Чем лучше гравировать металл

Лазерная гравировка не только обеспечивает высокую эстетическую привлекательность и впечатляющие результаты, но также легко интегрируется в системы автоматического управления. Главное преимущество работы на основе алгоритмических программ заключается в полном исключении вероятности ошибок, что делает процесс максимально надежным.

Какие виды гравировки на металле существуют?

В последние годы лазерная гравировка стала широко использоваться в обработке металлических поверхностей. Эта технология основана на использовании высокотехнологичного излучения с контролируемым диаметром луча и его мощностью. Такие параметры позволяют не только резать металл, но и воздействовать на его поверхность, что в свою очередь дает возможность наносить рисунки и надписи.

Общая характеристика технологии

Современное художественное гравирование пользуется большой популярностью как при оформлении подарочных предметов, так и в процессе обработки повседневных металлических изделий.

Качество получаемого результата в значительной степени зависит от используемого оборудования и уровня мастерства исполнителя. Важный фактор — это качество самого материала: если он не отличается достаточной прочностью, то визуальный итог гравировки может оказаться невысоким.

Гравировку металла возможно осуществлять с помощью множества технологий. Основными методами считаются ручная и механическая гравировка, каждая из которых включает дополнительные подкатегории, такие как оборонная и штриховая.

Если задача состоит в создании объемного изображения, оптимальным решением будет применение оборонной гравировки. Для выполнения трехмерной обработки желательно использовать максимальную глубину отделки.

Что касается штриховой техники, то она часто применяется для выполнения поверхностных работ. Процесс состоит из нескольких этапов, и перед началом работы необходимо сначала сделать контуры изображения, а затем убрать часть металла с поверхности.

Для самостоятельной резцовой гравировки обычно используют инструмент под названием штихель. Этот инструмент можно с легкостью найти в любом художественном магазине. Среди ключевых инструментов для подобной обработки металла выделяют:

1. мессерштихель, необходимый для создания тонких линий;
2. репштихель, идеально подходящий для получения параллельных контуров.

Чтобы гравировка прошла на высоком уровне и удовлетворила всем требованиям, важно использовать хорошо заточенный штихель.

Для достижения оптимальных результатов необходимо предварительно обточить инструмент, а затем протереть его с помощью кожаной ткани.

При работе с мелкими деталями на максимально высоком уровне следует воспользоваться специальной подушкой, которую можно изготовить самостоятельно. Для ее создания потребуется найти кусок материала подходящего размера и сшить его с использованием специальной нити. Важно оставить отдел для засыпки сыпучим материалом, например, песком. Используя такую заготовку, следует выворачивать ее наизнанку для удобства работы.

Обращение с инструментами для гравировки требует осторожности и предварительных навыков. В противном случае можно не только испортить материал, но и нанести себе травмы.

Профессиональная гравировка по металлу обычно выполняется с учетом веса рук. Если возникает необходимость изменить направление, целесообразнее повернуть подушку.

Какие способы гравировки металла существуют?

Существует множество способов гравировки на металле. Рассмотрим каждый из них более детально.

Ручное резание

Данный метод заключается в нанесении изображения на поверхность предмета с помощью режущего инструмента из стали. Таким образом создаются линии и точки углубления на материале. Другими словами, ручное резание называют художественным гравированием. Этот процесс является долгим и трудоемким, однако существуют более быстрые методы получения гравировки.

Пескоструйная обработка

Суть этой технологии заключается в повреждении поверхности металла с помощью песка или другого порошкообразного вещества, которое распыляется с помощью сильного потока воздуха. Когда песок взаимодействует с металлической поверхностью, возникает эффект матирования. Зернистость песка позволяет создавать различные визуальные эффекты и наносить рисунки с использованием трафаретов. Преимущества пескоструйной обработки включают универсальность, высокую скорость и гладкость краев гравировки.

Механическая гравировка

Этот метод осуществляется с помощью заточенной фрезы. Существует два основных типа оборудования для механической гравировки — пантографы и компьютеризованные машины. Пантографы применяются для гравировки ювелирных изделий и фамильных украшений. С помощью компьютеризированного метода можно гравировать любые металлические изделия.

Механичной гравировкой возможно получение объемных изображений, однако ее недостаток — это низкая производительность.

