Что такое полиграфия: Что можно делать в полиграфии лазерным станком

Весь процесс по разработке дизайнерского решения, как правило, не является длительным. Всё будет зависеть от общего уровня сложности проекта и сроков выполнения. Однако, возможности современного оборудования позволяют печатать большой объём продукции в короткие сроки.

Что такое полиграфия и какие услуги предоставляет

Что такое полиграфия и какие услуги предоставляет? Давайте разбираться вместе. Полиграфические услуги — вещь необходимая, даже в цифровую эпоху. Мир невозможен без печатной продукции. Кроме этого, с помощью печатной продукции можно заявить о себе. Особенно это актуально для бизнеса. За данными услугами рекомендуем обращаться к профессионалам. Они решат эту задачу мастерски.

Современный мир трудно вообразить без печатной продукции, выпуском которой занимаются типографии. Хоть в настоящее время Интернет очень популярен, но полиграфические услуги остаются востребованными. Это объясняется тем, что многие организации хотят заказать для себя брошюры, листовки, логотипы и уникальные визитки. Благодаря этой печатной продукции организации находят новых клиентов и поддерживают интерес у постоянных. Печатная продукция необходима для продвижения бизнеса и создания лица каждой фирмы.

Полиграфия создаёт большое количество этой продукции с одинаковым её содержанием. Полиграфические услуги представляют собой действия, которые направлены на создание печатной продукции. К услугам типографии всегда прибегают люди — как частные лица, так и организации.

Полиграфические услуги появились давно — в то время, когда не было даже печатных машин. Исходя из этого, можно сделать вывод о пользе этих услуг. С течением времени продолжали своё развитие типографии. В настоящее время эти услуги включают в себя создание:

Гравировка с использованием лазерного луча является самой точной и четкой. Изображения, нанесенные таким методом, имеют неограниченный срок годности, то есть, им не страшно воздействие воды, химикатов и трения. Управляемый компьютером лазер с максимальной детализацией и приближением к исходному образцу гравирует на поверхности материалов фотографии, сложные узоры и т. д., поэтому именно лазерный гравер используют для декорирования таких изделий, как:

Преимущества станков для лазерного раскроя

Если говорить о преимуществах лазера подробнее, то в первую очередь следует упомянуть такие достоинства, как:

    очень высокая скорость прохождения режущего луча (для резки до 500 мм/с, для гравировки до 700 мм/с), что в несколько раз ускоряет рабочий процесс в сравнении с любым иным оборудованием; работа с любыми материалами. Это могут быть сверхтвердые металлы, окрашенная древесина, тончайшая папиросная бумага, капризный в раскрое шелк, гофрированный картон, хрупкое стекло, а также резина, камень, все виды пластиков, тканей, нетканых материалов и еще очень большой список; сфокусированный в точку луч используется для всех производственных операций, доступных для станков, работающих на основе лазерного излучения (резка, маркировка, гравировка, сверление) — это исключает финансовые затраты на приобретение большого количества инструментов (фрезы, сверла и т. д.) и потерю времени на их замену; низкий уровень шума и пыльности при работе; гладкий и аккуратный срез, не требующий дополнительной обработки; благодаря тому, что сам луч имеет очень малый диаметр, с его помощью можно вырезать идеально точные контуры любой сложности. Кроме того, ширина реза настолько мала, что заготовки на материале могут быть расположены встык или вообще иметь одну общую стенку — таким образом можно добиться практически 100% экономии сырья; лазер воздействует на материалы не физически, а термически, поэтому заготовки не сдвигаются в процессе обработки, что позволяет сократить расходы на крепежную оснастку. Еще одним плюсом является сохранение целостности поверхности после лазерного раскроя, несмотря на очень высокую температуру луча. То есть, на ней отсутствуют не только любые механические повреждения (микротрещины, царапины, сколы в зоне реза и прочее), но и деформации термического характера.

Да, именно нанесение гравированных надписей и изображений чаще всего становится причиной покупки лазерной аппаратуры многими бизнесменами. Оно и понятно: спрос на бизнес-сувениры велик и регулярен. А гравированное изображение на зажигалке или брелоке будет держаться гораздо дольше, чем нанесенное краской, даже самой стойкой и суперкачественной.

Что можно изготовить с помощью лазера

От теории — к практике. Что конкретно можно сделать, имея у себя в мастерской или производственном цеху большой или не очень лазерный аппарат, кроме художественных копий гравюр пятнадцатого века?

Гравировка сувенирной продукции

Да, именно нанесение гравированных надписей и изображений чаще всего становится причиной покупки лазерной аппаратуры многими бизнесменами. Оно и понятно: спрос на бизнес-сувениры велик и регулярен. А гравированное изображение на зажигалке или брелоке будет держаться гораздо дольше, чем нанесенное краской, даже самой стойкой и суперкачественной.

На что можно наносить гравировку? Да на всё, что хотите! Ручки, пепельницы, зажигалки, брелоки, кожаные ежедневники и бизнес-папки, визитницы, флешки, открывашки. Именно так, простой гравировкой, наносят изображения на всемирно известные зажигалки Zippo. Возможности современных лазеров таковы, что даже на маленькой площади можно очень детально, с высоким разрешением выгравировать сложный логотип или надпись.

Лазерная резка

Конечно же, лазер можно (и нужно!) использовать в качестве резака. Особенно тогда, когда требуется вырезать очень сложную, практически кружевную форму. Не всякий электролобзик или даже станок-мультикам сделает это так тонко и так точно. К тому же, после лазерной резки не нужно тратить время на обработку краёв — края получаются ровные и гладкие.

Что резать? Опять же, всё, что хотите. Напольные и настольные таблички любых форм, объемные пластиковые, металлические или деревянные буквы, номерки, жетоны, бирки. Всевозможные указатели, значки, бейджи, карточки, и еще многое другое. Легко и просто можно вырезать сложные кружевные украшения, например, снежинки и всевозможные цветочки-розочки для новогоднего или свадебного оформления.

