Лазерные станки для резки фанеры

Для того, чтобы понять, как правильно работать с фанерой и почему именно ее предпочитают более дешевым, прессованным материалам, следует прежде всего, хотя бы поверхностно изучить технологию ее производства, разобраться в том, чем она похожа на другие материалы, а также осознать, что даже фанера может быть разной! Да, это краеугольный камень ниши, ведь лазерная резка фанеры при помощи станка с ЧПУ – только со стороны выглядит как нечто очень простое. На самом деле, как и в любом производстве, тут довольно много нюансов, которые осваиваются, как правило, путем набивания шишек.

Чем склеена фанера для лазерной резки

Если вы хоть раз видели фанеру с торца, то наверняка вы уже понимаете, что лист этого материала, на самом деле состоит из нескольких слоёв. Если вдуматься, подобную технологию производства вы уже могли наблюдать на примере гофрированного картона, который также состоит из слоёв. Вся эта история визуально напоминает вафли, только с применением различных сортов дерева и клеящих материалов. Так, по видам используемого клея, фанера может быть:

- на основе карбамидоформальдегидного клея (или проще – на основе КФ);

- на основе фенолформальдегидного клея (аналогично – ФФ).

Отличаются эти типы фанеры, в первую очередь степенью сцепления и, что наиболее важно – водостойкостью. Так, фанера второго типа, на основе фенола является более влагостойкой и лучше держит форму даже при прямом воздействии влаги. Если вам уже приходилось работать в сфере лазерной резки фанеры, то наверняка вы использовали первый тип КФ-фанеру и не понаслышке знаете, что даже при повышенной влажности воздуха ее листы может повести, вследствие чего плоскость будет ощутимо искривлена, а закладка ее в станок станет некомфортной.

И если вы вдруг решили, что все проблемы можно решить применением ФФ-фанеры, то спешим вас разочаровать. Входящие в состав клея фенольные соединения крайне токсичны и используются в повседневной жизни разве что при строительстве нежилых помещений, оформления мансарды или крыльца. Т.е. фактически не рекомендуется использовать данный материал в сферах, где люди будут стабильно и тесно с ним взаимодействовать. Особенно если речь идёт о его постоянном нагревании и охлаждении, что неизбежно происходит с любыми строительными материалами в жилом помещении.

Таким образом, вероятно, не стоит даже уточнять, что при горении фенол будет формировать ядовитые испарения, которые будут негативно сказываться на операторе (исключением является работа с материалом в изолированной камере с мощной вытяжкой) и, как следствие, из этого материала не получится изготавливать большую часть привычных, потребительских товаров. Конечно, многих это не останавливает, ведь зачастую топперы делают даже из вторичного, крашенного ДВП и ХДВ. Ведь это дёшево и красиво. Но согласитесь, мало кто захочет кусочек тортика с фенолом, каким бы красивым этот топпер ни был. Тем более, что цена лазерной резки этого типа фанеры получится ощутимо выше привычного.

Также, вы можете обнаружить на фанере маркировки страшных букв «Е», которых мы частенько опасаемся, натыкаясь на них в составе пищевых продуктов. Тут всё гораздо проще и данная классификация означает:

- Е1 – до 10 грамм формальдегида;

- Е2 – от 10, но не более 30 грамм формальдегида;

Из расчёта на 100 грамм сухой фанеры. Иными словами, это просто классификация концентрации формальдегида в клеящем растворе и на практике она мало на что влияет, так как сам по себе формальдегид, хоть и токсичен, но при горении формирует довольно легкие испарения, которые легко удаляются обычной вытяжкой и быстро рассеиваются в воздухе. Конечно, если принципиально дышать дымом аккурат над режущей головкой лазера, то вы сможете получить свою дозу ядов, но на практике такие ситуации близки к абсурду и на своей практике мы с ними не сталкивались ни разу.

Виды фанеры для лазерной резки

Прежде всего следует усвоить, что фанера бывает разной. Из бука, клёна, ясеня, ольхи, липы и так далее, до бесконечности, но наиболее часто можно встретить именно березовую фанеру. Но многое зависит от региона поставки, страны и распространенности того, или иного вида древесины соответственно. Так, в Китае распространён особый, бамбуковый вид фанеры. С ним вы могли сталкиваться, если покупали в магазинах китайские фанерные конструкторы. Он более мягкий на ощупь, светлый и эластичный.

