Чиллер своими руками для лазерного станка

Доброго времени суток всем Вам Уважаемые читатели.
Будет ОЧЕНЬ много текста! )))

Вступление:
Честно говоря эта запись должна была появится совсем не скоро, ибо не до нее особо было. Но сегодня прокомментировав в посте одного из наших единомышленников Cerberus31 получил огромное количество просьб показать работы и рассказать про то что это вообще за штука лазер и с чем ее есть. После просьбы десятой драйв посчитал что я спамер, и пришлось просить людей чтоб они сами писали в ЛС, т.к. иначе фото не отсылались просто. И т.к. количество заинтересовавшихся росло в геометрической прогрессии, решил написать не откладывая в долгий ящик и разложить все по полочкам, кому это интересно. А потому взял джентльменский набор и засел за клавиатуру! ))

А вот что из этого вышло, судить Вам. Надеюсь смогу раскрыть тему полностью!

Глава 1 или просто начало
Скажу честно, к новому витку в своих увлечениях я шел долго! Где-то примерно с год. Т.к. во-первых душила жаба, во-вторых убеждал себя в нужности, в-третьих изучал матчасть так сказать.
А начиналось все с того, что с детства люблю делать что-то своими руками. Выжигать, пилить, строгать (все видели мою консоль 😉 ) и в том же духе. Хотелось чего-то нового. И вот как-то наткнулся случайно я на такую штуку как лазерный гравер. Стало интересно и я начал изучать все вопросы выбора, обслуживания, работы и так далее. Сложнее всего было объяснить самому себе зачем, т.к. еще даже до скачка евро стоило это не дешево. Следующий вопрос был где это все разместить, ибо станок совсем не маленький, а с местом у меня проблемы. Все таки однушка. Просмотрев разные варианты я пришел к выводу, что надо все таки брать с заделом на будущее и не жадничать, для себя же, а потому выбрал конкретную модель (ниже я расскажу как и почему) и поехал в демонстрационный зал компании, которая их продавала, чтоб посмотреть в живую на это чудо и как оно работает, после чего принять решение. Ну, а дальше классика! Пришел-увидел … И КУПИЛ! )))
И так у меня дома появился новый помощник в творчестве — Raylogic 304-mini.

Габариты 800Х650Х400, весом в 40кг.

Глава 2 или что это такое и почему я именно ОНО выбрал

И так, начну с того, что же из себя представляет сам станок (для к тех кто вообще не в курсе, но интересно).

Лазерный гравер, это конструктив, который содержит в себе достаточно простые для понимания элементы и только по-началу кажется сложным, а когда начинаешь с ним работать то предельно понятным.
Состоит он из следующих элементов:
1. Корпус в котором все это размещено. Корпус имеет основную крышку для доступа к рабочему столу, переднюю крышку для не габаритов и удобства уборки, боковые крышки для обслуживания и заднюю где располагается сама труба.
2. В корпусе сзади установлена труба СО2-лазерного излучателя, который собственно и формирует луч. Ее размеры зависят от мощности трубки. У меня стояла изначально трубка 30Вт, длиной около 700мм, чем выше мощность, тем трубки длиннее, и достигают до полутора метров.
3. Система зеркал, которая отражает лазерный луч от трубки до самой рабочей головы, передвигающейся по рабочему полю.
4. Сама голова, содержащая в себе зеркало, линзу для фокусировки и увеличения тем самым энергии лазерного луча, а так же вход для трубки обдува (во время резки подается воздух от воздушного компрессора, чтоб материал не горел и на резе было меньше нагара).
5. Направляющие и шаговые двигатели, при помощи которых происходит перемещение каретки (головы) по осям Х и У.
6. Материнская плата с контроллерами движков
7. Так называемый блок розжига, который и поджигает трубу.
8. Само рабочее поле с подъемным столом (почему подъемным?! Потому что материал имеет разную толщину, а луч выходящий из головы, определенное фокусное расстояние. Соответственно стол поднимается и опускается для фокусировки луча по толщине материала).

