Резные панно и 3D-рельефы на фрезере: инструмент, время станка и сколько можно заработать

Что продают

Рельефные изделия делятся на четыре типа, и у них разная экономика.

Цены продажи — ориентир редакции, не выборка с площадок. Рельеф с авторской моделью зависит от художественной ценности больше, чем от времени станка, поэтому диапазон широкий. Накладной декор и стеновые панели продаются партиями и интересны мебельщикам и дизайнерам интерьера. Для них смотрите также статью о фасадах МДФ.

Материалы

• Липа. Мягкая, ровная, без выраженной текстуры, любимая резчиками. Хорошо держит мелкие детали, но тонкие элементы тоньше 1,5 мм ломаются.
• Берёза, ольха, клён. Плотнее, дают чёткий контур. Берёза ворсится на поперечном волокне, поэтому шлифовка обязательна.
• Сосна. Смолистая, с резкой разницей между ранней и поздней древесиной: зубья фрезы по-разному режут твёрдые и мягкие слои, и на рельефе остаётся рябь.
• МДФ 19–30 мм. Однородный, без волокон, поэтому лучший для 3D-панелей под покраску. Пыль мелкая, нужна аспирация.
• Плотный полиуретан (модельная плита). Режется быстро, не ворсится, но требует аспирации и не годится для изделий без покраски.

Инструмент и время

Черновая. Плоская или торовая фреза 6 мм убирает основной объём с припуском 0,3–0,5 мм. На панно 300×400 мм это около 30 минут.

Чистовая. Шаровая фреза 3 мм (радиус 1,5 мм) идёт строками с заданным шагом. Расчёт: площадь 0,12 м², шаг 0,45 мм (15 % от диаметра), подача 4 м/мин. Длина траектории около 267 м, время около 67 минут. Если снизить шаг до 0,3 мм, время вырастет до 100 минут, а если поднять до 0,6 мм, упадёт до 50.

Высота гребешка между проходами равна R − √(R² − (s/2)²), где R — радиус фрезы, s — шаг. Для R = 1,5 мм и s = 0,45 мм она составляет 0,017 мм, для s = 0,6 мм 0,03 мм. Для дерева под лак этого достаточно, поэтому дробить шаг ниже 0,3 мм обычно не нужно, время растёт, а видимого выигрыша нет.

Детали. Конусной V-фрезой 60° или 90° добирают мелкие линии и надписи. Шаровая фреза 1–1,5 мм обрабатывает узкие места, но идёт долго и на дереве ломается: подача ниже, глубина малая.

Итого панно 300×400×30 мм: черновая 30 минут, чистовая 67 минут, детали 8 минут, около 1 часа 45 минут станка.

Расчёт одного панно

Допущения: липовый щит 300×400×30 мм 900 ₽ (ориентир), шлифовка зерном 220, тонировка и лак 60 минут ручного труда по 400 ₽/ч, рама и крепление 300 ₽, упаковка 100 ₽. Расчёт станка в двух вариантах из статьи о цехе фрезеровки: 1 807 ₽/ч с оператором и около 430 ₽/ч, если работает сам владелец.

Рельеф в одном экземпляре невыгоден на станке с оператором при цене 6 500 ₽. Он выгоден, когда станок работает ночью без вашего участия или параллельно с ручной работой. Запуск на ночь без присмотра требует осторожности: стружка, пыль и шпиндель создают пожарный риск, поэтому нужны аспирация, дымовой датчик и порядок действий при остановке. Свои цифры подставьте в калькулятор себестоимости изделия.

Модели: где их брать

Самая частая проблема новичка — модель. Три пути:

• Свои модели в 3D-редакторе (Blender, ZBrush) или по растровому изображению через CAM-программу, которая строит рельеф по карте высот.
• Покупные модели с правом на коммерческое использование. Проверяйте лицензию на каждый файл: условия «для личного использования» и «некоммерческое» не позволяют продавать изделия.
• Заказ у 3D-художника по вашему ТЗ. Цена обговаривается, а право на коммерческое использование прописывайте в договоре.

Не берите модели персонажей и логотипы правообладателей: изделие превращается в нарушение прав. Подробнее о файлах и подготовке читайте в статье о подготовке 3D-модели для фрезеровки, а выбор программ в статье о CAM-программах для ЧПУ.

Где теряют деньги

• Недооценённое время. Считают черновую и забывают чистовую. Оценивайте по длине траектории в CAM-программе, а не «на глаз».
• Ворс. Поперечное волокно ворсится после чистовой, до тонировки идёт шлифовка зерном 220–320. Без неё лак подчёркивает дефекты. Уменьшить ворс помогает поворот растра чистовой на 5–16° к волокнам, шаг 0,1–0,2 мм, уклон крутых стенок 2–5° и острая фреза; на сосне и дубе это часто работает без поворота заготовки.
• Поломка тонких элементов. Усики и ножки тоньше 1,5 мм в липе ломаются при снятии и упаковке. Упрощайте модель перед запуском.
• Нет утверждения эскиза. Рельеф по заказу сначала согласовывается по визуализации: переделка после резки стоит часов станка.
• Одиночный заказ без запаса. Первая заготовка с пробной резкой уходит в брак на настройке подачи.

На чём делать

Рельефу нужны точность позиционирования, жёсткость и шпиндель, который держит 18 000–24 000 об/мин. Поле 600×900 мм достаточно для большинства панно.

Блогер Maxim Kozlov сочетает фрезер и CO2-лазер в ролике «Барельефы в досках и тарелках | Классические доски с гравировкой». А GORDEEN в ролике «Соревнуюсь с лазером в маркетри» показывает работу с лазерным станком Wattsan 0503. Характеристики фрезера смотрите на странице модели M1 6090.

Пробная серия для проверки рынка

Рельеф дорогой по времени, поэтому проверяйте спрос до того, как запускать тираж.

1. Выберите три сюжета с разной аудиторией: животное, карта или вид местности, герб или имя.
2. Сделайте по одному изделию каждого и сфотографируйте при боковом свете: он подчёркивает глубину рельефа, и именно на таком фото решение о покупке принимают чаще всего.
3. Разместите на доске объявлений и в соцсетях мастерской, выставьте цены 6 500, 8 000 и 9 500 ₽ на один сюжет и посмотрите, при какой цене приходят вопросы.
4. Повторяйте тот сюжет, который продан быстрее. Остальные закройте, пока вы не потратили часы станка на невостребованное.

Параллельно сохраняйте программы и параметры резки: повтор готового рельефа занимает те же 1 час 45 минут станка, но не требует нового проектирования, и это главная экономия.