Laser CNC i tanie grawerowanie w praktyce – czyli jak prosto oraz niskim kosztem wykonać grawer na plastiku, drewnie lub skórze

Obróbka laserowe, to ostatnimi czasy bardzo popularny temat. Coraz więcej osób wrzuca zdjęcia z własnymi grawerami na drewnie, szkle, metalu, skórze, czy tworzywach sztucznych, które bardzo pięknie się prezentują i wielu pewnie się zastanawiało, jak trudno coś takiego wykonać. Z tego też powodu poniżej mały przykład, jak w prosty i niedrogi sposób możemy zrobić to sami w domu, nie posiadając szczególnej wiedzy z zakresu IT, czy plastycznych.

W dobie powszechności drukarek 3D, laserów CNC, czy innych urządzeń pozwalających nam na bardziej rozwinięte prace kreatywne – bez konieczności zlecania ich do drogich, profesjonalnych firm – to komputer jest w stanie większość pracy wykonać za nas. Samemu dostosowując nam odpowiednie modele czy to pod wydruk 3D (jak opisywałem w jednym z poprzednich artykułów na temat druku 3D), czy właśnie obróbkę laserową. Nam jedyne zostaje wybrać co chcemy wygrawerować, wrzucić to do programu, wykonać kilka kliknięć i czekać na efekty, a ten może być ciekawy!

Przygotowanie i instalacja

By zacząć pracę, najpierw musimy się zastanowić jakie urządzenie chcemy kupić i jakie materiały byśmy chcieli grawerować. To dosyć szeroki temat i mocno zindywidualizowany, dlatego w tym artykule nie będę się na tym skupiał, a jedynie przedstawię w jak najprostszej formie sam proces obróbki, by pokazać, że to wcale nie musi być trudne, a tym bardziej drogie. W teście będę używał sprzętu NEJE Master 2, dostępnego obecnie na rynku w całkiem przystępnej cenie 930.77zł, jednak wystarczającego na początek.

Pierwsze co będziemy musieli zrobić po kupnie urządzenia, to oczywiście poskładanie go, pobranie oraz zainstalowanie sterowników i aplikacji do grawerowania. Wszystko tutaj zależy od tego, jakiego lasera używacie, dla mnie jednak aplikacją będzie NEJE, czyli program producenta. Sterowniki i program najlepiej pobierać ze strony producenta, jeżeli jest taka możliwość. Dla NEJE Master 2 będzie to to: https://wiki.nejetool.com/doku.php?id=nejelaser_master_2s. Program pobrać można także z Microsoft Store, jeżeli ktoś bardziej preferuje tę drogę. Instalując postępujemy zgodnie z instrukcją podawaną przez instalator, najpierw dla sterowników (Driver Install), a następnie dla programu.

Bezpieczeństwo przede wszystkim!

Po zainstalowaniu oprogramowania, zanim zaczniemy pracę z obróbką, warto najpierw zadbać o swoje zdrowie oraz bezpieczeństwo otoczenia. O ile grawerowanie laserowe jest względnie czyste i nie wytwarza dodatkowego widocznego odpadu, o tyle w jego trakcie powstawać mogą niebezpieczne dla zdrowia pyły oraz dymy. W przypadku tworzyw sztucznych, drewna i plastiku mogą to być zarówno drobne cząstki, jak i gazy wpływające szkodliwie zarówno na nasze oddechowe, płuca, a w najgorszym przypadku nawet mózg. Z tego też powodu każda praca powinna być wykonywana przy zastosowaniu odpowiednich systemów filtracji – szczególnie przy dużej ilości obrabianych materiałów.

Poza odpowiednimi filtrami pamiętać należy także o ochronie wzroku i skóry, zakładając m.in. okulary ochronne, zapobiegające kontaktowi z okiem promienia laserowego odbitego od grawerowanego elementu. Innym sposobem może być przeprowadzanie działania w odpowiedniej komorze zapobiegającej podobnym sytuacjom oraz pożarom wywołanym odbiciem się promieni i skupieniu ich na łatwopalnych elementach.

Gdy zadbamy o nasze zdrowie – bo to mamy tylko jedno – możemy przejść do samego grawerowania.