Все лазерные граверы отличаются друг от друга тремя основными элементами:
1. Размер рабочего поля
2. Мощность трубки
3. Тип контроллера (материнки).

Размер рабочего поля напрямую влияет на размеры обрабатываемого материала, и прямо пропорциональны размерам станка.

Мощность трубки влияет на максимально возможную толщину обрабатываемого материала, а так же на скорость обработки более простых и тонких изделий. Говоря грубо — чем мощнее, тем толще (например фанеру) можно прорезать. Или тем быстрее можно прорезать тонкий материал.
Так же как я уже писал выше, чем мощнее трубка, тем она длиннее. Но это совершенно не означает, что Вы не сможете поставить длинную трубку в короткий станок. Сможете! Но тогда надо будет еще заменить блок розжига на тот, который будет соответствовать мощности трубы.

Тип контроллера — этот вообще почти никак не влияет на процесс, кроме разве что из какой программы будет делаться резка, и какие задания он умеет воспринимать (намеренно опускаю еще некоторые детали, т.к. сейчас они не особо интересны), например за одно задание сделать гравировку, а потом резку, или же за два. Сначала гравировку запустить, а потом резку. Немного неудобно конечно, но быстро привыкаешь.

Вот и все отличия.

Изначально я подумывал взять станок с рабочем полем 30х20см… Но потом здравый смысл победил, т.к. это все же очень мало, жаба была задушена и выбор пал на 40х30см Raylogic 304-mini от фирмы Reklab. Почему именно он?! Да просто понравился внешне это раз, была нормальная цена по Москве это два, он был в наличии это три! Ждать не хотелось. На этом все плюсы по большому счету с этой конторой и заканчивались ))
после посещения демзала, мне было предложено взять б/у станок, на 10 тысяч дешевле нового, но с новой трубкой! Тогда я думал это основной важный элемент. Но не знал как я ошибался. ))

Глава 3 или станок дома

И так мы подошли к следующему важному моменту в выборе станка — это где мы его поставим! И где он будет функционировать.
Надо четко понимать, что это не принтер, который можно переставлять с места на место (ага, попробуй в одну моську потаскать эти сорок кило)) ), и что так как там оптика и хрупкая трубка, то станок не любит чтоб его кантовали!
Если у Вас нет места где можно разместить это чудовище, то очень хорошо несколько раз подумайте! Чтоб потом не было разочарований.
Так же необходимо чтоб рядом со станком было окно или вентиляция, это обязательное условие. Ведь в процессе работы лазер сжигает материал. Надеюсь дальше объяснять не надо, все люди грамотные по части угарного газа и вредности сгораемых частиц различных материалов.

В моем случае мой станочек разместился идеально на балконе, в моем так сказать утепленном кабинете )) Рядом с окошком, в которое при резке я выкидываю трубку вентиляции, и он дымит туда.

