Що потрібно лазерному верстату CO2 крім трубки: чилер, витяжка, обдув і захист від перегріву

Лазерна трубка CO2 без обв’язки не працює: їй потрібні проточна вода, повітря в сопло і витяжка диму. Кожен вузол докладно описано на своїй сторінці, а тут зібрано те, чого на цих сторінках немає: порядок вмикання та захисний ланцюжок, який не дає лазеру ввімкнутися без води. Що входить до набору деталей верстата, перелічено в розділі про комплектуючі для лазерного верстата CO2.

Чотири вузли і що захищає кожен

Таблиця показує, за що відповідає кожен вузол і що відбувається без нього. Дані взято з посібника на трубку SPT, рекомендацій MIT щодо безпечної роботи з лазерними верстатами та сторінок каталогу.

На схемі три контури навколо трубки: водяний, повітряний і контур диму. Захист за водою пов’язує водяний контур із лазером, його розібрано нижче.

Порядок вмикання та вимикання

Порядок один: спочатку те, що захищає трубку та оптику, потім лазер.

1. Увімкніть чилер і переконайтеся, що вода йде і в сорочці немає бульбашок. Посібник SPT вимагає перевірити, що водяне охолодження ввімкнено і працює нормально, до запуску лазера.
2. Увімкніть витяжку перед різанням і не вимикайте її, доки дим не вийде з робочої зони.
3. Перевірте обдув до запуску завдання: MIT рекомендує переконатися, що повітряний обдув працює, перед кожним завданням, особливо перед різанням за контуром.
4. Запускайте лазер і не відходьте від верстата: MIT рекомендує бачити різ, щоб помітити спалах або сильний дим.

Після завдання витяжку залишають увімкненою ще на 10-15 секунд: MIT рекомендує це, щоб рештки диму та запаху вийшли з камери. Чилер вимикають після лазера.

Датчик протоку як захист

Зупинена помпа, низький рівень води та перегрів припиняють охолодження трубки, а стежити за водою щосекунди оператор не може. Тому лазер має блокуватися сам. Захист за водою робить це так: датчик протоку води ставлять у контур охолодження, а його дроти підключають до входу захисту за водою блока живлення лазера (P) або контролера (WP).

Вихід аварії чилера підключають у той самий ланцюжок послідовно з датчиком. У чилерів CW-3000 і CW-5000 такий сигнальний вихід є. Тоді лазер не ввімкнеться при зупиненому насосі, низькому рівні води або перегріві.

На картці на датчик протоку води 24 В вказано струм 1 А при DC 24 В, пластиковий корпус із двома співвісними штуцерами для шлангів і робочу температуру 1-100 °C. Датчик підключають до одного входу захисту, P або WP. Усі підключення виконують при вимкненому живленні, а схему виводів звіряють з інструкцією блока живлення або контролера.

Після встановлення захист перевіряють: при зупиненій помпі лазер вмикатися не повинен. Захист за водою не вимикають і не перемикають.

Що вибирати в кожному вузлі

Чилер і вода

Чилер добирають за паспортом трубки: витрата води, діапазон температури і теплове навантаження. Розрахунок потужності та порівняння радіаторного і компресорного чилера наведено на сторінці про чилер для лазерної трубки, тут вони не повторюються. У посібнику SPT витрату води вказано як 2-7 л/хв, а вода має йти за принципом «нижній вхід, верхній вихід».

Посібник SPT рекомендує м’яку воду, дистильовану або очищену, і застерігає про накип: він закупорює канал сорочки, і трубка охолоджується гірше. Рідину для шпинделя з водяним охолодженням добирають за іншими правилами: у статті про шпиндель із водяним або повітряним охолодженням за інструкцією шпинделів потрібен антифриз, а воду лити заборонено. Рецепт рідини з одного контуру на інший не переносять: для трубки дивляться паспорт трубки.

Витяжка

Витяжку беруть за витратою і тиском, а діаметр її патрубка має збігатися з повітроводом: звуження на переході знижує витрату. У моделі витяжка равлик 250 Вт за карткою витрата 7 м³/хв, тиск 1,1 кПа, патрубок 150 мм і шум до 75 дБ. Сторінка про витяжки відносить таку модель до настільного верстата з полем до 600x400 мм і повітроводом до 3 м.

MIT зазначає, що за недостатньої витяжки оптика швидше забруднюється, гірше фокусує і розсіює промінь, а це підвищує ймовірність займання. ПВХ та інші хлоровмісні пластики в лазерному верстаті не ріжуть: при нагріванні виділяється хлороводень, він руйнує оптику.

Обдув

Для обдуву потрібен компресор, який подає повітря в сопло лазерної голови. На сторінці про повітряний компресор для лазерного верстата розібрано електромагнітні поршневі моделі без мастила, щоб мастило не осідало на лінзі. За цією сторінкою 50 л/хв достатньо для гравіювання і тонких матеріалів, а для різання фанери й акрилу завтовшки від 6 мм потрібно від 100 л/хв. Для різання під високим тиском застосовують цеховий компресор з ресивером, вологовіддільником і масляним фільтром: без фільтрів вода й мастило потрапляють на лінзу.

Компресор не ставлять там, куди йде дим витяжки: він засмокче це повітря і подасть його на лінзу. MIT рекомендує закладати обдув у верстат: він видаляє із зони різу продукти горіння і тепло та допомагає проти спалахів і обвуглювання. Наявність і строки надходження чилерів та компресорів уточнюйте в менеджера.

Типові помилки комплекту

• Вихід аварії чилера не підключено: лазер працює при зупиненому насосі.
• Лазер вмикають без протоку води або при вимкненому чилері: трубка перегрівається за лічені хвилини.
• Радіаторний чилер стоїть на трубці 80 Вт влітку: вода нагрівається вище паспортної температури, і потужність падає.
• Воду подано у верхній патрубок сорочки: повітря лишається всередині, і частина трубки перегрівається.
• Повітровід 150 мм звужено до 100 мм перехідником: переріз зменшився в 2,25 раза, і витрата впала.
• Компресор стоїть у потоці диму витяжки й подає на лінзу димне повітря.
• Верстат залишено без нагляду під час роботи або закрито оглядове вікно: спалах не видно.
• Захист за водою перемкнуто «на час»: лазер перестає реагувати на зупинку води.

Часті запитання

Чи потрібен чилер для трубки 40 Вт?

Потрібен: скляній трубці CO2 потрібна проточна вода, бо в промінь іде мала частина потужності, а решта стає теплом. Який чилер брати для 40 Вт, радіаторний у прохолодному приміщенні чи компресорний, показано в таблиці на сторінці про чилери.

Чи можна працювати без витяжки?

Ні. Без витяжки дим осідає на дзеркалах і лінзі, лінза нагрівається і тріскається. MIT додає, що дим при різанні містить ті самі продукти горіння, що й пожежа, і подразнює дихальні шляхи.

Як перевірити захист за водою?

Картка датчика протоку приписує перевірку після встановлення: при зупиненій помпі лазер не повинен вмикатися. Якщо лазер увімкнувся, захист підключено неправильно, і роботу не починають, доки схему не виправлять.

Що далі

Коли вода, обдув і витяжка працюють, переходять до променя: порядок описано в статті про юстування дзеркал лазера CO2. Брудне вихідне вікно трубки теж знижує потужність, і SPT не покриває гарантією падіння потужності через забруднення вихідної лінзи.