Moderní laserové gravírky a řezačky jsou nejen skvělým nástrojem pro vytváření malých sérií originálních výrobků a doplňků v domácnosti, ale zvládnou i větší objemy práce ve výtvarných předmětech ve škole nebo při podnikání. Při výběru laserové gravírky nebo řezačky je třeba mít na mysli, že volba typu přístroje a příslušenství ovlivní především kvalitu a efektivitu vaší práce.
Co je gravírování a řezání laserem a jak to funguje
Gravírování laserem je zjednodušeně řečeno proces odebírání povrchu materiálu pomocí laserového paprsku. Jedná se o bezkontaktní proces, protože vysoké teplo a energie laseru taví a odpařuje oblast, na kterou se jeho paprsek namíří. Tím zanechá na povrchu trvalou, různě hlubokou stopu. Pomocí grafického softwaru lze gravírováním do povrchů materiálu vypalovat např. fotografie, loga, čísla a další personalizované návrhy, nebo materiál rovnou řezat.
Před gravírováním průhledných a vysoce odrazivých materiálů jako je čiré sklo, plexisklo, chrom nebo zrcadlo, je nutné použít speciální nátěry či folie, které se po vypálení odstraní. Případně lze před začatkem gravírovanou plochu zabarvit obyčejným lihovým fixem, který se po dokončení jednoduše smyje. Diodovým laserem se nedoporučuje řezat či gravírovat materiály z PVC, Polykarbonátu, ABS, HDPE, Lexanu, polystyrenu, sklolaminátu či carbonu.
Materiály vhodné pro laserové gravírování a řezání papíru a lepenky
Guiderem pro široké použití v papíru a lepence jsou materiály jako dřevo, akryl, plast, kůže, kámen, sklo nebo kov, ale pro papírové a kartonové produkty se zaměřujeme primárně na:
- papír (od ofsetových až po potahované kartony)
- lepenka (vlnitá i natíraná kartonová dutina)
- kašírované kartony s vrstvou plastu, laku či fólií
CO₂ laser bývá nejvhodnější volbou pro značení papíru a lepenky díky jejich absorpci vlnové délky CO₂ laseru. Fiber lasery bývají méně vhodné pro papírové materiály kvůli jejich absenci efektivního vlnového rozsahu pro jemné povrchové vrstvy.
Klíčové parametry a praktické rozdíly mezi typy laserů
Například 20W a 40W laserové hlavice mají rozdílné schopnosti v řezu a gravírování. Konkrétně 40W laser dokáže přeříznout 18 mm silné třešňové dřevo, 15 mm tmavý neprůhledný akrylát a 0,1 mm nerezovou ocel v jednom průchodu, zatímco 20W modul zvládne „pouze“ 10 mm třešňového dřeva, 8 mm tmavého neprůhledného akrylátu a 0,04 mm nerezové oceli.
Pro značení papíru a lepenky je obvykle vhodný CO₂ laser s výkonem desítek wattů. Vyšší výkony (50-100 W) umožňují rychlé značení na výrobních linkách, ale mohou zvyšovat riziko prohoření, proto je nutné správně nastavit rychlost a výkon a případně využít vzduchový ofuk či inertní plyn. Příliš vysoký výkon může papír okamžitě zapálit či propálit, proto se výkon často volí nižší a doplňuje se pomalejším pohybem paprsku.
Rychlost, počet průchodů a defokusace
Pro papír se volí vysoké rychlosti skenování, aby se zabránilo prodlevám vedoucím k propálení. Příklady: pro čitelný černý popis na bílé lepenkové krabici lze použít rychlost přibližně 1000 mm/s při výkonu 20-30 W. Paprsek by měl plynule bez výrazných měření a ztrát pohybu. Počet průchodů bývá u papíru obvykle 1; multi-pass se používá jen výjimečně, pokud první průchod odpaří lak a druhý ztmaví podklad.