В комплекте со станком (да из большинством тех что продают в России и Китае) идет "улитка" и гофра для вентиляции (оттока дыма и гари) и водяная помпа, для подачи охлаждающей жидкости (вода или антифриз).
Если с вентиляцией все понятно, гофра от станка на улитку, а от улитки гофра или в окно или в вытяжную вентиляцию помещения, то на помпе я остановлюсь подробнее.
Почему? Да просто потому, что я дурак не знал про нюансы, в инструкции о них не сказано, а можно попасть на дополнительные тысяч 15-30 на замену трубы по незнанию. Я собственно так и попал!
В какой-то момент труба стала резать двойным лучом! Оказалось, что в процессе работы вода нагревается и остывает, образуя пузыри воздуха, которые попадают в трубу и в ней скапливаются. Наличие этих пузырей мешает протоку охлаждающей жидкости и труба перегреваясь умирает! Поэтому перед работой надо каждый раз смотреть на трубу, нет ли там пузырей! И если есть, ни в коем случае не включать лазер на работу, а сначала их выгнать! Это кстати очень муторная тема! Но о ней кому интересно расскажу в лс.
И так, запоров первую трубу, я вызвал мастера (кстати отдельное спасибо этому замечательному спецу), который все заменил и разжевал мне во всех деталях чтоб не косячить. Станок был вновь запущен и я начал дальше осваивать азы! Но спустя пару месяцев мне осточертело каждый раз смотреть на трубку, вставая на табуретку (ввиду места установки иначе не видно), и постоянно выгонять воздух, а так же кидать в емкость с водой аккумуляторы льда и трястись что как бы дочка не перевернула емкость с водой, было решено в очередной раз придушить жабу и купить чиллер!
Чиллер это охладитель жидкости, который работает на фреоне и держит заданную температуру! Для жизни трубки это критично! В идеале охлаждающая жидкость всегда должна иметь температуру в районе 18 градусов +-1 градус. Выше — трубка быстрее умирает! 28 максимум, дальше труба проживет совсем недолго!
Штука эта тоже стоит немалых денег, но сильно экономит нервы и танцы с бубном вокруг емкости с водой, подкидыванием льда и взглядами на опущенный туда термометр! )) НО, как оказалось что по размерам чиллер далеко не малыш как на картинках!

Вы чем его плюс?! Он благодаря фреону держит постоянно заданную температуру, резервуар с водой закрыт, ввиду постоянной температуры воздуха не образуется в таком количестве и можно не беспокоиться за трубку!
Если Ваша жаба слишком сильна, чтоб отдать за это чудо китайской техники 44.000 (я тоже кстати не понимаю почему такая бешеная цена), то Вам поможет или то что в комплекте и со льдом, или обычный пивной охладитель, который обойдется раза в 3 дешевле, па принцип тот же.

Глава 4 или самая интересная — что может эта "машинка"

Ну вот мы и подобрались к самой интересной части! Ибо пройдя все круги ада на пути к радости, теперь хочется понять: денег ввалили, игрушку купили, место, вентиляцию и охлаждение обеспечили, а ради чего? ЧТО ОН МОЖЕТ?! Ибо как многие скажут, да за такие деньги он как пылесос "кирби" еще и сосать должен (простите дамы, но иначе не скажешь чтоб было понятно и емко).

А может он… ОХ ЧТО ОН МОЖЕТ )))))
И так, мой экземпляр, который имеет всего 30Вт трубу (да, в мире лазерных ЧПУ это ВСЕГО ЛИШЬ) может производить следующие действия:

Резка большого количества материалов. Фанера до 5мм (больше не пробовал, но в теории должен за пару проходов), оргстекло (те же мм), бумагу, картон, пенопласт (потолочная плитка или подложка под ламинат), МДФ, пластик, кожу, ткани и прочие похожие материалы. Не режет камень, стекло, металл и похожие-производные.

Гравировка практически любого материала, который поддается разрушению при воздействии направленного пучка тепловой энергии. Гравирует дерево, стекло, пластики, кожу, камень (не пробовал но должно по идее), металл (если чистая нержа то с помощью термопасты), пластики и.т.д.

Кроме материала и его размеров Вы больше НЕ ОГРАНИЧЕНЫ НИЧЕМ! Только своей фантазией! Начинайте творить все, что душе угодно!
Ниже я приведу примеры того, что я успел сделать за недолгие 4,5 мес владения этой штукой.

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Чиллер – дополнительное оборудование, которое обычно рекомендуют приобрести вместе с лазерным станком с ЧПУ. Так как в принципе станок будет работать и без подключения чиллера, у многих возникает вполне закономерный вопрос – зачем нужно это устройство и можно ли без него обойтись.

Мы предлагаем вам разобраться в том, как работает чиллер, и принять обоснованное решение о том, стоит ли его приобрести. Для большинства наших читателей нет необходимости подробно изучать устройство чиллера и углубляться в дебри физических расчетов, но при желании вы вполне сможете самостоятельно найти более подробную информацию по предложенным направлениям.