Изготовление печатей и штампов

Конечно же, штампы и печати. Тонкий лазерный луч идеально подходит для выполнения этой практически ювелирной работы. Мелкие детали, буковки и элементы графической защиты лазерный луч вырезает с поверхности резиновой заготовки безо всяких затруднений. И, что немаловажно, делает это быстро.

Конечно, для изготовления печатей с помощью лазера нужен и соответствующий материал: обычная резина не подойдёт для этого. Она будет гореть, выделяя сажу, и, в конце концов, загрязнит оптику лазерного гравёра. Да, такая специальная резина будет стоить дороже обычной, но зато печать можно сделать с очень высокой степенью защиты — не подделаешь! Кстати, если вы не знали, нынешние ГОСТы допускают изготовление гербовых печатей только этим методом — лазерной гравировкой.

Все используемые в экспонирующих модулях CtP-устройств лазеры по природе их активной среды можно разделить на три большие группы:

ЛАЗЕРЫ В ПОЛИГРАФИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Широкое применение лазеров в различных областях науки и техники предопределила их способность генерировать интенсивное когерентное направленное монохроматическое излучение. В полиграфии использование лазеров началось сразу же после их появления. На протяжении последних лет и до настоящего времени технология лазерной записи информации непрерывно развивается. Подтверждение тому – присутствие на рынке большого количества компаний-производителей широкой номенклатуры устройств Сomputer-to-Plate.

Все используемые в экспонирующих модулях CtP-устройств лазеры по природе их активной среды можно разделить на три большие группы:

Активной средой лазеров данного типа является газ или смесь газов. Особенностью активной среды, находящейся в газовой фазе, является ее высокая оптическая однородность, что позволяет применять большие длины резонатора и добиваться высокой направленности и монохроматичности излучения. Оптическая накачка газовой системы неэффективна, так как в газе отсутствуют широкие полосы поглощения. Поэтому лазеры данной группы накачиваются пропусканием через активную среду электрического тока, или так называемым тлеющим разрядом. Реже используются методы химической накачки, газодинамического расширения и т. п.

В первых зарубежных и отечественных устройствах СtP, например в лазерном гравировальном автомате ЛГА, использовались CO2-лазеры. Однако в настоящее время они применяются редко, в основном для гравирования металлов или полимеров. Причиной тому стали такие недостатки CO2-лазеров, как высокие требования к охлаждению, малая глубина резкости, большой размер пятна (более 30 мкм). Более широкое применение нашли лазеры на основе инертных газов – гелий-неоновый (He-Ne) и аргоновый (Ar).

Аргоновый лазер может испускать свет семи различных длин волн, однако более 80% подобных лазеров работают в диапазонах 488 (голубой) и 514,5 нм (зеленый). По сравнению с CO2-лазером аргоновый лазер гораздо дешевле и проще в эксплуатации. В технологию Computer-to-Plate аргоновый лазер пришел из ФНА, хотя сегодня используется в них редко. В настоящие время аргоновые лазеры являются самыми мощными источниками непрерывного когерентного излучения в ультрафиолетовом и видимом диапазонах спектра. Широкому распространению мощных аргоновых лазеров мешают их высокая стоимость, низкий КПД (до 10%) и большая потребляемая мощность (3-5 кВт). Тем не менее подобные лазеры используются в современном CtP-оборудовании. Например, аргоновый лазер может устанавливаться в устройстве PlateDriver компании Esko-Graphics. Максимальное разрешение PlateDriver составляет 5080 точек/дюйм при размере точки 6,5 мкм.

Другим типом газовых лазеров, используемым в CtP-устройствах, является гелий-неоновый, который также называют атомарным. В этом лазере в качестве активного вещества выступает смесь гелия и неона в соотношении примерно 20:3 при общем давлении в газоразрядной трубке около 80 Па.

Вынужденное излучение создается атомами неона, а атомы гелия участвуют лишь в передаче энергии атомам неона. При возбуждении газовой смеси электрическим током (постоянным или переменным с частотой около 30 МГц) возникает тлеющий разряд, подобный разряду в рекламной неоновой лампе. В результате часть атомов неона переходит с основного энергетического уровня на долгоживущие возбужденные уровни, тем самым создавая накачку лазера.

В диапазоне видимого и инфракрасного спектров гелий-неоновый лазер может содержать большое число (

130) спектральных линий. Выделение нужной спектральной линии осуществляется подбором зеркал оптического резонатора, введением в резонатор диспергирующего или селективно поглощающего элемента, а также постоянного магнита. В гелий-неоновом лазере рабочая газовая смесь находится в газоразрядной трубке, длина которой может достигать 0,2-1,0 м. Трубка изготавливается из высококачественного кварцевого стекла. Мощность генерации существенно зависит от диаметра трубки. С увеличением ее диаметра, с одной стороны, возрастает объем рабочей смеси, с другой – уменьшается электронная температура плазмы, что приводит к уменьшению числа электронов, способных возбуждать атомы газов.

Достоинствами гелий-неоновых лазеров являются когерентность излучения, малая потребляемая мощность (8-10 Вт) и относительно небольшие размеры. Основные недостатки – невысокий КПД (до 10%) и низкая выходная мощность, не превышающая 100 мВт. При использовании для возбуждения импульсного напряжения большой амплитуды лазер работает в импульсном режиме.

Гелий-неоновым лазером с длиной волны 633 нм оснащаются, например, плоскостные устройства TigerCat компании ECRM. Максимальное разрешение записи устройств TigerCat – 3556 точек/дюйм, при размере точки 14 мкм.

Несмотря на неплохие характеристики газовых лазеров, в последнее время производители оборудования CtP, как правило, отдают предпочтение более простым и дешевым твердотельным и полупроводниковым лазерам.

