Laserskurður

Tölvustýrðar laserskurðarvélar eru notaðar til að skera og grafa í efni. Laser er í raun skammstöfun fyrir Light Amplified Source of Emitted Radiation, en þetta þýðir í raun að laser örvar ljós og beinir því í tiltekna átt. Ljósið er leitt í gegnum rör sem inniheldur spegla, og skýst svo út að efninu. Laserinn er með ljóstíðni sína stillta á eigintíðni einhvers mögnunarmiðils – gjarnan kodíoxíð, nitur, vetni eða helíum – til að grafa sig í gegnum efni.

Virkni og öryggisatriði
Vegna hitans sem myndast við þetta er töluverð eldhætta af laserum, sérstaklega þegar skorið er í eldfim efni eins og plexigler eða timbur. Því er mikilvægt að fylgjast alltaf vel með þegar verið er að nota laser til að grafa eða skera í efni.

Við skurð myndast mun meiri hiti en við gröft, og því er að öllu jöfnu notuð loftdæla til að sprauta þrýstilofti á skurðarflötinn til að kæla hann og hjálpa þannig lasernum að vinna vinnuna sína. Koldíoxíðslaserar (CO2 laserar) eru algengasta gerð skurðarlasera þar sem koldíoxíð er til í miklu magni í umhverfi okkar. En þar sem að eigintíðni koldíoxíðs er á innrauða ljósbilinu þá er ljósið frá þeim innrautt og er því skaðlegt fyrir augu manna. Stál og gler drekka í sig innrautt ljós, þannig að manni er óhult meðan eitthvað þessháttar er fyrir. Flestir iðnaðarlaserar hafa innbyggða öryggisþætti til að slökkni á lasernum um leið og lokið er tekið ofan af þeim, bæði til að koma í veg fyrir augnskaða og líka alvarleg meiðsli. Oftast er lokið gert úr gleri til að hægt sé að sjá hvað er að gerast.

Framkvæmd
35 watta Epilog laser hefur þrjár stillingar: afl, tíðni og hraði. Aflið er gefið í milliwöttum (mW), á skalanum frá 1 til 3500 mW. Tíðnin er gefin í hertzum (Hz), frá 1 upp í 5000 Hz. Hraðinn stjórnar hversu hratt laserinn ferðast eftir yfirborði efnisins og er gefinn upp á skalanum 1 til 100.

Afl ræður því hversu mikil orka er sett í skurðinn. Almennt þýðir meira afl dýpri skurður en þó skal að gætt að með meiri orku hækkar íkveikjuhætta.

Tíðnin ræður því hversu oft á sekúndu laserinn blikkar. Laserinn er ekki hafður stöðugt í gangi, heldur er hann látinn blikka með ákveðinni tíðni á sekúndu. Sé tíðnin hærri er skotið oftar og því skurðurinn dýpri. Ef hraðinn er mikill og tíðnin lág má gera ráð fyrir því að skurðurinn sé slitróttur, og því er eðlilegt að stilla hraða og tíðni saman.

Epilog laserinn býður upp á raster gröft og vektorskurð. Í rastergreftri hefur það heilmikið að segja hversu mikil upplausn er, en laserinn styður upplausnir frá 300 upp í 600 DPI (punktar á tommu). Mismunandi efni og mismunandi upplausnir kalla á mismunandi stillingar á hraða, afl og tíðni. Við gröft er tíðnin yfirleitt höfð breytileg til að stýra hversu djúpt skorið er í hverjum puntki en við skurð er tíðnin hafður fasti.

Dæmi um samsetningar fyrir upplausnir og skurð eru taldar upp í töflu 3 að neðan. Athugið að afl er gefið upp í prósentum af heildarafli (35 W) frekar en í milliwöttum vegna þess að flest notandaviðmót bjóða frekar upp á prósentur en nákvæma stýringu á afli. Þá er hraði líka gefin upp í prósentum.