По типу древесины фанера может быть хвойной или лиственной. Основное различие состоит в том, что хвойная фанера более влагостойкая и, как следствие, чаще используется именно в сфере строительства и облицовки, а лиственная сама по себе более плотная и эластичная, благодаря чему ее часто можно встретить в производстве мебели, игрушек и т.п.

Также, можно встретить комбинированный тип фанеры, в котором применяются и хвойные и лиственные породы. Как правило, внешний слой комбинированной фанеры состоит из хвойных пород, а внутренний из лиственных. Это позволяет оптимизировать стоимость, а также взять лучшее от обоих сортов, но говоря откровенно, в традиционной лазерной резки фанеры такая коллаборация не имеет особого смысла, так как большая часть продукции, выпускаемой на лазерном станке, не рассчитана на долгий срок жизни и производится скорее с акцентом на экологичность, чем на долговечность. Конечно, если речь идёт об изготовлении дорогих сувениров, это может иметь смысл, но даже такие фанерные изделия, после резки лазером шлифуются, покрываются морилкой, лакируются и т.п. В итоге, разницы между тем, какой именно сорт древесины использовался в фанере – нет просто никакой.

Кстати, а вы знали, что фанера для лазерной резки классифицируется именно по внешним слоям? То есть, если вы покупаете буковую фанеру, вполне возможно, что внутри у неё более дешевая берёза и это нормально. Дело в том, что внутренние слои укладываются особым образом, поперек волокну противостоящей древесины и такой метод, после склеивания слоев, позволяет добиться наилучшей прочности. Существуют также ситуации, в которых это может быть заметно. Так, например, многие сталкивались с проблемой внутренних сучков. Даже в лучших сортах фанеры – эта проблема присутствует и с ней ничего не поделать. Также, если вам приходилось склеивать между собой два слоя фанеры, например, 6мм – при попытке их разделить, с большей вероятностью вы сможете оторвать именно внутренние слои начальных листов, нежели ту область, которую проклеили сами. Это опять-таки, связано с тем, что стыковка внешних слоев одного сорта может быть значительно лучше, чем внутренняя, но практически с таким сталкиваться вы будете крайне редко.

Внешний вид и шлифовка. Зачем она для лазерной резки?

Также фанера может различаться по внешнему виду. Чаще всего это относится именно к внешним сучкам, трещинам и прочим дефектам. Так, можно найти фанеру класса Е, то есть «Элита» (Elite), но этот мифический зверь встречается крайне редко, а его стоимость способна отвадить от себя даже заядлых любителей фанеры. Наиболее распространёнными являются I, II и III сорта фанеры для лазерной резки. Первый сорт также является довольно редким, а третий используют в основном для производства изделий под последующую покраску или для изготовления корзин, поддонов и коробок. Второй сорт – наиболее оптимальный, так как на внешних слоях фанеры сучки практически не встречаются, а внутри их число также можно не брать в расчёт.

Можно сказать, что основная проблема при лазерной резке фанеры низкого сорта – это именно скрытые сучки. Так как для их прорезания требуется гораздо большая мощность, а при многократных проходах – они просто выгорают и осыпаются, оставляя после себя неэстетичные прогары и дыры на торцах. Причём если стандартную 3мм фанеру можно без проблем резать лазером мощностью 60Вт, то на сучках такой лазер просто застопорится. Именно поэтому часто говорят о комфортной работе, что подразумевает использование излучателей больших мощностей. Так, лазерная резка 3мм фанеры лазером до 100Вт позволит вам даже не задумываться о внутренних сучках, но вы снова вспомните о них, как только попробуете прорезать толщину в 6мм и это данность, с которой приходится мириться.