Рис. 4.1 – Газовый лазер

Активной средой в современных твердотельных лазерах, как правило, является диэлектрический кристалл, в который введены ионы редкоземельных металлов, например неодима. Система оптической накачки выполнена в виде отражателя в корпусном исполнении. Внутри отражатель имеет форму эллипса, в фокусе которого находятся активный элемент (активная среда) и лампы накачки. Оптическим резонатором служат противоположные полированные грани активного элемента, на которые нанесен слой металла.

В качестве активного элемента в первом промышленном лазере использовался рубин, однако в настоящее время твердотельные лазеры создаются в основном на основе кристаллов иттрий-алюминиевого граната с добавкой ионов неодима (Nd: YAG). Активной средой в них является кристалл Y3Al5O12, в котором часть ионов Y3+ замещена ионами Nd3+.

Nd: YAG-лазеры могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режиме. При работе в импульсном режиме для накачки используются ксеноновые лампы, в непрерывном – криптоновые. Размеры стержней такие же, как и у рубинового лазера. Выходные параметры мощности:

В импульсном режиме с большой частотой повторения импульсов (50 Гц) – до 200 Вт;

Твердотельные лазеры нашли применение в науке (лазеры с РМД), в медицине, в обработке материалов (резка, сверление, сварка, осаждение металлов и т. д.).

В устройствах CtP используются лазеры мощностью от 1 Вт до нескольких кВт. КПД составляет от 3 (при использовании для накачки ламп) до 10% (при применении для накачки диодов). Глубина резкости при этом достигает 60 мкм. Используют лазеры с длиной волны 1064 нм, а также с удвоенной частотой (532 нм). Твердотельные лазеры имеют следующие достоинства:

Небольшая длина волны позволяет получить пятно диаметром менее 10 мкм и значительно повысить разрешение записи;

Минимальные потери при прохождении по оптоволоконным световодам и легкость модуляции упрощают конструкцию лазерных установок;

Значительное число известных материалов (в особенности металлов) имеют высокий коэффициент поглощения в области излучаемых длин волн, что облегчает разработку формных пластин и повышает эффективность лазерной записи.

В CtP-устройствах, оснащенных твердотельными лазерами, компании предлагают фотополимеризующиеся и серебросодержащие формные пластины, а также пластины с гибридными и термочувствительными слоями. При этом под воздействием лазера с длиной волны 1064 нм термочувствительные слои могут подвергаться термодеструкции, абляции или термоструктурированию.

Твердотельными YAG-лазерами оснащаются CtP-устройства Polaris (Agfa), LaserStar LS (Krause), DigiPlater (PPI) и многие другие. Однако в последнее время все чаще вместо твердотельных лазеров используются лазерные диоды.

Рис. 4.2 – Схема твердотельного лазера

Эти лазеры весьма условно можно выделить в отдельный тип, так как в них использован примерно такой же механизм возбуждения активной среды (накачки), как у газовых или твердотельных лазеров. «Сердечник» лазера толщиной всего лишь несколько микрометров состоит из иттербия и функционирует как резонатор. Наилучшего качества удается добиться при длине волны излучения 1110 нм, при этом длина оптоволоконного кабеля может достигать 40 м. Серийно выпускаются лазеры мощностью от 1 до 100 Вт, с КПД около 50%. Оптоволоконные лазеры обычно не требуют специального охлаждения. Минимальный размер пятна у современных оптоволоконных лазеров – около 20 мкм, причем при использовании механизмов коррекции его удается уменьшить до 5 мкм. Глубина фокуса составляет 300 мкм, что позволяет без механизма автофокусировки успешно работать с формными материалами различной толщины.

ЦИФРОВАЯ ФЛЕКСОГРАФИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПТОВОЛОКОННОГО ЛАЗЕРА.

В зависимости от особенностей изображения модуляция лазерного излучения может быть внешней – через акустооптический модулятор – или путем прямой внутренней модуляцией самого источника лазерного излучения (со значительным снижением уровня качества).

Неоспоримое преимущество CO2-лазера – высокая мощность и производительность. Длина волны лазера составляет 10,6 мкм. В реальных условиях фокусировка лазерного луча не может дать пятна, диаметр которого не превышал бы длину волны лазера менее чем в пять раз. Поэтому у высокомощного CO2-лазера размер пятна составляет примерно 50 мкм. Это соответствует реальному разрешению только в 500 DPI и максимально возможной линиатуре около 20 линий/см. При увеличении разрешения размер пятна лазера остается неизменным, вследствие чего уменьшается число растровых точек в светах и в теневых областях. При печати пропадают контраст и прозрачность изображения, а переходы становятся неплавными и ступенчатыми.

На рис. 4.3 представлено пиксельное изображение растровой точки с линиатурой 50 линий/см (127 lpi) при разрешении 2000 ppi для источника излучения CO2-лазера и Nd:YAG – или оптоволоконного лазера.

Рис. 4.3 – Соотношение размеров пятна у лазеров различных типов

Наблюдается заметное различие в размерах пятна разных источников лазерного излучения, поэтому использование CO2-лазера приводит к сильному уменьшению количества передаваемых тоновых градаций.

В отличие от CO2-лазеров, Nd:YAG-лазеры и оптоволоконные лазеры благодаря короткой длине волны (1,06 мкм или 1064 нм) могут точно записывать высоколиниатурные изображения и поэтому широко используются в цифровой флексографии.

Под «цифровой флексографией» обычно подразумевается так называемая LAMS-технология CtFP (где LAMS расшифровывается как Laser Ablatable Mask и переводится «маска, удаляемая лазером»). Эта технология была впервые представлена на выставке Drupa 1995 и с тех пор заняла значительную долю европейского рынка.

В цифровой флексографии используются обычные фотополимерные пластины, покрытые черным LAMS-слоем. Толщина LAMS-слоя составляет несколько микрометров, а изображение записывается с помощью инфракрасного лазера (обычно оптоволоконного лазера с длиной волны 1064 нм или лазерных диодов с длиной волны 830 нм).