Skurðarefni
Dæmigerður 35 watta laser getur grafið og skorið í ýmis efni, til dæmis þau sem eru talin upp í töflu 3. Flest lífræn efni er hægt að skera auðveldlega, þar með talin plastefni og timbur. Málma er erfiðara að skera með kraftlitlum CO2 laserum en með kraftmeiri laserum í kílówattaskalanum sem nota aðrar ljóstíðnir er auðvelt að skera í gegnum málma.

Í áframhaldandi umræðu um lasera verður miðað við 30-50 watta CO2 lasera á borð við Epilog Mini og Universal VersaLaser.

Viður
Flestar gerðir timburs má skera auðveldlega. Ef um þykkt efni er að ræða getur verið gott að fara nokkrar umferðir og skera sig þannig smám saman í gegn frekar en að fara hægt og rista djúpt í hverri umferð, því þá er hætta á íkveikju.

Ef verið er að skera í hart timbur eins og ask eða eik, svo ekki sé talað um blakkavið (guajak), þá getur verið betra að skera með hærri tíðni og minni orku til að viðurinn sviðni síður. Sama gildir þegar krossviður er tekinn fyrir. Fyrir allt að þriggja millimetra krossvið er almennt hægt að skera tiltölulega hægt á hárri tíðni án þess að hafa áhyggjur, en ef þykkari krossviður er annars vegar getur verið betra að skera ögn hraðar og fara margar umferðir.

Plast og harðplast
Flestar tegundir plasts og harðplasts má skera með auðveldum hætti. Það eru þó alveg þónokkur atriði sem þarf að hafa í huga.

Þegar unnið er með plast þarf að gæta að eitruðum gufum. Þá er til dæmis mjög óráðlagt að reyna að skera PVC, því uppgufun af brennandi PVC inniheldur klórgas sem er mjög eitrað mönnum. Hreint plast er mjög hart efni, en oftast er plast mýkt með efnum sem heita pthaletar og adipatar, en þegar þau bráðna gefa þau frá sér xenoestrógen, efni sem er sambærilegt við kynhormón kvenna, estrógen, og getur langtíma innöndun þess getur valdið getuleysi, einkum hjá karlmönnum. Almenna öryggisreglan er að skera ekki í neitt plast sem þú veist ekki nákvæmlega hvað er.

Almennt er afar mikilvægt að loftræsting sé góð þegar skorið er í plastefni, en sé gætilega að farið er hættan mjög lítil.

Sum plastefni eins og plexigler (akrýl) eru afar eldnærandi, og því er mikilvægt að hafa loftkælingu í gangi þegar skorið er í plast.

Til að skera í plexigler og önnur plastefni sem hafa mikinn gljá er nauðsynlegt að líma á það pappír til að laserinn nái í gegnum efsta lagið á plastinu þar sem glampinn er mestur.

Málmar
Í raun getur 35 watta laser lítið gert til að skera í málma, þeir eru einfaldlega of sterkir. Hinsvegar getur það unnið á yfirborði ýmssa málma. Til dæmsi getur það fræst málningu eða plasthúð burt af húðuðum málmi.

Ál sem hefur verið anóðerað er hægt að grafa lítillega í, en sá gröftur fjarlægir í raun bara anóðeringuna. Þegar ál hefur verið anóðerað er oxað lag utan á því sem verndar það gegn tæringu og býður upp á að álið sé litað og hefur það betri smureiginleika. Athugið að þessir eiginleikar glatast sé grafið í anóðeringuna.

Annað
Ótal önnur efni má grafa í. Almennt er hægt að grafa að einhverju leyti í flest það sem er ekki málmur. Steinefni og harðari textíla má reyna að skera í, en þá er gott að líma pappírshjúp yfir til að það verði ekki skemmdir á lasernum ef mikill glampi er á efninu. Prófið þá að grafa fyrst í prufu sem má skemmast og prófa sig áfram með mismunandi stillingar. Á mynd 35 má sjá stillingaglugga fyrir Epilog laserskerann á Windows stýrikerfinu.