Лазерная сублимация

Эта техника подразумевает нанесение цветных изображений с помощью принтера или картриджа для сублимации. Сначала необходимо подготовить трансфер — распечатать изображение и разместить его на поверхности изделия. При воздействии высоких температур краска переходит на материал, оставляя на нем изображение.

Лазерная сублимация применяется для гравировки различных изделий из металла, таких как браслеты, подвески, часы и подставки.

Лазерная гравировка

Это наиболее популярный способ гравировки на металле. Рисунок наносится на поверхность изделия с помощью сфокусированного лазерного луча, который вызывает испарение частиц материала.

В отличие от других методов, лазерную гравировку можно выполнять в промышленных масштабах благодаря высокой скорости обработки.

В этой статье мы подробнее расскажем о промышленных лазерных станках для обработки металлов.

Существует несколько типов лазерного оборудования для гравировки, и об этом мы расскажем в дальнейшем.

Почему лазерная гравировка является предпочтительным методом?

• Высокая точность и детализация изображений.
• Эстетически привлекательные рисунки.
• Долговечность. Гравировка, выполненная другими методами, со временем может стираться.
• Отсутствие риска деформации предмета при обработке.
• Возможность выполнять массовые заказы благодаря автоматизации процессов.
• Универсальность, так как лазерным способом можно гравировать не только металл.

В чем отличие растровой гравировки от контурной?

Контурная гравировка хорошо подходит для нанесения на изделия печатного текста и цифр с высокой скоростью.

Скорость растровой гравировки ниже, но она обеспечивает более качественное отображение изображений.

Мы сравнили лазерную и алмазную гравировку — подробности представлены в другой статье.

Как получить цветную гравировку?

Процесс цветной гравировки более сложный и возможен лишь на металлах, которые склонны к окислению, таких как:

• титан,
• нержавеющая сталь,
• цирконий,
• алюминий,
• никель,
• латунь,
• серебро.

Цвет возникает в результате побежалости, которая формируется под воздействием интерференции света в оксидной пленке. Оттенок и насыщенность цвета зависят от ряда факторов:

• времени воздействия лазера,
• толщины металлической детали,
• теплофизических характеристик материала,
• мощности лазерного излучения,
• толщины оксидной пленки.

Например, для получения гравировки фиолетового цвета на титановой пластине при времени импульса 80 наносекунд, скорости движения лазера 24 мм/с, частоте импульсов 95-100 кГц и мощности 4,5 Вт нужно соблюдать указанные параметры.

❯ Устройство электроискрового карандаша

Прежде чем перейти к доработкам, полезно рассмотреть, как устроен электрический карандаш. В его конструкции нет ничего сложного: происходит легкое замыкание, затем разрыв цепи, который вызывает зажигание дуги, и далее процесс повторяется.

Собранный электроискровой карандаш в разобранном виде

Это достигается благодаря тому, что игла выдвигается на пружине, и когда цепь замыкается, электромагнит втягивает якорь внутрь, размыкает цепь и все начинается заново.

Крупный план собранного устройства

На изображении можно видеть якорь, в который вставлен медный электрод, пружину для его выталкивания, электромагнит и детали корпуса. Якорь приваривается к корпусу электромагнита, и на снимке можно увидеть следы от сварки. Эта конструкция потребовала доработки для нормальной работы. В ходе экспериментов было выяснено, что стабильная работа достигается именно при использовании переменного тока.

❯ Электровыжигатель-гравёр Орнамент-1

После использования этого удивительного устройства я снова обратился в наш общий чат для любителей DIY и сказал: что-то оно не столь эффективно гравирует. Вдобавок, было бы неплохо найти оригинальный блок питания, и один из участников чата, под ником rikoz, сообщил, что у него есть комплект с выжигателем, но без электрического карандаша. Таким образом, я получил полный набор.

Это любопытное устройство позволило детям осуществлять температурное гравирование по дереву (выжигать) и электрическую гравировку по металлу. Для этого нужно было вставить либо гравировщик, либо выжигатель в соответствующие гнезда.

Когда мне удалось получить оригинальный блок питания от Орнамент-1, я не упустил возможности немного поработать с выжигателем. Замечу, что он очень удобный, и у него есть регулировки. Единственный недостаток — плохие провода, которые требуют замены.