LAMS-слой заменяет пленку, используемую в традиционных способах печати. Он полностью удаляется лазерным лучом в нужных для печати местах (абляция). LAMS-слой с записанным изображением называется также «цифровой пленкой» (digital Film).

После записи изображения на LAMS-слое цифровая печатная флексографская пластина подвергается дальнейшей обработке так же, как и традиционные пластины, включая основное экспонирование, обратное экспонирование с помощью УФ излучения, вымывание, сушку, дополнительную обработку

Рис. 4.4 – LAMS-технологии в флексографии

Двухступенчатый технологический процесс в полном объеме отвечает современным требованиям по качеству и производительности. Передача полутоновых изображений при линиатуре до 200 линий/см уже стала стандартом в печати флексографским способом на складных коробках и этикетках. Даже для гофрированного картона возможны линиатуры до 60 линий/см. Сегодня для печати защитных элементов, применяемых в печати упаковки, этикеток и лотерейных билетов, производятся цифровые флексографские формы с линиатурой до 400 линий/см – т. е. разрешение в этом случае достигает 8000 DPI.

Удаление LAMS-слоя с цифровой флексографской пластины требует примерно в 30 раз большей мощности лазера, чем запись изображения на термальной офсетной пластине, и примерно в 100 раз меньшей мощности, чем прямая гравировка фотополимерной пластины, чувствительной к УФ-излучению. Таким образом, ни лазерные технологии, разработанные для прямой гравировки, ни те, что используются для записи изображения на термальные офсетные пластины, не применимы для цифровой флексографии, если только не снижать уровень качества, производительность и рентабельность. Здесь чаще всего применяются оптоволоконные лазеры. Их преимущество заключается в мощности, достаточной для технологии удаления LAMS слоя на флексографской пластине, что позволяет обеспечить хорошее качество лазерного луча. Последнее дает возможность создавать глубину резкости, компенсируя большие допуски по толщине флексографских пластин и рукавных форм без необходимости применения дорогостоящих и часто неэффективных на практике систем автофокусировки. Еще один подход к источникам излучения в цифровой флексографии – применение для записи цифровых форм экспонирующих головок с лазерными диодами от офсетных формных экспонирующих устройств. Недостатком таких систем является низкое качество излучения. Это осложняет выравнивание множества отдельных маломощных лучей, применяемых в данной технологии, таким образом, чтобы нанесение растрового изображения с применением флексографских углов происходило без появления дефектов изображения (полосы, муар). Результатом низкого качества излучения является недостаточная глубина резкости, которая не сможет в полном объеме компенсировать большие допуски на толщину для флексографских пластин и особенно рукавных форм.

В лазерах этого типа активной средой является полупроводниковый кристалл. Наиболее распространенный способ накачки – пропускание через кристалл тока.

В системах CtP обычно используются диоды малой мощности. Однако при их объединении в группы суммарная мощность системы может достигать сотен ватт при КПД 50%. Обычно полупроводниковые лазеры не требуют применения специальных систем охлаждения. Интенсивное водяное охлаждение используется только в устройствах повышенной мощности.

Главным недостатком полупроводниковых лазеров является неодинаковое распределение энергии по сечению лазерного луча. Однако, благодаря хорошему соотношению цены и качества, полупроводниковые лазеры стали в последнее время наиболее востребованным видом источников экспонирующего излучения в CtP-системах.

Широко применяются сегодня инфракрасные диоды с длиной волны 670 и 830 нм. Среди устройств, оснащенных ими – Lotem и Trendsetter (Creo); PlateRite (Dainippon Screen); Topsetter (Heidelberg); XPose! (Luscher); Dimension (Presstek). Для повышения производительности устройств экспонирование осуществляется матрицей диодов. Минимальный размер точки обычно лежит в пределах 10-14 мкм. Однако малая глубина резкости ИК-диодов требует применения дополнительных операций по коррекции луча. Из достоинств ИК-диодов можно отметить возможность загрузки пластин при дневном свете.

В последнее время во многих моделях CtP-устройств используется фиолетовый лазерный диод с длиной волны 405 нм. Полупроводниковый фиолетовый лазер применяется в промышленности сравнительно недавно. Его внедрение связано с разработкой технологии DVD.

Достаточно быстро новый источник излучения стал применяться в системах Computer-to-Plate. Фиолетовые лазерные диоды дешевы, долговечны и имеют достаточную для воздействия на копировальные слои пластин энергию излучения.

Однако из-за коротковолновой эмиссии лазер очень прихотлив в работе, а на качество записи большое влияние оказывают качество поверхности печатной пластины и состояние оптики. Пластины для экспонирования фиолетовым лазером можно загружать при желтом освещении. В настоящее время фиолетовый лазер используется в следующих устройствах: Palladio (Agfa); Mako 2 (ECRM); Luxel V/Vx (FujiFilm); Prosetter (Heidelberg); PlateDriver (Esko-Graphics).

Рис. 4.5 – Схема полупроводникового лазера

Технологические параметры CtP-систем определяются такими характеристиками лазера, как «качество» пучка, размеры пятна, глубина резкости луча, мощность лазера.

Для оценки «качества» луча служит коэффициент М2. Коэффициент качества идеального лазера равен единице. Наиболее близок к этому значению коэффициент качества оптоволоконных лазеров. Среднее значение М2 твердотельных и полупроводниковых лазеров равно соответственно 5 и 15 Фактически качество луча определяется видом кривой распределения энергии в поперечном сечении луча.

Рис. 4.6 – Характеристика лазерного луча

Как правило, на центр луча приходится большее количество энергии, чем на его края, что ведет к неравномерности засветки.

