Лазерная резка фанеры
Фанера хорошо поддаётся обработке лазером, а потому является одним из самых распространённых материалов для лазерной резки и гравировки. Приятная на вид и ощупь фанера хорошо подойдёт для художественных и декоративных изделий. Это могут быть крафтовые предметы интерьера, сувениры, игрушки, премиальная упаковка.
Фанеру делают из тонких листов дерева (шпона), склеивая их между собой так, чтобы волокна на каждом слое были перпендикулярны соседям. Это позволяет дёшево производить листы больших размеров, а также придаёт материалу дополнительную прочность и упругость.
Мы используем так называемую фанеру «ФК» из берёзового шпона. ФК означает использование карбамидного клеевого состава, который не содержит смол и не выделяет фенолов. А значит, он экологически чистый и может быть использован для предметов интерьера и детских игрушек.
Сорта и качество
ГОСТ разделяет фанеру по сортам: Элитная, Сорт 1, Сорт 2, Сорт 3, Сорт 4. Сорт определяет качество шпона. А поскольку фанера — это многослойный материал, отдельно указывают сорта лицевой и тыльной стороны. Например, «фанера сорта 1+2» или «фанера сорта 4+4».
Из Википедии:
Сорт Е (элита). Дефекты не допускаются, кроме незначительных изменений случайного характера в строении древесины.
Сорт I. Максимальная длина покоробленности или трещин для фанеры первого сорта не должна превышать 20 мм.
Сорт II. Допускаются трещины до 200 мм, вставки из древесины, просачивание клея площадью до 2% от общей площади листа фанеры.
Сорт III. Допускаются червоточины до 10 штук на квадратный метр при диаметре каждой не более 6 мм; общее количество перечисленных пороков не может быть больше 9.
Сорт IV. Фанера 4-го сорта является крайне низкокачественной. Такая фанера может иметь следующие пороки: частично сросшиеся и выпавшие сучки — без ограничения; червоточины диаметром до 40 мм без ограничения; дефекты кромок листа глубиной до 5 мм.
Мы используем фанеру сорта 2+2, потому что она является оптимумом по цене и качеству. Фанеры «Э» и «1+1» фактически нет на внутреннем рынке России, а фанера сортов 3 и 4 больше подходит для отделочных работ, нежели для изготовления крафтовых изделий.
Вне зависимости от сорта фанера не может похвастаться стабильностью толщины на листе. Это связано с ограничениями технологии производства фанеры. Фактическая толщина может отклоняться на ±15% от заявленной. Если необходимо создание точного механизма, фанера вряд ли подойдёт. Однако перепады толщины плавные и не видны глазу, поэтому не являются помехой для художественных моделей и несложных конструкций. По крайней мере, стандартное соединение «шип-паз» делается на ура.
Устойчивость к среде
Клеевой слой в фанере ФК, как и сам берёзовый шпон, боится влаги. При воздействии воды он деформируется и расслаивается. Поэтому конечное изделие должно либо исключать контакт с влагой, либо вы должны дополнительно нанести защитный слой: пропитку, краску или лак.
Сама по себе фанера устойчива к воздействию ультрафиолета и может без проблем переносить длительное и интенсивное облучение солнцем. Однако это не всегда справедливо для пропитки или покрытия, которое вы выбрали. Если используете дополнительные слои, ознакомьтесь с их свойствами.
По температурным характеристикам фанера весьма устойчива. На морозе держит свои характеристики до -20 °C, а необратимые разрушения возможны только от -40 °C и ниже. С другой стороны, фанеру нельзя назвать огнеупорной: она может воспламениться при температуре от +400 °C, а после +270 °C не загорается, но темнеет. В практической плоскости для интерьерного декора этого хватит за глаза: можно без опаски делать, например, художественные подставки под горячие блюда.
Направление волокон
Поскольку фанера состоит из слоёв, в которых направление волокон чередуется с шагом 90°, можно предположить, что вне зависимости от ориентации деталей на макете итоговое изделие будет обладать одной и той же прочностью на излом. Это не так. Слоёв всегда нечётное количество, и в фанере толщиной 3-4 мм слоёв всего три. То есть два внешних слоя имеют сонаправленные волокна, а внутренний слой перпендикулярен к ним.
Поэтому вытянутые детали будут прочнее, если располагать их вдоль волокон внешних слоёв.
Задумываться о прочности не стоит, если вы делаете предметы декора или корпуса. Но эта характеристика важна, если детали будут испытывать динамические нагрузки. Например, если вы делаете действующую модель самолёта. При резке мы располагаем фанеру так, что волокна на внешних слоях идут вдоль оси X. Располагайте вытянутые детали горизонтально, если прочность критична в вашем проекте.
Качество кромки
При воздействии лазера дерево буквально горит, а когда дерево горит, оно темнеет. Не допустить обугливания помогает мощный напор струи воздуха из компрессора, которая постоянно направляется на точку реза. Тем не менее, по контурам резки и гравировки фанера темнеет. В случае гравировки это желанный эффект, ведь именно он позволяет отчётливо видеть рисунок. В случае реза насквозь потемнение торца тоже чаще всего выглядит как часть замысла: край выглядит аккуратно и после минимальной протирки не пачкается. Но если хочется вовсе избавиться от изменения цвета, края вы сможете зачистить наждачной бумагой.
Ещё одна технологическая особенность заключается в том, что лист фанеры в станке не может парить в воздухе, а потому лежит на сотовом столе. Когда луч лазера проходит насквозь материала и попадает на край соты, он рассеивается и частично отражается обратно, обжигая материал. И в таких местах поверхность листа темнеет с обратной стороны. Эти пятна выглядят, как дефект, но это часть технологии. В любом случае пятно легко убрать наждачной бумагой или шлифовальной машинкой.
Качество гравировки
Фанера хорошо гравируется. Фигуро предлагает три степени гравировки:
- лёгкая гравировка — для нанесения технической информации и тонких художественных штрихов;
- средняя гравировка — универсальная и хорошо заметная, подойдёт для большинства целей: маркировки, вывода текста и нанесения рисунка;
- глубокая гравировка — похожа на среднюю, но проводится на большей мощности; из-за этого линии чуть толще и контрастнее; не рекомендуем использовать в условиях высокой плотности рисунка (например, мелкого текста).
На фото ниже приведены образцы трёх степеней гравировки. Перед тем как сделать фотографию, мы сделали нескольких движений наждачной бумагой с зерном 120 и удалили полученную пыль зубной щёткой. Без этого результат будет контрастнее, но в местах врезки и торможения лазера останутся небольшие жёлтые пятна.