Внешний вид выжигателя и результаты его работы.

Тем не менее, поскольку в статье речь идет в первую очередь о электроискровом карандаше, основной акцент будет сделан именно на нем.

На каких металлах можно осуществлять гравировку?

Можно гравировать большинство металлов в той или иной степени, однако некоторые из них обрабатываются легче. К распространенным металлам, на которых гравировка производится чаще всего, относятся:

Алюминий

От промышленного применения до создания стильных трофеев — алюминий является универсальным материалом, идеально подходящим для изготовления различных изделий.

Благодаря его способности отображать яркие и четкие гравировки даже на грубых формах, использование этого металла становится все более популярным среди инженеров и дизайнеров.

Неважно, какой конечный проект у вас запланирован — будь то панели управления или таблички, можно быть уверенным, что алюминий не подведет.

Гравировка алюминия стала намного проще, поскольку этот металл совместим со многими технологиями гравировки.

Эстетичные дизайны не только быстро и легко создаются, но и имеют высокую прочность, способны выдерживать воздействие высоких температур и обработку поверхности, как, например, дробеструйная, без повреждений.

Нержавеющая сталь

Хотя процесс гравировки на нержавеющей стали является более сложным, этот материал имеет ряд преимуществ. Он прочен и долговечен, сохраняется даже при контакте с водой и коррозийными средами.

При работе с нержавеющей сталью использование шпинделя с цанговым зажимом является обязательным для достижения лучших результатов. Повышенная жесткость шпинделя способствует более чистой и глубокой резке, минимизируя отходы.

Резка нержавеющей стали с помощью лазерного гравировального станка не всегда подходит, так как лазер может иногда удалить защитное покрытие. Поэтому производители часто применяют лазерный отжиг, что более эффективно.

Латунь

Промышленная латунь обладает такой толщиной и твердостью, что затрудняет процесс гравировки. Толстая латунь, от 10 до 15 мм, наилучшим образом подходит для детализированной гравировки. Для получения превосходных результатов рекомендуется заполнять гравировку краской.

Серебро, золото и олово

Эти металлы являются достаточно мягкими и простыми в обработке. Они идеально подходят для большинства методов гравировки, в том числе для создания ювелирных изделий.

Наилучшие результаты достигаются при работе с этими материалами с использованием техники алмазной гравировки. На них можно делать глубокие канавки, используя те же инструменты, что и для резки латуни. При обработке серебра, золота или олова применение смазочно-охлаждающих жидкостей, как правило, не требуется.

Популярные модели лазерно-гравировальных станков:

Рабочий стол 1600х2500 мм. Мощность трубки 180 Вт. Ресурс 10 000 моточасов. Потребляемая мощность 4 кВт. Вес 850 кг.

Рабочий стол 1300х900 мм. Мощность трубки 130 Вт. Ресурс 10 000 моточасов. Потребляемая мощность 2 кВт. Вес 380 кг.

Рабочий стол 900х600 мм. Мощность трубки 100 Вт. Ресурс 10 000 моточасов. Потребляемая мощность 1,5 кВт. Вес 340 кг.

CO₂ гравер

Этот тип оборудования предназначен для нанесения гравировки на поверхностях многих материалов, однако металлы не входят в этот список. Получить качественный рисунок на металлической основе с помощью CO₂ гравера весьма сложно. Без предварительной обработки поверхности специальным спреем или пастой КТП-8 это вообще невозможно.

При планировании работы с металлами стоит обратить внимание на лазерный маркер. Если это не является основным направлением работы, или предполагается выполнение заказов на других материалах, можно использовать станок с CO₂ излучателем.

Можно ли заниматься гравировкой в домашних условиях?

Если вы планируете проводить гравировку вручную, то здесь нет никаких препятствий. Достаточно приобрести бормашину и набор фрез для работы.

Тем не менее, лазерная гравировка не подходит для домашних условий: необходимо наличие стабилизатора напряжения и заземления. Высокая стоимость оборудования увеличивает амортизационные расходы, и если его использовать недостаточно активно, срок окупаемости значительно увеличится. Лазерная гравировка является профессией. Такое хобби могут позволить себе только состоятельные люди. Однако существуют компактные настольные лазерные маркеры, которые иногда используют в домашних условиях.