Размер пятна (поперечного сечения луча) лазера определяет разрешение записи. Например, при линиатуре вывода 54 лин/см размер лазерного пятна должен быть 12 мкм. Размер пятна связан с другими характеристиками лазерного луча и оптической системы следующим упрощенным соотношением:

Где f – фокусное расстояние линзы; – длина волны лазерного излучения; M2 – коэффициент качества; r – радиус кривизны линзы.

Как видно из формулы, чем больше длина волны лазера, тем труднее сфокусировать луч в пятно малого диаметра.

Глубина резкости (фокуса) определяется как наибольшее расстояние, измеренное вдоль оптической оси, между точками, воспроизводимыми достаточно резко.

Рис. 4.7 – Изображение глубины резкости

Поверхность формного материала, как правило, не совсем однородна, а толщины копировальных слоев современных пластин могут варьироваться в диапазоне 10-50 мкм. Если глубина резкости будет недостаточной, то о качественной засветке или удалении слоя говорить будет затруднительно.

При прямом гравировании фотополимерной пластины глубина резкости должна быть от 0,5 до 2,5 мм, иначе невозможно будет сформировать профиль печатающего элемента. Некоторые компании, например Hell Gravure Systems, определяют глубину резкости как 10% от диаметра сфокусированного луча. Ниже приведена формула для оценки глубины резкости:

Таким образом, длина волны и качество луча обратно пропорциональны разрешающей способности и прямо пропорциональны глубине резкости.

Время экспонирования лазерным лучом в основном зависит от двух факторов: мощности лазера и светочувствительности применяемого материала, которая обычно обозначается в Дж/см2 или в Втхс/см2. Например, печатная форма площадью 1 м2, обладающая светочувствительностью 3,5 Втхс/см2, требует для ее засветки 35 кВтхс (10 000 см2 х 3,5 Втхс/см2). Для лазера мощностью 45 Вт время экспонирования составит 35 000/45 = 778 с, то есть около 13 минут.

Лазерный луч может доставляться к поверхности материала тремя способами. В самом простом случае лазер (обычно лазерные диоды) помещается в записывающей головке и движется вместе с ней. При другом способе лазер неподвижен, а луч развертывается с помощью системы зеркал и линз, что ведет к увеличению требований к точности и жесткости всей конструкции. При третьем способе используются оптические световоды.

Многие компании используют различные ухищрения для улучшения технических параметров своих устройств, например уменьшают размеры пятна путем пропускания луча через модулирующую диафрагму.

Рис. 4.9 – Уменьшение пятна лазера

Главный недостаток такого решения – потеря значительной части (до 75%) мощности лазера. К тому же подобные системы требуют интенсивного охлаждения. Другой путь повышения разрешения – экспонировании изображения с наложением лучей.

Рис. 4.10 – Наложение лучше друг на друга

Эта технология используется не только в CtP-системах, но и в фотонаборных автоматах и лазерных принтерах. Для компенсации малой глубины резкости применяются системы автофокусировки.

Обработка материала производится при помощи лазерного луча. Особенностью такого метода является высокая точность настройки, благодаря чему конечный результат всегда совпадает с изначальным макетом. В типографии на профессиональном лазерном станке выполняют:

Изделия лазерной резки

Прежде чем запустить процесс создания того или иного изделия, разрабатывается его чертеж. Он переводится в электронный вид с помощью специальной программы, затем согласно заданным параметрам выполняется работа лазером. Ассортимент изготавливаемой на лазерном станке продукции широк. Можно создать:

Эксклюзивные открытки, конверты, приглашения, настенные календари, плакаты. Гравировка на таких изделиях выделит их из массы похожих. Сувенирную продукцию. Элементы наносимого изображения будут отличаться аккуратностью. В качестве примера можно привести сувенирные бокалы с индивидуальной гравировкой – отличный подарок на любой праздник. Рекламные материалы. Оригинально оформленный рекламный буклет привлечет к себе внимание потенциальных клиентов за счет необычного внешнего вида. На лазерном станке любой POS-материал может быть превращен в произведение искусства.

Отдельно стоит отметить возможность создания предметов декора. В последнее время украшения для интерьера, выполненные с применением лазерной резки или гравировки, пользуются особой популярностью.

Резка. Когда лазерный луч проходит через материал заготовки, он создает разрез. Лазерная резка обычно очень точная и чистая. Внешний вид обрезанных кромок зависит от материала. Например, кромки обрезной древесины обычно имеют более темный коричневый цвет, чем исходная древесина. Края акрила не меняют цвет и после лазерной резки имеют красивый глянцевый блеск.

Лазерная резка и гравировка — подробное руководство для начинающих

Лазерные станки — отличное решение для производства самой разнообразной продукции: от простых коробок до гравировки подробной графики на дереве или создания сложных трехмерных объектов.

В этом руководстве для начинающих рассмотрим основы работы лазерного резака, примеры того, что можно сделать с помощью лазера, и как создавать дизайны для лазерной резки или гравировки.

Лазерные станки — что это?

Лазерный резак — это машина с компьютерным управлением, которая использует лазерный луч для точной резки или гравировки материала. Лазер — сильно сфокусированный, усиленный световой луч, который заставляет материал локально гореть, плавиться или испаряться. Тип материала, который может разрезать лазер, зависит от типа лазера и мощности конкретной машины.

Есть разные виды лазерных станков. В этом руководстве особое внимание уделяется газовым машинам и, в частности, лазерным станкам CO2, поскольку этот тип чаще всего используется любителями и малым бизнесом. К другим типам относятся, например, волоконные или кристаллические лазеры, которые в основном используются в промышленности.

Станки для лазерной резки CO2 способны резать и гравировать широкий спектр неметаллических материалов, таких как дерево, бумага, акрил, текстиль и кожа.

Как работает лазерный станок?

В станке для лазерной резки CO2 лазерный луч создается в трубке, заполненной газом CO2. Далее с помощью зеркал и линз лазерный луч направляется на лазерную головку и фокусируется на поверхности материала. Двигатели с электронным управлением перемещают лазерную головку, чтобы вырезать или выгравировать желаемую форму на материале заготовки. Форма определяется входным файлом, который может быть векторным или растровым изображением.

