Лазерная и водоструйная профильная (контурная) резка

Процесс лазерной резки

Мощное лазерное оборудование для резки профилей и шаблонов вряд ли способно «вписаться» в интерьер мастерской художника. Это — промышленный тип оборудования, которое способно прорезать как крайне малые, тончайшие узорчатые рисунки, так и шаблоны и профили более крупного масштаба. В данной технике используется так называемый «возбужденный» свет, создаваемый в результате добавления в луч лазера таких газов, как диоксид углерода, азот или гелий. Пучок света фокусируется и концентрируется системой зеркал и линз, благодаря чему при выходе сквозь сопло режущего наконечника он достигает температуры сравнимой с температурой солнечного излучения и может легко прорезать высокопрочную сталь. Вспомогательный газ используется для удаления частиц оплавленных материалов с участков разреза и соблюдения чистоты этого участка. Процесс резьбы осуществляется на плоском основании, оборудованном защитой от света и отводом паров. За последние 20 лет мощность лазерных устройств для резки выросла в десятки раз.

Листы мягкой стали толщиной до 20 мм и нержавеющей стали толщиной до 15 мм режутся, образуя гладкую грань и практически любую замысловатую форму. Вы можете резать листы фибрового картона средней плотности (MDF) толщиной до 30 мм; листы акрила и поливинилхлорида толщиной приблизительно до 30 мм. Определенные материалы, такие, как поликарбонат или нейлон, не рекомендуется резать лазерным лучом, так как в процессе обработки они выделяют токсичные пары. Клеевые вещества в составе фанеры также исключают возможность использования лазерной резки. Подобные материалы обычно обрезаются водяной струей, которая образует основу процесса холодной резки. Собственно линия надреза называется kerf (разрез, прорез, пропил). Ширина надреза в лазерной резке обычно составляет приблизительно 0,3 мм.

Лазерная резка Мощный лазерный луч быстро формирует ровный и чистый разрез.

Процесс водоструйной резки

Процесс резки водяной струей — более дорогостоящая техника, чем лазерная резка, но с ее помощью можно обрабатывать твердые материалы большей толщины, такие, как армированное покрытие (толщиной 8 см). Кроме того, водяная струя может разрезать мягкие материалы, такие, как, например, резина, каучук или пенопласт. Это — процесс холодной резки, который не изменяет химических свойств разрезаемого материала, поэтому художник без всякого риска может обрабатывать заготовки, не выдерживающие высоких температур лазерной резки. Резка водяной струей происходит при той же величине допуска, как в процессе лазерной резки, хотя ширина разреза несколько больше — 0,8 мм.

img_1130

Процесс водоструйной резки

Так называемый «водяной нож» легко прорезает структуру большинства материалов.

Во время водоструйной резки вода подвергается давлению приблизительно 55.000 фунтов на квадратный дюйм. Вода поступает под давлением через крохотную трубку на режущий станок, где подается сквозь отверстие диаметром 0.8 мм в сапфире, установленном на наконечнике сопла. Вода проносится сквозь сопло со скоростью в 3 маха (1 мах — единица скорости, равная скорости звука). Мягкие материалы, такие, как каучук, резина или пенопласт, режутся только струей воды. Для резки более твердых материалов, таких, как сталь или камень, в поток воды добавляется мелко перемолотый гранат. Данный абразивный порошок собственно и выполняет функцию резки: вода является лишь связующим веществом-носителем для абразива.

Использование резки водяной струей открывает перед художником широкий диапазон потенциальных возможностей.

Повторяющиеся элементы

Навыки лазерной и водоструйной профильной (контурной) резки особенно пригодятся вам, если выполняемая вами работа подразумевает использование повторяющихся элементов — ведь себестоимость работы снижается в зависимости от количества процессов резки.

