De la artă la industrie
De mii de ani , gravura metalică era o artă, lucrarea artistului a durat mult timp și nu se vorbea despre produsele reproduse. Chiar și la sfârșitul secolului trecut, pantograful era aproape singurul tip de echipament care permitea copierea imaginilor. Apariția computerelor a început o nouă eră a gravării metalului. Acum sarcina artistului a fost aceea de a crea o imagine virtuală a viitorului rezultat în programul dorit, iar procesul de prelucrare a materialului a fost preluat pe deplin de mașini moderne, care au fost supuse aproape tuturor materialelor.
Sistemele computerizate au înlocuit aproape pantografele. Evoluția prelucrării metalelor cu instrumente rotative și lasere a făcut gravarea prin metoda industrială. Aplicarea manuală a imaginilor a fost păstrată într-o mai mare măsură ca artă decorativă, cu singura diferență fiind faptul că maeștrii moderni, împreună cu tăietorii tradiționali, utilizează mai multe unelte de mână avansate tehnologic pentru aplicarea imaginilor. Ce fel de echipament este cel care a făcut o muncă atât de fină atât de accesibilă pentru producția industrială?
Mașini de gravat și de frezat
Acest echipament este destinat gravării metalice cu un instrument de tăiere rotativ, fixat într-un ax motorizat. Procesul de gravare rotativă este foarte asemănător cu frezarea - tăietorul pătrunde în adâncimea necesară și creează o canelură, a cărei formă și dimensiuni sunt stabilite de alegerea tăietorului. Gravarea rotativă poate fi realizată utilizând pantografe simple. Dar controlul calculatorului a făcut ca mașinile de frezat cu gravat CNC să fie atât de populare.
Principiul de funcționare a mașinilor computerizate este următorul: axul de tăiere slăbește cutterul pe suprafața materialului și programul își controlează viteza și mișcările în direcții longitudinale și transversale folosind motoare pas cu pas. Mașinile moderne sunt echipate cu dispozitive de detectare a suprafeței care permit prelucrarea chiar și a produselor inegale cu precizie foarte mare. În plus, un astfel de control face posibilă prelucrarea metalelor în două sau mai multe treceri. Primul, de regulă, face tăietură grosieră, iar al doilea îndepărtează bureții și polonează suprafața.
De regulă, mașinile sunt echipate cu sisteme de răcire lichide pentru unelte de tăiere și cu capacitatea de a regla viteza de rotație a axului într-un domeniu foarte larg. Din acest motiv, practic nu există niciun tip de metal care nu ar putea fi prelucrat pe echipamente de gravare-frezare. De regulă, sarcina este de a alege tăietorul, viteza de rotație a instrumentului și programul care deservește procesul.
Avantajele mașinilor rotative CNC includ:
- versatilitate în raport cu materialele prelucrate;
- posibilitatea gravării profunde;
- compactitatea comparativă a mașinilor pentru multe sarcini;
- de îngrijire și de curățenie nedemontabilă.
Echipamente laser
Mașinile computerizate de gravare cu laser pentru metoda de control al sculelor de tăiere și a procesului de prelucrare sunt în multe feluri similare mașinilor rotative. Ele oferă, de asemenea, un control al computerului, care transmite semnale către dispozitivele de acționare care mișcă instrumentul de tăiere. Principala diferență constă în faptul că în locul tăietorului se utilizează un fascicul laser pentru a aplica gravarea pe metal, prin care se evaporă o parte din material. Rezultatul expunerii este guvernat de intensitatea fasciculului luminos, de viteza mișcării acestuia și de numărul de treceri. Diferența principală este că gravura cu laser este o metodă fără contact a prelucrării metalelor.
Echipamentele pot fi împărțite în două grupe, în funcție de sursa de radiație. Primul grup include așa-numitele lasere cu stare solidă. Ele produc un fascicul cu o lungime de undă de la 810 nm la 1064 nm cu putere redusă și sunt utilizate în principal pentru marcarea pe metale, desenarea codurilor de bare, gravarea inscripțiilor pe semnele de publicitate metalică.
Al doilea grup include dispozitive mai puternice în care sursa de radiații este un amestec de gaze. Cele mai populare lasere cu dioxid de carbon. Ele produc un fascicul cu o lungime de undă de 10 600 nm, care permite gravarea celei mai largi game de materiale, cu excepția metalelor goale fără acoperiri. Deoarece atomii de metal nu absoarb radiația laser de CO2, încălzirea materialului în zona de impact este imposibilă fără utilizarea unor formulări speciale sau a unei alte pre-tratări a suprafeței.
În comparație cu procesele mecanice, gravura cu laser este o tehnologie relativ tânără, dar se dezvoltă într-un ritm rapid. Mașinile de astăzi sunt cu mult mai rapide, mai convenabile și mai ieftine decât au fost acum câțiva ani. Poate că cele mai importante inovații sunt răspândirea laserelor fibroase și hibride, mai puternice și mai universal în utilizare.
În ciuda faptului că mașinile moderne cu laser capabile să îndepărteze cantități mari de metal sunt încă prea voluminoase și costisitoare, tehnologia, chiar și în forma sa populară, are câteva avantaje incontestabile față de gravura mecanică:
- capacitatea de manipulare a produselor sensibile la stres mecanic;
- imagine de rezoluție extrem de ridicată;
- abilitatea de a grava în locuri greu accesibile;
- nu există probleme cu uzura mașinilor de tăiat mecanice.
Atât mașinile de gravat rotativ, cât și gravura cu laser, atunci când sunt utilizate în mod corespunzător, vor produce rezultate excelente. Cu toate acestea, produsele prelucrării lor sunt atât de diferite încât metoda de gravare poate fi ușor recunoscută prin aspectul lor. Ce metodă este mai bună? Desigur, mulți gravitori au preferințe personale, dar adevărul este că ambele metode de prelucrare își iau locul în aplicarea de imagini embosate pe metale. Există sarcini în soluția cărora mașinile de frezat cu gravură sunt indispensabile. Mulți dintre cei cu care laserul se va descurca mai bine. În unele cazuri, ambele metode sunt utilizate în completarea reciprocă.