Когда лазер попадает на материал, очень небольшая область нагревается за очень короткий период времени, в результате чего материал плавится, сгорает или испаряется.

Что можно делать с помощью лазерного станка?

В целом, лазерный станок может выполнять три задачи: резка, гравировка и маркировка.

Резка. Когда лазерный луч проходит через материал заготовки, он создает разрез. Лазерная резка обычно очень точная и чистая. Внешний вид обрезанных кромок зависит от материала. Например, кромки обрезной древесины обычно имеют более темный коричневый цвет, чем исходная древесина. Края акрила не меняют цвет и после лазерной резки имеют красивый глянцевый блеск.

Прорезь у лазерного резака очень маленькая. Термин пропил относится к ширине канавки, сделанной во время резки. Это зависит от материала к материалу, а также от конкретных настроек лазера. Для многих материалов пропил составляет от 0,05 мм (0,002 дюйма) до 0,5 мм (0,02 дюйма).

Гравировка. Лазерный луч удаляет части верхнего материала, но не прорезает весь материал, формируя на поверхности надпись или рисунок.

Маркировка. Лазер не удаляет материал, а, например, меняет цвет материала. На резчиках с CO2-лазером маркировка в основном используется при работе с металлами. Маркировочный раствор (например, CerMark или Enduramark) наносится на поверхность заготовки. После высыхания маркировочного раствора выполняется гравировка. Тепло от лазера связывает раствор с металлом, в результате чего остается стойкая метка.

Какие материалы можно вырезать или гравировать лазером?

Станки с CO2-лазером способны резать и гравировать самые разные материалы. Однако есть и материалы, которые нельзя обрабатывать. Это может быть связано с тем, что лазер не в состоянии прорезать материал или с образованием токсичных газов. Также нельзя использовать легковоспламеняющиеся материалы.

В зависимости от мощности и других характеристик используемой машины максимальная толщина материала, который можно разрезать, будет варьироваться. Мощность лазерных резаков измеряется в ваттах. Типичные уровни мощности находятся в диапазоне от 30 до 120 Вт. Лазеры с большей мощностью в основном используются только в промышленном секторе.

Материал Резка Гравировка Примечание
Древесина
Фанера Лазеры могут с трудом разрезать фанерные листы с наружным клеем.
МДФ
Пробка
Картон
Бумага
Кожа Для достижения наилучших результатов используйте растительное дубление.
Фетр
Хлопок
Акрил (оргстекло)
Делрин (ПОМ, ацеталь)
Полиэтилен высокой плотности (HDPE) (✓) (✓) Края плохо плавятся. Возможность легкого возгорания.
Полипропилен Возможно расплавление.
Гранит
Мрамор
Каменная плитка
Керамика, фарфор
Стекло
Нержавеющая сталь
Алюминий

Есть материалы, которые нельзя обрабатывать лазером, потому что это приведет к образованию токсичных газов или пыли, которые также могут повредить машину. Эти материалы включают (но не ограничиваются ими):

    кожа и искусственная кожа, содержащая хром (VI); углеродные волокна (Карбон); поливинилхлорид (ПВХ); поливинилбутирал (ПВБ); политетрафторэтилены (ПТФЭ / тефлон); оксид бериллия; любой материал, содержащий галогены (фтор, хлор, бром, йод и астат), эпоксидные или фенольные смолы.

Как создать дизайн для лазерной резки или гравировки?

Большинство лазерных резаков CO2 работают так же, как и обычные струйные принтеры. Лазерный резак поставляется со специальными драйверами, которые преобразуют изображение с компьютера в формат, который может считывать лазерный резак.

При работе с лазерными резаками важно знать разницу между векторными и растровыми изображениями. Оба типа файлов изображений можно обрабатывать, но растровые изображения можно использовать только для гравировки, но не для резки.

В векторном изображении все линии и цвета хранятся в виде математических формул. Растровые изображения основаны на пикселях. Это означает, что изображение состоит из множества маленьких квадратов. Векторные изображения можно увеличивать без потери качества, в то время как растровые изображения начинают «пикселизироваться» при определенном увеличении.

Типы векторных файлов: SVG, EPS, PDF, DXF, DWG, CDR (CorelDRAW), AI (Adobe Illustrator)

Вы можете использовать программное обеспечение по вашему выбору, если экспортируете файл в подходящем формате. Ниже приведены несколько примеров программного обеспечения для графического дизайна.

Первое, что следует учитывать, — это размер вашего материала / максимальный размер, который может вместить рабочая зона. Это определяет максимальный размер вашего дизайна. Цветовой режим должен быть установлен на RGB. Для обозначения разных процессов обычно используются разные цвета. Например, красный цвет может использоваться для всех частей, которые будут вырезаны, а черный — для гравировки.

Как объяснялось ранее, во время операции резки лазер направляет непрерывный луч на материал, чтобы разрезать его. Чтобы знать, где резать, лазерному станку нужен векторный путь в качестве входного файла.

Лазер будет вырезать только векторную графику с минимально возможной толщиной линий (это зависит от используемого программного обеспечения). Любая другая графика, например сплошные фигуры или более толстые линии, не будет вырезана.

При вырезании текста или других сложных форм следует учитывать, что несвязанные средние части — например, внутренняя часть буквы «О» — выпадут. В зависимости от желаемого дизайна вы можете предотвратить это. Для текста вы можете, например, использовать трафаретный шрифт, в котором все внутренние части букв соединены с внешними частями.

Создание файла для лазерной гравировки

При лазерной гравировке можно различить векторную гравировку и растровую гравировку. Векторная гравировка в основном аналогична резке с той лишь разницей, что для гравировки мощность меньше, так что лазер просто удаляет части материала, а не прорезает.