Немного истории

Лазерные станки с ЧПУ позволяют добиться высочайшей точности обработки самых разных материалов. Бесконтактные технологии резки в промышленных масштабах применяются с 70-х годов прошлого века, когда появились газовые лазерные установки, дающие мощный непрерывный поток энергии.

Настоящим прорывом стало создание бюджетных лазерных установок, которые работают на смеси углекислого газа, гелия и азота. Под воздействием электрического разряда смесь излучает световые волны определенной длины, а система зеркал направляет поток лазерного излучения на заготовку.

Станки с ЧПУ управляются электроникой, которая с ювелирной точностью двигает лазерную головку и переносит запрограммированный рисунок на обрабатываемое изделие, формирует контуры деталей, сваривает или вырезает. Эта технология настолько универсальна, что может применяться в промышленных масштабах или для любительских целей, основное отличие будет в мощности лазера.

Лазерная горелка обеспечивает точечное повышение температуры обрабатываемой поверхности до таких величин, что материал буквально испаряется. Непосредственный контакт инструмента и материала отсутствует, силы резания не возникают, и главная проблема – это обеспечить отведение избытка тепловой энергии.

Немного теории: принцип работы чиллера

Название этого агрегата произошло от английского слова «chill», что можно перевести как «прохлада». Необходимость принудительного охлаждения лазерной горелки становится очевидна даже при поверхностном знакомстве с технологией лазерной обработки, вопрос состоит в том, как делать это быстро и по возможности без больших затрат.

Самый доступный способ отведения тепла – принудительная прокачка воды. Для этого лазерной горелке колба с газовой смесью помещена в охлаждающую рубашку, через которую постоянно цркулирует холодная вода. Входной штуцер располагается в максимальной близости к точке, из которой лазерный луч выходит, что позволяет предотвратить разрушение стеклянной колбы из-за перегрева. Выходной штуцер монтируется на противоположном конце лазерной трубки, и через него нагретая вода удаляется в емкость-теплообменник.

Вода, циркулирующая в контуре пассивной охладительной системы, должна «держать» температуру не выше, чем +25°С, в противном случае эффективность охлаждения резко снижается. Несмотря на то, что стеклянная колба может выдерживать краткосрочный перегрев, срок ее службы при работе в неблагоприятных условиях намного меньше.

Это инженерное решение кажется простым и несложным в реализации, однако на практике есть проблемы:

• чем более мощный лазер, тем больше потребуется объем воды;
• необходимо постоянно следить за температурой воды в накопительной емкости, при перегреве придется немедленно остановить станок и заменить воду.

Объем воды, необходимой для охлаждения горелки, зависит от мощности лазера и температуры в рабочем помещении, ориентировочно – от 2 до 5 литров в минуту. Для мощных станков может требоваться накопительный бак емкостью до 100 литров, соответственно, пространство, которое будет занимать оборудование, существенно увеличивается.

Если используются одновременно несколько открытых охладительных систем, существенно повышается влажность воздуха в цехах, и помимо проблем с вентилированием появляется потребность в осушении.

Обслуживать охладительные системы мощных станков достаточно трудоемко, к тому же необходимо следить за тем, чтобы вода была чистой. Если заменить ведро воды не составит проблем, то когда речь идет о десятках литров, сделать это намного сложнее.

Работы по смене охлаждающей жидкости можно проводить только при отключенном станке, поэтому любой долив требует остановки оборудования.

Именно поэтому появились дополнительные приспособления – чиллеры, принцип работы которых тот же, что и у обычных отопительных радиаторов. Перегретая жидкость поступает в трубки, с поверхности которых излучается тепло, а вентилятор отводит теплые воздушные потоки. Таким образом, охлаждение идет намного быстрее, и воды требуется меньше, но самое главное – появляется возможность автоматически контролировать температуру теплоносителя.

Немного физики: устройство чиллера

Если вы уже интересовались ценами на чиллеры, то наверняка заметили, что разница между моделями, работающими на воде и на фреоне достаточно существенна.

