení pro gravírování na kov

Od umění až po průmysl

Po tisíce let kovové rytiny bylo umění, práce umělce trvala dlouhou dobu a nebylo žádných otázek replikovat výrobky. Dokonce i na konci minulého století byl pantograf téměř jediným typem zařízení, které umožnilo kopírovat obrazy. Příchod počítačů začal novou éru kovové rytiny. Cílem umělce bylo vytvořit virtuální představu o budoucím výsledku v požadovaném programu a proces zpracování materiálu byl zcela převzat z moderních strojů, které prakticky všechny materiály podléhaly kontrole.

Počítačové systémy téměř vyměnily pantografy. Vývoj zpracování kovů rotujícími nástroji a lasery provedl gravírování průmyslovou metodou. Ruční zobrazování se ve větší míře zachovalo jako dekorativní umění, s jediným rozdílem, že moderní mistři společně s tradičními řezáky používají technologicky vyspělejší zobrazovací nástroje. Co je to zařízení, které umožnilo takovou jemnou práci tak přístupnou průmyslové výrobě?

Stroje na gravírování a frézování

Toto zařízení je určeno k gravírování na kov pomocí rotačního řezacího nástroje, upnutého v motorizovaném vřetenu. Proces rotačního gravírování velmi podobná frézování - fréza proniká do požadované hloubky a vytvoří drážku, jejíž tvar a rozměry jsou nastaveny podle volby samotné frézy. Rotační gravírování lze provádět pomocí jednoduchých pantografů. Ovšem počítačová kontrola způsobila, že CNC gravírovací a frézovací stroje byly tak populární.

Princip fungování počítačových zařízení následujícím způsobem: řezání vřeteno snižuje frézu na povrchu materiálu, a program řídí rychlost jeho otáčení a pohyb v podélném a příčném směru pomocí krokového motoru. Moderní stroje jsou vybaveny zařízeními pro detekci povrchu, které umožňují zpracování i nerovných výrobků s velmi vysokou přesností. Kromě toho tato kontrola umožňuje zpracování kovů ve dvou nebo více průchodech. První, zpravidla, dělat černé řezání, a druhý odstranit otřepy a leštění povrchu.

Stroje jsou typicky vybaveny systémem chlazení kapaliny pro řezný nástroj a schopností nastavit rychlost vřetena ve velmi širokém rozmezí. Z tohoto důvodu neexistují prakticky žádné typy kovů, které by nebyly zpracovány na rycí a frézovací zařízení. Obvykle je úkolem vybrat řezačku, rychlost otáčení nástroje a program obsluhující tento proces.

Výhody rotačních CNC strojů zahrnují:

• univerzálnost s ohledem na zpracované materiály;
• možnost hlubokého rytí;
• srovnatelná kompaktnost strojů pro mnoho úkolů;
• nenáročné péče a čištění.

Laserové vybavení

Počítačové laserové gravírovací stroje způsob, jakým je řezný nástroj řízen a proces zpracování je z velké části podobný rotačním strojům. Rovněž zajišťují ovládání počítače, který vysílá signály do pohonů, které pohybují řezný nástroj. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že namísto řezačky pro gravírování na kov se používá laserový paprsek, se kterým se část materiálu odpařuje. Výsledek akce je regulován intenzitou světelného paprsku, rychlostí jeho pohybu a počtem průchodů. Základní rozdíl je v tom, že laserové gravírování je bezkontaktní metoda obrábění kovů.

Zařízení lze rozdělit do dvou skupin, v závislosti na zdroji záření. První skupina zahrnuje tzv. Polovodičové lasery. Produkují paprsek s vlnovou délkou 810 nm až 1064 nm, s nízkým výkonem a používají se hlavně pro označení kovu, čárových kódů, gravírování nápisů na kov reklamních nápisů.

Druhá skupina zahrnuje výkonnější zařízení, ve kterých je zdroj záření směsem plynů. Nejpopulárnější lasery na bázi oxidu uhličitého. Vyrábějí paprsek o vlnové délce 10600 nm, umožňující vykreslit nejširší spektrum materiálů s výjimkou holých kovů bez povlaků. Jelikož atomy kovu neabsorbují CO2 laserové záření, ohřev materiálu v expoziční zóně je nemožný bez použití speciálních formulací nebo jiného předběžného zpracování povrchu.

V porovnání s mechanickými procesy je laserové gravírování poměrně mladou technologií, ale rychle se rozvíjí. Dnešní stroje jsou mnohem rychlejší, pohodlnější a levnější než před několika lety. Snad nejvýznamnějšími inovacemi jsou šíření vláken a hybridních laserů, které jsou silnější a všestrannější při aplikaci.

Navzdory skutečnosti, že moderní laserové stroje schopné odstranit velké množství kovu jsou stále příliš těžkopádné a drahé, technologie i ve své populární podobě několik nepopiratelných výhod oproti mechanickému rytí:

• schopnost manipulovat s citlivými produkty;
• extrémně vysoké rozlišení obrazu;
• možnost rytiny v těžko dostupných místech;
• žádné problémy s opotřebením mechanických nožů.

Oba rotační i laserové gravírovací stroje při správném použití dávají vynikající výsledky. Výrobky jejich zpracování jsou však natolik odlišné, že způsob rytí je snadné rozpoznat ve vzhledu. Který z následujících je lepší? Samozřejmě, že mnoho rytců má osobní preference, ale pravda je, že oba způsoby zpracování berou každé místo ve věci aplikace reliéfních obrazů na kovy. Jsou zde problémy, u kterých jsou řezné a frézovací stroje nenahraditelné. Spousta těch, se kterými se laser bude lépe vyrovnávat. V některých případech se obě metody doplňují.