Для растровой гравировки входным файлом может быть либо векторный файл, либо растровое изображение. Во время растровой гравировки изображение гравируется лазером линия за линией, пиксель за пикселем. Этот процесс аналогичен тому, как струйный принтер наносит чернила, но вместо нанесения чернил материал удаляется лазерным лучом.

Гравировка подходит как для простых форм, так и для сложных изображений. Для гравировки фотографии необходимо преобразовать в изображения в градациях серого.

Как пользоваться лазерным станком?

Когда ваш дизайн будет готов, настало время для последнего шага — резки на лазере. Лазерные резаки — очень мощные машины. С ними можно творить великие вещи, но они также потенциально опасны, поэтому сначала небольшое предупреждение.

Перед использованием лазерного резака всегда сначала убедитесь, что вы прочитали и поняли все инструкции по технике безопасности, которые прилагаются к нему. Кроме того, имейте в виду, что эта длина волны CO2-лазера находится в инфракрасной части светового спектра, поэтому она невидима для человеческого глаза. Красная точка, которую вы видите на многих станках на поверхности материала, — это всего лишь вспомогательное средство позиционирования, а не лазерный луч, который на самом деле выполняет резку.

Прежде всего, убедитесь, что ваш материал помещается в рабочую зону лазерного резака, и при необходимости отрежьте его по размеру. Кроме того, будьте готовы сделать несколько пробных надрезов или гравюр, и принести с собой запасной материал.

Вам не обязательно нужны дополнительные инструменты при работе с лазерным станком, но все же могут пригодиться:

    универсальный нож: для резки материала, который не был полностью прорезан лазерным резаком, или для резки бумаги и картона по размеру; малярная лента: используйте ее для маскировки поверхности вашего материала, чтобы предотвратить появление пятен от ожогов; рулетка / штангенциркуль: для измерения размеров и проверки правильности размеров конечных объектов.

Четыре наиболее важных параметра лазерного резака — это мощность, скорость, частота и расстояние фокусировки.

Мощность: определяет выходную мощность лазера. Обычно можно установить от 0 до 100% (максимальная мощность). Большая мощность используется для резки толстых материалов, а меньшая мощность используется для гравировки и резки тонких материалов, таких как бумага.

Скорость: определяет скорость движения лазерной головки. Для гравировки и резки тонкого материала скорость обычно устанавливается близко к максимальной. Частота (Гц, PPI): параметр частоты указывает количество лазерных импульсов в секунду. Частота полностью зависит от используемого материала. Например, резка по дереву лучше всего выполняется при частоте от 500 до 1000 Гц, а для акрила рекомендуется от 5000 до 20000 Гц для достижения гладкой кромки.

Фокус: как объяснялось ранее, внутри лазерной головки есть фокусирующая линза. Точка фокусировки (где лазерный луч наиболее тонкий) для большинства применений должна находиться на поверхности материала или немного ниже. Для этого материал должен находиться на определенном расстоянии от линзы. Точное расстояние зависит от типа используемой фокусирующей линзы.

Многие лазерные машины имеют моторизованную платформу, которую можно перемещать вверх и вниз для установки расстояния фокусировки. В качестве альтернативы необходимо вручную отрегулировать положение поверхности материала.

Итак, теперь, когда у вас есть базовое представление о доступных настройках, вы можете спросить себя, как найти правильные настройки для конкретно ваших проектов? Хорошей отправной точкой является руководство по эксплуатации лазерного резака. Часто вы найдете предлагаемые настройки для многих материалов. Если вы работаете с совместно используемым лазером в рабочем пространстве, обычно есть списки с доступными рекомендуемыми настройками.

Чтобы найти идеальные настройки для вашего материала, может потребоваться несколько попыток. Всегда изменяйте только один параметр в процессе тестирования. Например, начните с мощности, проверяя разные значения с шагом 5-10%. Когда вы будете довольны своими результатами, не забудьте записать свои настройки для использования в будущем.

При всех перечисленных преимуществах у лазерных принтеров присутствуют и недостатки. Например, высокое потребление электроэнергии в сравнении с офсетным и другим печатным оборудованием.

Лазерная печать и ее особенности

Качество полиграфии зависит не только от типа чернил и бумаги, хотя это, безусловно, тоже важные параметры. Скорость и долговечность печати определяет еще и вид используемого оборудования. В продвинутых типографиях задействуют офсетные, трафаретные, струйные и лазерные принтеры. О последних и пойдет речь сегодня.

Нанесение текста и изображений происходит за счет лазерного луча. Под его воздействием на покрытии фотобарабана точечно меняется электросопротивление. Локально фиксируется тонер, который после переносится на бумажное полотно. Для окончательного закрепления отпечатка материал проходит через специальный нагреватель. Нанесенный тонер буквально вплавляется в бумагу.

Встречается черно-белая и цветная лазерная печать. За счет современных цветовых моделей оттенки воспроизводятся максимально точно. Методов исполнения полиграфии получается целое множество. Ведь по этой технологии можно печатать на разных материалах. Доступны такие варианты:

    Лазерная печать на пластике. По сути, это гравировка, которая делает обычную пластиковую карту или вывеску эксклюзивной. Лазер снимает верхний слой пластика, за счет чего и пропечатываются символы. Рельефные надписи и рисунки наносятся с максимальной детализацией. Технология полезна при производстве визиток, фасадных табличек, рекламных вывесок. Лазерная печать на ткани — осуществляется по нескольким технологиям. Самая популярная — термотрансферная. Здесь используется специальная термолента, которая при нагревании термопрессом (до 1900˚С) оставляет чернила. Печатать на ткани можно в разных целях: для производства корпоративной униформы, подарочных футболок (кепок, свитшотов и так далее). Лазерная печать на дереве. Гравировка по дереву — оригинальный, но при этом недорогой способ преобразить мебель, аксессуары, посуду и другие деревянные изделия. Принты можно делать бесцветными или окрашенными в любые цвета. Преимущества технологии — высокая точность воспроизведения символов, низкая цена.

