Fengo - Biuro rachunkowe, Agencja kreatywna

O tom, čo laser s materiálom urobí, rozhoduje predovšetkým jedno číslo: vlnová dĺžka. Tá určuje, či materiál lúč vôbec pohltí. Výkon rozhoduje až o tom, či sa dá materiál prerezať, alebo len označiť.

Nižšie vysvetľujeme, čím sa líši rezanie od gravírovania a značenia a prečo jeden laser reže akryl a druhý ním prejde bez stopy. Ďalej: ktoré materiály nesmú do stroja, čo rozhoduje o cene zákazky a ako pripraviť súbor, aby sa nevrátil na opravu.

Tri rôzne práce, nie jedna

V rozhovore o laseri sa tieto tri slová používajú zameniteľne, znamenajú však niečo iné:

• Rezanie. Lúč prejde materiálom naskrz a rozdelí ho. Úbytok je úplný, po celej hrúbke.
• Gravírovanie. Lúč odoberie vrstvu materiálu do zadanej hĺbky. Vznikne priehlbina, ktorú možno nahmatať prstom.
• Značenie. Mení sa vrchná vrstva: sfarbí sa, oxiduje, napení, zuhoľnatie alebo stratí farbivo. Materiálu takmer neubúda a povrch zostáva hladký, s výnimkou napenenia, ktoré dáva mierne vystúpenú značku.

Rozlíšenie má praktické dôsledky. Trvalý nápis na oceľovom štítku vzniká značením, bez zásahu do hrúbky plechu. Na dreve je značením samo pripálenie povrchu, teda zuhoľnatenie: odtieň od svetlohnedej po čiernu sa riadi výkonom a rýchlosťou, opakovateľnosť však závisí od druhu dreva, letokruhov a vlhkosti. Hĺbkovú gravúru do dreva robíme vtedy, keď má byť značka hmatateľná alebo zaliata farbou.

Prečo vlnová dĺžka rozhoduje o voľbe stroja

Materiál musí žiarenie pohltiť, aby sa s ním vôbec niečo stalo. Ak ho odrazí alebo prepustí, samotný stredný výkon mnoho nezmôže. Nie je to pravidlo bez výnimiek, pretože pohltivosť rastie s teplotou a s intenzitou: kov, ktorý za studena lúč odráža, ho po vytvorení taveniny pohlcuje výrazne lepšie. Odtiaľ zdanlivo čudné správanie:

• Kov odráža vlnu 10,6 mikrometra, ktorú vysiela plynový laser, a oveľa lepšie pohlcuje vlnu blízku 1 mikrometru. Preto gravírka s plynovým zdrojom, ktorá bez problémov reže preglejku, nezanechá na holej oceli stopu. Kov pri tejto vlne obrábajú až priemyselné stroje s výkonom počítaným v kilowattoch, podporované technickým plynom.
• Bezfarebný akryl a sklo sú pre vlnu blízku 1 mikrometru priehľadné, zatiaľ čo pri 10,6 mikrometra pohltia všetku energiu vo vrstve s hrúbkou zlomku milimetra. Lúč vláknového lasera prejde akrylovou doskou ako vzduchom.
• Drevo, papier, koža a textílie pohlcujú túto vlnu silno, pretože pásma kmitov ich chemických skupín sa prekrývajú s oblasťou 10,6 mikrometra, rovnako ako pásmo viazanej vody.
• Farbivo obracia pravidlo. Čierny plast so sadzami pohltí takmer všetko, zatiaľ čo ten istý polymér v bezfarebnom vyhotovení býva pre lúč priehľadný. Preto sa skúška robí na odrezku z tej istej šarže, nie na podobnom materiáli.

Z toho istého dôvodu neexistuje jeden stroj na všetko. Okruh materiálov vyplýva z vlnovej dĺžky a pri rovnakej vlne o výsledku rozhoduje ešte špičkový výkon a dĺžka impulzu.

