Гравировка CO2-лазером по дереву, коже, акрилу, стеклу и камню: что получится и чего избегать

Почему CO2 справляется с неметаллами

Длина волны CO2-лазера, 10,6 мкм, попадает в диапазон, где у многих природных и синтетических материалов сильное собственное поглощение. Дерево, кожа, бумага, акрил, стекло и камень забирают энергию луча в тонком поверхностном слое. Там материал обугливается, испаряется или растрескивается, и от того, какой из процессов идёт, зависит вид гравировки.

Что получится на каждом материале

Дерево и фанера

Дерево — самый благодарный материал для CO2. Луч обугливает поверхность, и гравировка выходит тёмной на светлом фоне. Плотные однородные породы вроде вишни, клёна, бука держат мелкую деталь. У сосны и других хвойных годовые кольца разной плотности, поэтому гравировка ложится неравномерно, а смола даёт тёмные потёки.

Фанера ведёт себя как дерево сверху и как клей внутри. На глубокой гравировке луч доходит до клеевого слоя, и он горит иначе, чем шпон. МДФ гравируется ровно, но даёт много дыма и мелкой пыли, так что без исправной вытяжки на нём лучше не работать.

Кожа

Натуральная кожа гравируется контрастно, с лёгким тиснением, и пахнет при этом сильно. Чище всего работать с кожей растительного дубления. Австрийский производитель лазерных станков Trotec прямо относит к непригодным для лазера натуральную и искусственную кожу, содержащую шестивалентный хром. Если поставщик не может сказать, чем дублена кожа, сначала сделайте пробу на обрезке и не ставьте такую кожу в серию.

С искусственной кожей отдельная история. Часть материалов под названием «кожзам» — это ткань с покрытием из мягкого ПВХ. Такой материал под лазер класть нельзя, причины ниже. Полиуретановая искусственная кожа к ПВХ отношения не имеет, но состав всё равно стоит уточнять у поставщика.

Акрил: литой или экструдированный

Это главный вопрос для рекламщиков. По руководству Trotec по акрилу:

• литой акрил (обозначается GS или cast) гравируется матово-белым, режется легко;
• экструдированный акрил (XT, extruded) даёт прозрачную гравировку, которую трудно разглядеть, зато режется на меньшей мощности.

Если гравировать приходится по экструдированному листу, производитель советует перевести изображение в серый цвет на уровне 60–70 %: получится полутон, и гравировка станет заметнее. Для глубокой гравировки литого акрила лучше несколько проходов на умеренной мощности, чем один на высокой: иначе на дне остаётся белый «снег».

Для оплавленной глянцевой кромки при резке акрила он же рекомендует слабый поддув, не больше 0,1 бар, и обязательную нижнюю вытяжку под листом, чтобы газы не застревали в резе. Защитную плёнку, если она рассчитана на лазер, оставляют на листе.

Стекло

Лазер не гравирует стекло в привычном смысле. Он нагревает поверхность так быстро, что в ней возникают микротрещины, и эти трещины рассеивают свет. Получается матовый рисунок, похожий на пескоструйный. Главный враг здесь — перегрев: по наблюдению американской компании Epilog, производителя лазерных граверов, именно избыток тепла чаще всего приводит к сколам и трещинам на бокалах.

Камень

CO2-лазер гравирует керамику, природный камень, гранит, сланец и мрамор: поверхность светлеет и становится матовой. Лучше всего работают тёмные однородные породы — сланец, тёмный гранит, тёмный мрамор. Светлый гранит часто почти не даёт контраста, гравировку на нём заполняют краской.

Камень плохо держит фокус, если поверхность неровная. Перед гравировкой надгробной плиты или подставки из сланца найдите фокус по самой высокой точке и проверьте, что рисунок не уходит на скол.

Чего нельзя класть под лазер

К непригодным для лазерной обработки производитель относит:

• поливинилхлорид (ПВХ);
• поливинилбутираль (PVB);
• политетрафторэтилен (PTFE, тефлон);
• натуральную и искусственную кожу с шестивалентным хромом;
• углеродное волокно;
• оксид бериллия;
• любые материалы с галогенами (фтор, хлор, бром, йод), эпоксидные и фенольные смолы.

Отдельная осторожность нужна с огнезащищёнными материалами: в антипиренах часто есть бром. Состав такого материала стоит запросить у производителя.

Как подобрать режим под новый материал

Таблицы режимов из интернета дают отправную точку, но мощность трубок одного номинала, состояние оптики и вытяжки у всех разные. Даже у станков с одинаковым полем 600×400 мм трубки отличаются: у Wattsan 6040 она 80–90 Вт, у Zerder 6040 Mini — 40 Вт, и режимы для них придётся подбирать отдельно. Надёжнее сделать собственную тестовую матрицу.