Отдельная тема – шлифовка. Любая фанера, любого сорта, может быть шлифованной и нешлифованной соответственно. На первый взгляд может показаться, что разница исключительно косметическая, ведь большая часть изготавливаемой на лазерном станке продукции всё равно шлифуется впоследствии. На самом же деле, снять с готового изделия древесный ворс и нагар наждачной бумагой и отшлифовать лист прессованной фанеры – это две большие разницы. Для того, чтобы её понять, достаточно один раз столкнуться с нешлифованным типом и вряд ли вы захотите повторять такой опыт. Обычно такая фанера используется не для лазерной, а для фрезерной резки или раскроя лобзиком, с последующим использованием для вставки в мебель или иные конструкции, где косметические факторы не играют никакой роли. Это позволяет удешевить производство и, соответственно, увеличить конкурентоспособность предприятия.

Конечно, крупные предприятия, занимающиеся обработкой фанеры при помощи целой серии различных станков на потоке, могут просто дополнительно приобрести шлифовальное оборудование и сами производить все необходимые работы, но выгода таких операций сомнительна. Тем не менее, некоторые производственники пользуются, например, рейсмусами, для более точного позиционирования толщины листа и снятия лишних объемов, но опять-таки, подобные методы обработки фанеры следует отнести скорее к нетипичным.

Оптимальная толщина фанеры для лазерной резки

Фактически, лазер может справиться почти с любой толщиной, в зависимости от мощности излучателя и возможности вложения заготовки на рабочее поле. В последнем замечании роль играет расстояние от сопла лазерной головки до рабочего стола. Так как наибольшее распространение в наше время получили именно станки малой мощности, до 80 Вт, то и линзы на них, как правило, установлены короткофокусные. Это значит, что сопло практически прилегает к обрабатываемому материалу и укладка заготовки нестандартной толщины потребует от оператора подъема головки, что тоже имеет свои пределы. Это решается установкой длиннофокусной линзы, которые позволяют более эффективно прорезать толстые материалы, но их рационально устанавливать только в случае, если мощность излучателя превышает 100Вт.

Но это теория, а на практике мы можем наблюдать примерно следующую картину:

- До 70% всей фанеры для лазерной резки приходится на толщины в 3 и 4мм соответственно. Это обусловлено тем, что именно такая толщина позволяет максимально раскрыть потенциал лазерного станка малой и средней мощности, а также изготавливать продукцию, рассчитанную на широкого потребителя, такую, как игрушки, конструкторы, сувениры, брелоки, рамки и так далее.

- Около 20% приходится на фанеру от 6 до 12мм – но важно понимать, что цена лазерной резки фанеры такой толщины выходит значительно выше, в силу разницы скоростей. Так, если резать лазером 3мм фанеру вы можете со скоростью до 30мм/сек без потери качества и лишнего нагара, то с 6мм практический лимит скорости составит уже 15мм/сек да и то, если у вас установлен излучатель с мощностью в диапазоне 120 Вт, а 12мм и вовсе – в среднем около 5мм/сек. Так как всё это занимает рабочее время и станка и оператора, то и стоимость продукции растет пропорционально. Следовательно, лазерные станки в раскрое фанеры с толщиной более 4мм использовать не всегда рационально.

- Около 10% приходится на остальные виды «нестандартных» толщин, а также резку шпона и т.п. Рынок не испытывает жесткой потребности в подобных продуктах, поэтому, как правило, это либо узконаправленные запросы, либо потребности самого производство с целью самообеспечения.

Но что же собой представляет толщина фанеры и из чего она формируется? Тут всё очень просто. Так как фанера для лазерной резки состоит из слоёв шпона, а каждый слой равен, примерно, 1мм, то вычислить примерную толщину фанеры можно просто посчитав число слоев. Но тут не следует забывать и о погрешностях, причём как в толщинах самого шпона, так и объема клея между слоями. Таким образом, если фанера 3мм на практике может быть и 2,85 и 3,20мм, то в случае с 6мм фанерой этот разброс может быть ещё выше. Предел погрешности обычно колеблется в рамках одного миллиметра и это, к слову, еще один аргумент в пользу шлифованной фанеры. Так как шлифовка позволяет снять лишний слой и тем самым компенсировать погрешность.

Это крайне важно для лазерной обработки, особенно при производстве сборных конструкций, по двум причинам, о которых вы могли даже не задумываться, занимаясь лазерной резкой фанеры, например, для цветочных магазинов или кондитерских, где точность в изделии не играет никакой роли.

