Szczelina cięcia: dlaczego wycięte elementy do siebie nie pasują
Rysuje się kwadrat 50 mm, wycina, mierzy i wychodzi 49,8 mm. Rysuje się czop dokładnie tak szeroki jak wpust, a gotowe połączenie ma luz. To szczelina cięcia. Gdy zna się jej wartość dla danej maszyny i materiału, można ją całkowicie wyeliminować już na etapie projektu.
Czym jest szczelina cięcia
Dział zatytułowany „Czym jest szczelina cięcia”Laser nie tnie wzdłuż linii tak, jak długopis ją rysuje. Usuwa pasek materiału o mierzalnej szerokości. Ten pasek to szczelina cięcia.
Wiązka podąża za narysowaną linią, więc szczelina jest usuwana symetrycznie względem linii, mniej więcej po połowie z każdej strony. Ma to dwie konsekwencje:
- Elementy wychodzą mniejsze niż na rysunku, łącznie o jedną szerokość szczeliny (po połowie z każdej strony).
- Otwory wychodzą większe niż na rysunku, łącznie o jedną szerokość szczeliny.
Dlatego połączenie czop-wpust narysowane w dokładnych wymiarach zawsze ma luz: czop stracił pół szczeliny z każdej strony, a wpust zyskał pół szczeliny z każdej strony. Powstały luz to dwukrotność szerokości szczeliny, dlatego połączenie jest znacznie luźniejsze, niż sugerowałaby sama wartość szczeliny.
Jak szeroka jest szczelina?
Dział zatytułowany „Jak szeroka jest szczelina?”Przy cięciu niemetali laserem CO₂ szczelina ma zwykle 0,1 do 0,3 mm. Zakres jest szeroki, bo szczelina nie jest stałą cechą maszyny. Zmienia się w zależności od:
| Czynnik | Wpływ na szczelinę |
|---|---|
| Ogniskowa soczewki | Krótsza ogniskowa skupia wiązkę w mniejszej plamce i daje węższą szczelinę. Długa soczewka tnie szerzej. |
| Wysokość ogniskowania | Szczelina jest najwęższa w rzeczywistym ognisku i rozszerza się, gdy ognisko przesuwa się w którąkolwiek stronę. |
| Moc i prędkość | Większa moc lub wolniejszy przesuw dostarczają więcej energii i poszerzają szczelinę. |
| Materiał | Akryl, sklejka, MDF, skóra i filc zachowują się różnie, a znaczenie ma też grubość. |
| Grubość materiału | Cięcie ma lekko kształt litery V, więc szczelina na górnej powierzchni jest nieco szersza niż na dolnej. |
Z tego powodu nie istnieje użyteczna uniwersalna wartość. Należy zmierzyć własną, dla faktycznie stosowanej kombinacji.
Pomiar szczeliny jednym cięciem
Dział zatytułowany „Pomiar szczeliny jednym cięciem”Istnieje gotowy wzorzec pomiarowy autorstwa Nameek i Elplatt, którego używamy w BRM Lasers: wzorzec szczeliny cięcia na Thingiverse.
- Zaimportować plik do oprogramowania lasera i zastosować te same ustawienia co w docelowym zleceniu.
- Wyciąć wzór.
- Przesuwać mały element z kwadratowym otworem wzdłuż wzorca. Zatrzyma się w miejscu, w którym wpust przestaje być szerszy niż cięcie. Odczytać wartość u góry.
Odczyt to pełna szerokość szczeliny. Połowa tej wartości to liczba, której oczekuje offset w oprogramowaniu, bo wiązka zabiera pół szczeliny z każdej strony linii.
Stosowanie kompensacji
Dział zatytułowany „Stosowanie kompensacji”Opcja 1: oprogramowanie przesuwa ścieżkę cięcia
Dział zatytułowany „Opcja 1: oprogramowanie przesuwa ścieżkę cięcia”W LightBurn ustawienie znajduje się w warstwie. Otworzyć ustawienia warstwy linii, przejść do Advanced i wypełnić pole Offset. Wartość dodatnia kompensuje po zewnętrznej stronie kształtu, ujemna po wewnętrznej.
Opcja 2: kompensacja w rysunku
Dział zatytułowany „Opcja 2: kompensacja w rysunku”Przy połączeniach uwzględnienie naddatku w CAD zamiast offsetu w oprogramowaniu jest jednoznaczne: naddatek jest częścią pliku i pozostaje w nim po wysłaniu na inną maszynę.
Przy rysowaniu czopa i wpustu na wcisk należy zrobić czop szerszy od wpustu o jedną pełną szczelinę. Czop traci pół szczeliny z każdej strony, a wpust zyskuje pół szczeliny z każdej strony, więc spotykają się dokładnie.
Wiele generatorów pudełek i połączeń na palce pyta na początku o szczelinę cięcia i samo wykonuje te obliczenia. Należy podać zmierzoną wartość.
Projektowanie połączeń, które działają
Dział zatytułowany „Projektowanie połączeń, które działają”Kompensacja szczeliny ma znaczenie dopiero wtedy, gdy geometria połączenia jest poprawna. Kilka zasad, które oszczędzają materiał:
- Długość palca ≈ grubość materiału lub jej niewielka wielokrotność. Połączenie z palcami znacznie krótszymi niż grubość materiału jest słabe, a z bardzo długimi jest delikatne przy cięciu.
- Najpierw test. Przed wycięciem całego pudełka wyciąć jedno połączenie (jeden czop, jeden wpust).
- Celować w lekkie pasowanie z tarciem, a nie pasowanie młotkiem. Zwłaszcza akryl pęka lub pokrywa się siatką mikropęknięć, gdy połączenie jest wciskane na siłę, czasem dopiero po kilku dniach.
- Z góry zdecydować o klejeniu. Jeżeli połączenie będzie klejone, lepsze jest nieco luźniejsze pasowanie, bo przy wcisku klej nie ma gdzie się podziać.
- Płyta nie ma dokładnie nominalnej grubości. Sklejka „3 mm” ma zwykle od 2,7 do 3,2 mm. Jeżeli wpusty są narysowane na 3,0 mm, a płyta ma 2,7 mm, połączenie ma 0,3 mm luzu, zanim w ogóle uwzględni się szczelinę. Należy zmierzyć płytę, zamiast ufać etykiecie.
Na maszynie BRM
Dział zatytułowany „Na maszynie BRM”Dwie rzeczy, o których warto wiedzieć:
- Szczelina zależy od zamontowanej soczewki. W maszynach BRM można montować soczewki o różnych ogniskowych, które dają różną szczelinę. Po zmianie soczewki należy zmierzyć ją ponownie. Patrz różne soczewki i zgodność soczewek z modelami maszyn.
- Szczelina to dobre wczesne ostrzeżenie. Jeżeli wartość stabilna od miesięcy nagle wychodzi znacznie szersza, należy zbadać przyczynę, a nie ją kompensować; poszerzająca się szczelina zwykle oznacza, że ognisko się przesunęło lub optyka wymaga czyszczenia. Patrz laser nie przecina już materiału na wylot.