Отдельно стоит упомянуть широкоформатную лазерную печать. Она необходима при производстве крупногабаритной полиграфии: баннеров, стендов, афиш, пресс-воллов. Полученный материал устойчив к солнечным лучам, осадкам, особенно при нанесении дополнительных защитных покрытий. Технология универсальна, подходит для работы с широкоформатной бумагой, пленкой, специальной тканью. Высокая скорость исполнения дает выполнять срочные заказы в любом объеме.

При всех перечисленных преимуществах у лазерных принтеров присутствуют и недостатки. Например, высокое потребление электроэнергии в сравнении с офсетным и другим печатным оборудованием.

Вопреки популярному заблуждению, такая печать экологична. Хотя раньше во время работы стандартных лазерных принтеров выделялся озон, который не лучшим образом влияет на экологию. Но сегодня технические возможности печатного оборудования куда лучше. Поэтому лазерная печать фотографий и полиграфии не наносит урона окружающей среде.

Как организовать бизнес с использованием лазерного станка? Рассмотрим кейс на примере производства, где режут фанеру.

Технология работы лазерного станка

Гравировка

Лазерная гравировка — популярная услуга при изготовлении сувениров и мерча. Нанесение лазерной гравировки позволяет быстро создать единственный в своём роде предмет и размножить его в кратчайшие сроки, поэтому услугу часто заказывают для персонификации подарков и брендирования сувениров или фирменной продукции.

Изображения, сформированные лазерным лучом, выдерживают воздействие едких сред и механического истирания, при условии, что агрессивное воздействие может выдержать сам материал изделия.

Лазерный станок с ЧПУ может воспроизвести на различных материалах с высокой точностью даже сложные фотографии, поэтому методика нанесения изображений используется для украшения таких предметов, как:

А также в изготовлении табличек, вывесок, печатей и штампов.

Удобство работы с лазерным гравером заключается еще и в возможности наносить изображения на цилиндрические и более сложные по форме предметы. Для этого на станке необходимо установить специальный поворотный механизм, с которым станок с ЧПУ сможет наносить изображение на искривленную поверхность без вмешательства оператора.

Маркировка

Лазерная маркировка обладает теми же преимуществами, что и гравировка. В данном случае значимость указанных достоинств даже выше, ведь маркировку используют для идентификации предмета, в том числе автоматическими методами — стойкость нанесенного изображения к внешним воздействию и читаемость тут крайне важны.

Лазерная маркировка облегчает идентификацию и классификацию изделий, что необходимо в процессе учета, хранения и транспортировки. Чаще всего маркировкой обозначают серийный номер изделия, дату изготовления и срок годности, существующие при эксплуатации ограничения.

Для нанесения лазерной маркировки на предметы используются специальные маркираторы. Особенность такого типа устройств — сравнительно небольшие габариты рабочего поля и специальное ПО, содержащее обширную базу шрифтов, штрих-коды и т. д.

Сверление

Сверление лазерным лучом — очень эффективная процедура, поскольку в результате получаются отверстия точно заданного диаметра, которые не нуждаются в дополнительной механической обработке.

Работа станка заключается в прожигании материала лазерным лучом насквозь или на указанную глубину. Лазерное “сверление”, правильнее сказать — перфорацию, применяют для декорирования одежды, обуви и кожгалантереи, а также во многих сферах промышленного производства, где требуется максимальная точность изделий.

Почему выгодно покупать лазерный станок для гравировки и резки бумаги?

Лазерный станок для полиграфии: Задачи и возможности

Основные задача лазерных станков для обработки бумаги – это оригинальный эффект и экономия времени на обработку изделия.

– Лазерная резка бумаги. С помощью лазерного резака такая работа занимает считанные минуты. Материал не нужно закреплять, так как есть специальная функция вакуума, чтобы материал лежал ровно на рабочей поверхности станка. Есть компактные и широкоформатные лазерные резаки для бумаги (с рабочим полем от 610х305 мм до 2210 х3210 мм).

– Глубокая барельефная гравировка. Лазер позволяет получить оригинальный эффект на бумаге, который визуально и тактильно отличается от печати.

– Надрезка бумаги для сбигания листа бумаги (беговка)

– Гравировка и резка любых форм, текста или изображения любого размера. Лазерный луч может вырезать или выгравировать даже очень мелкие детали. Такую точность нельзя получить на вырубном станке, тем более нужны дорогие шанц-формы. Есть специальная программа для лазера, которая с помощью видеокамеры регистрирует метки и может нанести вырубку или гравировку в нужном месте уже готового изделия.

– Изменение цвета. Такое достигается путем нагревания лазером поверхности бумаги.

Почему выгодно покупать лазерный станок для гравировки и резки бумаги?

– Лазерная резка с возможностью изменения траектории реза;

– Экономичное производство (не требуется дополнительных вложений и техобслуживания после покупки станка).

Качество полиграфии зависит не только от типа чернил и бумаги, хотя это, безусловно, тоже важные параметры. Скорость и долговечность печати определяет еще и вид используемого оборудования. В продвинутых типографиях задействуют офсетные, трафаретные, струйные и лазерные принтеры. О последних и пойдет речь сегодня. S-c-bank. ru Отдельно стоит упомянуть широкоформатную лазерную печать. Она необходима при производстве крупногабаритной полиграфии: баннеров, стендов, афиш, пресс-воллов. Полученный материал устойчив к солнечным лучам, осадкам, особенно при нанесении дополнительных защитных покрытий. Технология универсальна, подходит для работы с широкоформатной бумагой, пленкой, специальной тканью. Высокая скорость исполнения дает выполнять срочные заказы в любом объеме..

Оцените статью
Подписаться
Уведомить о
guest
0 Комментарий
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Adblock
detector