Во-первых, лазерный станок это точное, тонкое устройство, требующее правильной настройки и если отклонение в пределах 0,05мм ещё можно игнорировать, то каждый 0,1мм погрешности будет сказываться на качестве фокусировки луча и, как следствие, эффективности реза.

Во-вторых, при резке сборных конструкций, причем неважно, мебель это или игровой конструктор, запланированные пазы должны точно соответствовать друг другу по толщинам и длине. В данном случае гиперболизированная погрешность может полностью испортить уже готовое изделие.

Для того, чтобы избегать подобных ситуаций, каждый кто решил купить лазерный станок, чтобы профильно заниматься лазерной резкой фанеры, просто обязан приобрести хороший штангенциркуль, для измерения фанеры на этапе её поставки и последующей сортировки. Кстати, многие пренебрегают этим этапом, но исходя из личного опыта можно сказать, что наиболее эффективным будет производство (специализирующееся на изготовлении мелких изделий), которое уделяет время раскрою листов, их сортировке по толщине, с последующим сохранением под прессом.

Прессование фанеры на производстве – еще один момент, к которому приходишь лишь со временем, т.к. невозможно предугадать, как поведет себя та или иная партия этого материала в нынешних условиях температуры и влажности. Именно поэтому после сортировки настоятельно рекомендуется уложить на пачку фанеры ряд грузов, равномерно прижав её к полу. Это позволит выровнять поведенные при транспортировке листы, а также избежать деформации с течением времени.

Лазерная резка фанеры на практике

Теперь, когда вы неплохо осведомлены о том, что же из себя представляет фанера как материал и предупреждены о подводных камнях, самое время уделить немного внимания тому, в каких же сферах вообще используется фанера? Ведь если покупка лазера для резки фанеры – настолько выгодна, то и сталкиваться с ней вы должны постоянно?

На самом деле, так оно и есть, но как правило, мы не замечаем этого до того момента, пока не начнём самостоятельно производить ту же самую продукцию. Причем, если буквально пару лет назад это было не столь распространено, то сейчас зайдя в любой магазинчик – вы можете заметить на прилавке парочку фанерных лотков с пирожками или шавермой. На лотках, естественно, будет гравировка производителя. Цветочные магазины полны топперами и корзинками, а производители тортов пользуются подложками и этажерками их фанеры на постоянной основе. Даже в сетевых супермаркетах можно встретить светильники, игрушки, брелоки или просто украшения из фанеры в самых разнообразных вариациях.

Таким образом, можно судить, что лазерная резка фанеры была, есть и в ближайшее время будет востребованным направлением, так как сетевые гиганты редко сотрудничают с кем-то по направлениям, на которые нет спроса. Исходя из этого вам лишь остаётся выбрать собственную нишу и производить именно то, что будет доставлять удовольствие конкретно вам. Плюс ко всему, не забудьте про аналитику! Изучите свой город или район. Поговорите с продавцами и владельцами магазинов и узнайте, много ли у вас конкурентов и часто ли покупают изделия из фанеры. Это первый шаг на пути формирования вашего личного рынка сбыта, ведь бизнес, построенный на лазерной резке фанеры базируется на тесном контакте с продающими точками и вряд ли у вас получится продавать достаточный объем продукции с собственного прилавка. С того момента, как вы решили купить лазерный станок для резки фанеры, вы становитесь именно производственником и оставляете торговлю на откуп тем, кто ей занимается.

Естественно, что вам придётся самостоятельно рассчитать цену на свою продукцию, ведь даже купить фанеру порой бывает непросто, а найти выгодный ценник – вдвойне сложнее, но настоящие проблемы начинаются, когда вам придётся объяснять потребителю эти самые скачки цен. Таким образом, мы бы рекомендовали заранее изучить не только цены на лазерную резку фанеры, но и стоимость конечных продуктов. Очень скоро вы поймёте, что цены даже разных поставщиков не очень-то отличаются друг от друга, так как те, кто в нише уже долгое время, достаточно хорошо умеют рассчитывать среднюю стоимость с учётом погрешностей колебания цен на материалы. На первых этапах это значительно облегчит вам жизнь и позволит войти в нишу без лишних проблем и так до тех пор, пока лазерная резка фанеры не станет приносить вам одновременно и прибыль, и удовольствие!