Proces grawerowania

Zmierzając do clou zagadnienia, czas na obróbkę! W przypadku różnych dostawców proces ten może się nieco różnić, jednak w wypadku wspomnianego urządzenia NEJE Master 2, działanie jest bardzo proste i wykonać je można według niżej opisanych kroków. W moim przypadku obróbka dotyczyć będzie tworzyw sztucznych. Więc zaczynamy…

Przygotuj interesującą Cię grafikę do wykonania grawera (np. w formacie BMP, najlepiej z białym tłem). Pamiętaj, by jej rozdzielczość nie była zbyt mała oraz najlepiej, by wzór był czarno-biały. Wtedy unikniemy niezadowolenia z tego, co przetworzył dla nas program. O ile program nie ma problemu nawet kolorowymi grafikami, by je dostosować na czarno-biały wzór pod grawer, o tyle nie zawsze automatycznie wygenerowany efekt będzie tym najlepszym wyborem. Co istotne, grafika nie powinna być w formacie PNG z przezroczystym tłem, gdyż wtedy program może zinterpretować całe tło jako czarny element, a to spowoduje po prostu wygrawerowanie prostokąta.
Kolejnym krokiem będzie odpowiednie przygotowanie obiektu do obróbki. W moim przypadku będzie nim przezroczyste tworzywo sztuczne, dlatego najpierw na obszarze obróbki będę musiał odpowiednio spreparować wierzchnią warstwą zatrzymującą światło – ja w celu pełnego pokrycia użyję czarnego markera, ale istnieje więcej mniej lub bardziej dokładnych technik pokrycia wierzchniego lub dolnego (np. przy użyciu farby akrylowej w sprayu). Marker będzie jednak tu najszybszy.
Gdy mamy już wszystko gotowe, podłączamy urządzenie kablem USB do komputera, na którym zainstalowany jest program do grawerowania (u nas NEJE).
Uruchamiamy program do grawerowania (NEJE) i jak tylko zakończy się proces łączenia programu z urządzeniem (po zniknięciu okna „Connecting…”), a laser ustawi się w pozycji wyjściowej, będziemy mogli już bezpośrednio przeciągnąć na okno programu wcześniej przygotowaną wcześniej grafikę do grawera.
Aplikacja spróbuje dostosować obrazek do parametrów grawerowania, postępując więc zgodnie z instrukcjami programu musimy:
- wybrać obszar obrazka, który chcemy wygrawerować;
- dostosować rozmiar grawera (w mm) do wielkości powierzchni, na której go będziemy wykonywać – odmierzając na obiekcie, na jakim obszarze ma pojawić się grafika;
- wybrać jedną z zaproponowanych przez program wersji przetworzonego obrazu pod grawer – oczywiście, jeżeli któraś nam pasuje, bo jeżeli jeżeli nie, to musimy poprawić grafikę wsadową;
- to mniej więcej tyle, w ostatnim kroku możemy jeszcze obrócić grafikę lub dodać do niej jakiś tekst i jeżeli wszystko się zgadza, to klikamy przycisk „OK”.
Jeżeli mamy już wybraną grafikę, należy skalibrować jeszcze pozycję lasera tak, by jej ścieżka zaczynała się w miejscu, w którym chcemy zacząć obróbkę materiału, a kończyła tam, gdzie chcemy zakończyć. Z programy wybieramy więc opcję „Box positioning” (ikonka prostokąta z punktorami na brzegach) i strzałkami widocznymi w nowym oknie ustawiamy gotowy obszar obróbki. Jeżeli laser będzie już we właściwym miejscu, kończymy kalibrację przyciskiem „STOP”.
Po wybraniu obszaru, dla pewności możemy wybrać jeszcze opcję „Point positioning” (przycisk celowniczka) i jeżeli coś będzie nie tak, to ostatecznie korygujemy pozycję. Jeżeli natomiast wszystko jest ok, zatwierdzamy przyciskiem „QUIT”.
Przy pomocy poziomego suwaka na dole głównego okna programu ustawić musimy jeszcze „Burning time”, czyli czas punktowego wypalania. W moim przypadku grawer nie będzie głęboki, a tworzywo sztuczne, którego używam nie wymaga długiego wypalania, dlatego u mnie będzie to od 3mS do 5mS, w przypadku drewna natomiast może to być np. 15mS – wszystko zależnie od tego z jakim materiałem pracujemy oraz jak mocny ma być dany grawer. Jeżeli chcemy jeszcze coś skalibrować możemy użyć opcji zaawansowanych (ikonka zębatki), ale w większości przypadków nie będzie to konieczne.
Po ustawieniu wszystkiego, jedyne co nam zostaje, to kliknięcie startu (ikonka trójkąta) i cierpliwe czekanie, aż obróbka laserowa się skończy. Zależnie od wielkości grafiki oraz ustawień, może potrwać to od kilkunastu, do kilkudziesięciu minut, czy nawet kilku godzin.
Po zakończeniu procesu – jeżeli jak ja pokrywaliśmy obiekt markerem lub farbą – ścieramy je dokładnie alkoholem i cieszymy się efektem. Jeżeli natomiast pracowaliśmy z drewnem, to właściwie nic już nie musimy robić. Voila, teraz możemy już podziwiać efekt końcowy!