Typy laserov a čo z nich vyplýva

Oplatí sa poznať tri rády. Plynové gravírky používané v reklame mávajú 60 až 150 wattov, vláknové značiace stroje 20 až 50 wattov a stroje, ktoré skutočne režú plech, začínajú od niekoľkých stoviek wattov vyššie a pri hrubšom materiáli pracujú s výkonom počítaným v kilowattoch. Sú to tri rôzne triedy zariadení a väčšina nedorozumení so zákazníkom pramení z ich zámeny.

Vylúčené materiály

Tento zoznam na laserové spracovanie neprijímame a nejde o výkon odsávania:

• PVC a koženka. Pri tepelnom rozklade uvoľňujú chlorovodík, ktorý s vlhkosťou dáva kyselinu chlorovodíkovú. Škody prichádzajú oneskorene: kyslý kondenzát sadá na vedenia, optiku a elektroniku a korózia sa prejaví po týždňoch. Zápach nie je spoľahlivý test, pretože rozpoznanie podľa vône prichádza až po expozícii.
• Polykarbonát. Nie je lacnejšou náhradou akrylu. Akryl sa odparí čisto a dá leštenú hranu, polykarbonát hnedne, žltne a zanechá roztavený okraj.
• Plast ABS. Taví sa, namiesto aby sa delil, a pri rozklade uvoľňuje kyanovodík.
• Fluóropolyméry. Rozkladajú sa na vysoko toxické zlúčeniny fluóru.
• Polyuretánové peny a polystyrén. Vznietia sa už pri prvom prechode lúča.
• Polyetylén a polypropylén. Tavia sa a horia po kvapkách, namiesto aby dali čistú hranu.
• Tlakovo impregnované drevo. Uvoľňuje zlúčeniny chrómu, medi a arzénu a býva prinesené ako obyčajná záhradná doska.
• Lamináty a živice s halogénovými spomaľovačmi horenia, sklenené a uhlíkové kompozity. Uvoľňujú halogénové zlúčeniny a prach z vlákien ničí optiku a vedenia.
• Materiály s neznámym lakom alebo fóliou. Do získania informácie od dodávateľa ich považujeme za vylúčené. Vrstva chlórovaného povrchu s hrúbkou zlomku milimetra stačí, aby v komore vznikol kyslý kondenzát.
• Zrkadlá, metalizované fólie a zrkadlovo leštené povrchy v plynovom lúči. Odrážajú ho náhodným smerom a odrazený lúč si zachováva energiu. Výhrada sa týka plynového spracovania: leštený kov sa značí zdrojom, ktorý tento kov pohlcuje.

Dym je samostatná vec. Odsávanie nie je komfortné vetranie, ale súčasť optickej dráhy: častice dymu lúč pohlcujú a rozptyľujú a usádzajú sa na šošovke, čím stroj začne „slabnúť” bez akejkoľvek zmeny nastavení. Filter pevných častíc a uhlíkový filter sú dve rôzne poistky a jedna nenahrádza druhú.

Čo laser neurobí

Druhou stranou sú obmedzenia, ktoré pri preberaní najčastejšie sklamú:

• Gravúra nemá farbu z palety. Farbou je to, čo lúč odhalí alebo sfarbí. Značka vo firemných farbách vyžaduje samostatnú operáciu zalievania farbou, oceňovanú osobitne.
• Hrana preglejky bude vždy pripálená. Mechanizmom rezania dreva je pyrolýza, zuhoľnatená vrstva teda vzniká vždy. Parametrami a prifukovaním ju možno zúžiť, maskovacou páskou obmedziť usadeninu na povrchu, a celkom zmizne až po ručnom pretretí hrany, čo je samostatná položka v ocenení.
• Hrana nie je presne kolmá. Lúč sa najprv zbieha a za ohniskom rozbieha, škára má teda mierny kužeľ. V akryle s hrúbkou niekoľkých milimetrov je odchýlka desatiny milimetra, pri lícovaní však hrá rolu.
• Gravúra v skle nie je reliéf. Lúč plynového lasera vyvolá v podpovrchovej vrstve sieť mikrotrhlín, ktoré rozptyľujú svetlo a dávajú mliečnu stopu. Hĺbka je prakticky neriaditeľná a prebytok výkonu dáva odštiepky, nie hlbší vzor.
• Na eloxovanom hliníku nedochádza k úbytku materiálu. Lúč vypáli farbivo z pórov oxidovej vrstvy a dá svetlú značku na farebnom podklade. Na hliníku bez eloxu táto metóda nefunguje.
• Trvanlivosť závisí od toho, čo bolo odhalené. V eloxovej vrstve a v žíhanej oceli sa značka pri bežnom používaní neoteria, hoci brúsivá a soľné či kyslé prostredie jej životnosť skracujú. Gravúra do laku alebo práškovej vrstvy odhalí podklad, na obyčajnej oceli teda otvára cestu korózii.
• Masívne drevo nie je opakovateľné. Farba a hĺbka závisia od hustoty, letokruhov a vlhkosti. Opakovateľnosť dáva preglejka, laminát alebo kov.