Defokusace paprsku se používá pro jemné detailní popisy: mírné rozostření (např. +2 mm) může zajistit tmavší linky kódu, a přitom snížit rozlišení hran. Ostré zaostření je vhodné pro jemné detaily, zatímco defokusace je užitečná pro ztmavení velkých ploch. UV laser nabízí ještě jemnější detail a minimální tepelné ovlivnění, avšak s vyššími pořizovacími náklady a nižším výkonem než CO₂ a fiber lasery.
Bezpečnost a třídy laserových zařízení
Pro snadnější orientaci z hlediska nepříznivých účinků se laserová zařízení zařazují do 4 tříd (podle ČSN EN 60825-1:2007).
- Třída 1 - zařízení bezpečná během používání i při dlouhodobém sledování svazku; vhodná pro školy a kroužky.
- Třída 2 - bezpečná pro krátkodobé ozáření, ale může být nebezpečná při záměrném pohledu do svazku; vyžaduje základní ochranu očí.
- Třída 3 - 3R a 3B - různá úroveň rizika, vyžadují ochranné brýle; mohou způsobit oslnění a poškození zraku; 3B může i poškodit kůži a zapálit materiály.
- Třída 4 - nebezpečí pro oči i pokožku; riziko vzniku požáru; vyžaduje silná bezpečnostní opatření.
Doplňky a jejich využití pro gravírky a řezačky
Ke gravírkám lze pořídit řadu doplňků: některé jsou nezbytné k ovládání (grafický program), jiné usnadňují práci (vzduchové odsávačky), a další rozšiřují možnosti (rotační moduly pro gravírování na válcové a kulovité předměty). Speciální modely, jako např. xTool S1, nabízejí řadu bezpečnostních prvků a jsou vhodné pro školní projekty, kroužky a domácí dílny. Některé modely umožňují gravírování nepravidelných povrchů a mají velké pracovní plochy pro sériovou výrobu.
Průvodce výběrem konkrétních modelů a jejich použití
Různé modely nabízejí odolnost, rychlost a přesnost pro rozličné aplikace, například:
- Modely s kombinací 10W diodového a 2W infračerveného laseru nabízejí rychlou gravírovací kapacitu pro malé předměty a vertikální tisk pro malé položky.
- 20W vláknový laser je vhodný pro gravírování kovů a technických plastů, s plochou gravírování do 300 x 300 mm a hloubkou 1-3 mm.
- UV lasery nabízejí extrémně jemné popisy na citlivých vrstvách a etiketech, avšak jsou dražší a mají nižší výkon než CO₂ nebo fiber lasery.
Pro praktické použití v dílně a ve škole se hodí systém, který umožňuje jednoduché nastavení, přesné zarovnání a bezpečnou práci. Některé modely zahrnují integrované kamery pro rychlé zarovnání a programovatelné vrstvy pro oddělení procesu řezání a gravírování, což usnadňuje tvorbu projektů.
Tipy pro kreativní práci s lepenkou a papírem
Jedním z nejlepších materiálů pro modely a výukové projekty je dřevitá lepenka. Při vazbě a řezání se doporučuje rozumné nastavení mezer mezi prvky; minimálně 1 mm mezi řezy pro papír a karton, a přibližně 3 mm mezi ucelenými objekty při řezání. Gravír může mít menší mezeru, ale je důležité sledovat vhodnost laseru a materiálu. Při tisku kódů, čísel a QR kódů na papíru a lepence lze laserem dosáhnout vysoké rychlosti a trvalé identifikace bez použití inkoustů či etiket.
Na závěr je třeba vybrat správný model podle účelu použití: pro rychlé značení papíru a lepenky (CO₂ laser), pro gravírování kovových dílů a jemné popisy (MOPA/fiber laser), a pro malé domácí projekty a výuku v kroužcích zvolit model s bezpečnostními prvky a jednoduchým ovládáním.