Предварительный рисунок

В результате лазерной и водоструйной резки можно обрабатывать простейшие схематичные контурные профили, а также сложные изображения, выполненные красками и кистью или тушью. Изображение «в краске» может быть создано с помощью компьютера в программе CAD или аналогичных графических программах, в то время как рисунок тушью можно отсканировать и обработать, используя копирование профиля и систем векторной графики.

Компания, выполняющая ваш заказ по лазерной резке, найдет наиболее экономичный способ расположения изображения на листе выбранного материала. Если у вас нет доступа к компьютеру, компания самостоятельно преобразует ваш рисунок в цифровую форму. В этом случае от вас потребуется точный контурный рисунок (черной краской и одиночной линией) в необходимом масштабе, демонстрирующий полное изображение профиля с указанием размеров. Как и в любой работе, требующей процесса резки, нужно позаботиться о целостности структуры изображения: все его элементы должны быть связаны и соединены между собой в конкретных точках.

На данной и следующей страницах представлены примеры преобразования графической работы в элементы декоративного украшения стен, окон и полов.

Профили для стен

В данной работе беглый рисунок тушью и кистью, показывающий стрижа в полете, был воспроизведен в виде профиля, оцифрован и вырезан с помощью лазерного луча из листа полированной нержавеющей стали для декоративного украшения внешней стены.

1. Оригинальный рисунок увеличен в масштабе и выполнен черной тушью на белой бумаге.

img_1132

2. Затем изображение аккуратно воспроизводится в 3 мм мягкой стали лазерной резки слоем черной полиэстровой пудры.
Завершенная работа. Контуры птиц были вырезаны с помощью лазерного луча из листа полированной нержавеющей стали.

Профили для окон

Решетки безопасности на окнах не должны производить тягостное впечатление и вызывать мрачные ассоциации с тюрьмой. В данном случае обрезанная лазерным лучом металлическая решетка приобрела форму цветка. Решетка сохраняет функциональность, но при этом обладает значительно большей привлекательностью по сравнению с обычными стальными стержнями. В результате в «металлическом» варианте были также сохранены энергия и мощь оригинального рисунка, а отчетливые цвета удачно выделяют плоскую форму стальной пластины.

img_1134

Обрезанная лазером металлическая решетка

Двухкомпонентная полиуретановая краска дает долговечную отделку.

Профили для полов

В этом примере школьники сделали наброски животных и насекомых. Изображения были переработаны в основу декоративных элементов — вырезанных рисунков-профилей.
Переработанные рисунки были оцифрованы и затем вырезаны из плиты (изготовленной из мраморной крошки). Вырезанные профили были зацементированы в пол в технике венецианской мозаики. После этого поверхность была отшлифована и отполирована.

img_1136

1. Для этого проекта окончательная композиция для пола основывалась на детских рисунках, подобных этому.

img_1137

2. Рисунки были упрощены, преобразованы в цифровую форму и затем вырезаны из мраморной плиты. Вверху завершенный профиль перед закладкой в цементный пол (данное изображение было дополнено «хвостиком»).

img_1138

Фрагмент вырезанной фигуры

img_1139

Декор пола на основе вырезанных лазером мраморных фигур-профилей

img_1140

Общий вид пола, составленного из вырезанных профилей, после обработки в технике венецианской мозаики, процессов шлифования и полирования.

 Предварительное изготовление макетов и ограниченных тиражей

Лазерная резка профилей может оказаться эффективным и относительно недорогим методом изготовления моделей или макетов для планируемой работы, а также в производстве работ в ограниченных тиражах.
В данном примере мы видим элементарный набросок, выполненный буквально в течение нескольких секунд; он послужил основным материалом для создания скульптурной работы в городском центре. Набросок был переработан и воспроизведен в виде макета высотой 70 см. выпущенного ограниченным тиражом на окрашенных и вырезанных с помощью лазерного луча стальных листах.

img_1141

1. Оригинальный рисунок размером приблизительно 50 мм по высоте.

img_1142

2. Макет вырезан из стали с помощью лазера.
Завершенная работа, установленная в городе Ньюкастл-на-Тайне