Čo rozhoduje o cene

Ocenenie laserového spracovania stojí na strojnom čase a ten sa rozkladá inak, než napovedá intuícia:

• Plná plocha stojí mnohonásobne viac než obrys. Gravúra štvorca 100 na 100 milimetrov s odstupom liniek 0,1 milimetra je asi 100 metrov dráhy hlavy. Obrys tohto štvorca je 40 centimetrov.
• Obrátenie grafiky na negatív, teda gravírovanie pozadia namiesto znaku, môže zvýšiť náklady viac než desaťnásobne, hoci na obrazovke vyzerá návrh rovnako.
• Rozlíšenie je cenová položka. Zdvojnásobenie hustoty liniek zdvojnásobí pracovný čas a len čo odstup liniek klesne pod priemer stopy, prestane čokoľvek zlepšovať a začne materiál prehrievať, pretože sa prechody prekrývajú.
• Náklad znižuje cenu slabšie než v tlači. Neexistuje náklad formy, ktorý by sa rozložil na kusy. Strojný čas sa počíta na každý kus osobitne.
• Hotové predmety vyžadujú prispôsobenie a upnutie. Hrnček, pero alebo kryt je jednorazová položka za prípravu prípravku, k tomu čas na založenie a vybratie každého kusu.
• Dokončenie zaberie čas, ktorý nie je vidieť. Zloženie fólie z akrylu, zmytie usadeniny z preglejky, vytlačenie dielov z dosky. Pri drobných dieloch sú to hodiny ručnej práce.

Ešte na jedno treba upozorniť: čerstvo rezaná preglejka a koža si udržiavajú silný zápach spáleniny. Zabalené hneď po reze doputujú k zákazníkovi s ním, preto počítame odvetranie od niekoľkých hodín do jedného dňa do času realizácie.

Ako pripraviť súbor

Stroj vedie lúč po dráhach, produkčný súbor sa teda riadi inými pravidlami než súbor na tlač. To najdôležitejšie:

• Rezanie je vektor, gravírovanie býva raster. Obrys na rezanie musí byť uzavretá cesta bez výplne s vlasovou linkou. Plošná gravúra pracuje ako tlačiareň a prijíma bitmapu.
• Texty v krivkách. Bez nainštalovaného rezu písma podsunie počítač stroja iný a zmenia sa šírky znakov. Prevod do kriviek súbor zjednoduší, nezbavuje však licenčných podmienok písma: či ho smiete použiť v komerčnom projekte, vyplýva z licencie, nie z formátu súboru.
• Linka na rezanie nesmie mať hrúbku obrysu. Časť riadiacich jednotiek považuje hrubší obrys za plochu a gravíruje ho namiesto rezania. Prevod obrysu na objekt je ešte horší, pretože z jednej linky urobí dve cesty a diel sa vyreže dvakrát.
• Farba linky je adresou operácie. Riadiaca jednotka jej priradí výkon, rýchlosť a poradie. Farby zadávajte ako čisté obrazovkové hodnoty, pretože prevod z tlačového priestoru posunie zložky a linka prestane trafiť svoju operáciu.
• Uzavrite obrysy a odstráňte duplicity. Otvorená cesta zanechá nevyrezaný mostík a dve linky ležiace na sebe dajú dva prechody lúča a s nimi pripálenú hranu, širšiu škáru a dvojnásobný čas.
• Mierka 1:1 a výslovná jednotka. Najčastejšou príčinou vrátenia zákazky je súbor v inej mierke. Typické omyly sú palcový prepočet a rozdiel v hustote bodu pri exporte.
• Kompenzujte šírku škáry. Lúč odoberie pruh materiálu, zvyčajne 0,1 až 0,3 milimetra, po polovici z každej strany obrysu. Diel bez kompenzácie vyjde menší, otvor väčší a spoj na zraz je voľný. Šírka sa meria na vzorke z konkrétneho stroja, pretože závisí od materiálu, hrúbky a nastavenia ohniska.
• Strážte minimálne rozmery. Mostík a najjemnejší detail by nemali klesnúť pod hrúbku materiálu. Písmená s uzavretými okami, teda „o”, „a”, „e” či číslica 8, potrebujú mostíky alebo šablónové písmo, inak stred vypadne z dosky.
• Bitmapu odovzdávajte v stupňoch sivej. Od 300 do 600 bodov na palec v konečnej veľkosti stačí, vyššie obmedzuje priemer stopy. Neposielajte obrazy so stratovou kompresiou: artefakty sa vypália do materiálu.