Вода – самый дешевый и доступный теплоноситель, но не самый эффективный. Применение антифриза дает лучшие результаты, однако это более дорогостоящее, и к тому же вредное для здоровья вещество.

Чиллеры на фреоне работаю по тому же принципу, что и бытовые холодильники. Их устройство сложнее, чем у водных, но и результативность выше.

Фреоновые установки обеспечивает оптимальное охлаждение мощных лазерных установок. Важное преимущество состоит в том, что температура охлаждаемого объекта может быть ниже, чем у окружающего воздуха, поэтому их можно использовать и в жару, когда пассивные водные установки по сути бесполезны.

Чиллеры, работающие на фреоне, могут с большой точностью поддерживать заданную температуру, и обычно их оснащают цифровыми термометрами и датчиками перегрева, которые автоматически сигнализируют о перегреве.

Немного практики: подключение чиллера

Подключение чиллера – несложная операция, которую можно выполнить самостоятельно, руководствуясь инструкцией производителя. В устройство заливается вода (лучше дистиллированная, так как это позволяет предотвратить загрязнение лазерной трубки). После этого входные и выходные отверстия охладительной системы станка через шланги присоединяются к соответствующим отверстиям чиллера.

Чаще всего производители предлагают подключать чиллер к системе электропитания станка, что обеспечивает его запуск, как только начнет работать лазерная трубка. Если устройство не оборудовано датчиком контроля температуры теплоносителя, оператор должен следить, чтобы она оставалась в пределах от +15 до +30°С.

Немного экономики: целесообразность использования чиллера

Как вы уже поняли, чиллер – устройство, без которого технологически можно обойтись, однако с точки зрения экономической эффективности затраты на его приобретение обычно вполне оправданы. Так как для предпринимателя важна, прежде всего, окупаемость оборудования, этот аспект стоит оценить особенно тщательно.

Причин можно назвать несколько, остановимся на наиболее важных:

1. Лазерная трубка – сменный элемент, однако ее стоимость сопоставима с ценой чиллера;
2. Если станок охлаждается неэффективно, то в работе приходится делать длительные технологические перерывы, что снижает производительность труда;
3. Персонал, обслуживающий лазерные станки с ЧПУ, имеет высокую квалификацию, и отвлекать его на обслуживание охладительных систем нерационально;
4. При «ручном» контроле температуры теплоносителя возрастает роль человеческого фактора, и возрастает вероятность небрежной эксплуатации дорогостоящего оборудования;

Аргументы «против» покупки чиллера также носят экономический характер. Стоит учесть, что этот агрегат достаточно энергоемкий, себестоимость лазерной обработки увеличивается за счет дополнительно потребляемой электроэнергии. Если станок используется периодически, в рабочих помещениях поддерживается температура около +20°С, нет проблем с площадями для размещения внешних теплообменников и их обслуживанием, то с охлаждением лазерной трубки может справиться штатная система.

Для серьезных производств установить дорогостоящий мощный чиллер на фреоне выгодно, так как при этом сразу два станка смогут работать с максимальной производительностью, их лазерные трубки будут защищены от перегорания.

Таким образом, решение о целесообразности приобретения чиллера владелец лазерного станка должен принимать с учетом конкретной ситуации. Некоторые производители считают этот агрегат необходимым и включают чиллер в комплект поставки. Например, станки Qualitech 11G в базовой комплектации оборудованы охлаждающей системой CW-3000.

© 2005-2018 РЕКЛАБ
Лазерные граверы, фрезерные станки с ЧПУ, ударно-гравировальные ювелирные станки, 3д принтеры.
Все предложения на ресурсе не являются публичной офертой их стоимость, внешний вид, комплектация и пр.,
могут быть изменены. Все права защищены.

Коммерческий отдел:+7 (495) 669-68-49
Техническая поддержка: +7(495)923-20-62
Москва, ул.Уржумская д.4, территория завода "Бакра",строение 6, этаж 3, с проходной позвонить для заказа пропуска.