Súbor pred odoslaním preveríte v našej kontrole súboru. Rozdiel medzi vektorovou a rastrovou grafikou vysvetľujeme širšie v samostatnom článku: rastrová grafika proti vektorovej.

Čo pripraviť na ocenenie

• Materiál a hrúbku, pri zverených predmetoch ich fotografie a rozmery.
• Vektorový súbor v mierke 1:1, s textami v krivkách a oddelenými operáciami.
• Náklad a informáciu, či je práca jednostranná, alebo obojstranná.
• Očakávaný vzhľad hrany: leštená, matná, pripálenie prípustné.
• Či majú diely k sebe lícovať, pretože potom je nutná kompenzácia škáry.
• Termín, pretože od neho závisí, či sa dá pred výrobou urobiť skúška na odrezku.

Ako zvoliť techniku

Pravidlo, ktoré usporiada väčšinu dopytov:

• Organický materiál, teda preglejka, drevo, akryl, papier, lepenka, koža, plsť alebo textília, a treba ho prerezať: plynový laser. Sklo, kameň a keramiku tento laser nereže, len povrchovo matní.
• Kov, trvalý nápis bez úbytku hrúbky: vláknový alebo diódový zdroj, prípadne značiaca pasta na malej ploche.
• Plná farba, fotografia, prechod: to nie je úloha pre laser, ale pre tlač.
• Akryl hrubší než zhruba pätnásť milimetrov, skosená hrana, vrecká a neprechodné otvory: frézovanie. Naopak pri vnútorných rohoch: laser ich vyreže ostré, fréza v nich vždy zanechá polomer.
• Materiál obsahujúci chlór: zmena materiálu, bez výnimiek.

Zhrnutie

Laser nie je jeden nástroj, ale rodina strojov, ktoré sa líšia vlnovou dĺžkou a tým aj okruhom spracovávaných materiálov. Voľba sa začína otázkou, čo materiál pohlcuje, a až potom sa týka výkonu a ceny.

Skrátene: organický materiál na prerezanie znamená plynový laser, trvalý nápis na kove vláknový alebo diódový zdroj, plná farba už znamená tlač. Najčastejšie sklamania majú tri zdroje: očakávanie farby tam, kde gravúra dáva jediný odtieň, odoslanie súboru, ktorý nie je produkčný, a materiál, ktorého zloženie nikto neoveril.

Plánujete značené predmety, štítky alebo diely z akrylu a preglejky? Nazrite do našej ponuky laserového gravírovania a rezania a do ukážok realizácií. Pracujeme s plynovým a diódovým laserom, režeme teda a gravírujeme preglejku, akryl, kožu, textílie a pečiatkovú gumu, gravírujeme sklo a keramiku a kov značíme tam, kde má povlak: lak, práškovú vrstvu, elox alebo gravírovací laminát. Nehrdzavejúcu oceľ značíme pastou, na malej ploche. Pošlite návrh a napíšte, z akého materiálu má vzniknúť, a povieme priamo, či je to úloha pre laser, alebo pre inú techniku.