Лазерная резка плотного декоративного картона

Картон является самым толстым из всех типов бумаги. Применяется картон очень широко — достаточно перечислить лишь осовные сферы (строительство, электротехника, машиностроение, текстильная, обувная промышленность и т. п.). Причём картон может применяться как для производства «самостоятельных» изделий, так и в качестве обёрточного материала для «всего остального».

Широкая сфера применения определяет значительное разнообразие типов картона. В зависимости от сферы применения картон классифицируется на:

• упаковочный;
• полиграфический
• дизайнерский.

Упаковочный картон должен обладать высокой жёсткостью, способностью образовывать прочный каркас, а также изолировать внутреннее пространство от внешней среды. Как правило, слои упаковочного картона различаются по типу сырья — внутренний и внешний слои производятся из более качественного сырья, чем средний («набивочный»). Такая структура позволяет добиться от упаковочного картона желаемых свойств, при одновременном снижении стоимости.

Полиграфический картон применяется для изготовления разноцветной продукции под высококачественную печать. Эксклюзивная подарочная упаковка часто тоже производится из полиграфического (а не упаковочного) картона. К полиграфическому картону не предъявляются требования повышенной жёсткости. Лицевой слой может быть сделан мелованным.

Дизайнерский картон используется для производства рекламной, презентационной продукции, эксклюзивной упаковки, журналов и книг, и т. п. Поэтому для его изготовления применяют наиболее дорогие сорта бумаги. Дизайнерский картон характеризуется большим разнообразием цветов и фактуры поверхности.

Производство картонных изделий

Вышеперечисленные типы картона в общем случае представляют собой лишь заготовки в виде листов большого формата. Для изготовления изделия (будь то коробка, или набор отдельных кусочков-«пазлов») заготовку необходимо раскроить под нужный эскиз. И если в случае коробки эскиз будет состоять из «развертки» в виде нескольких простых прямоугольников (для их последующего сворачивания и склейки), то более сложные изделия (те же «пазлы» или замысловатые дизайнерские конструкции) требуют фигурной резки картона.

Задача сильно усложняется, когда необходимо вырезать сложный контур на маленьких изделиях. Особенно если картонная заготовка — небольшой толщины.

Отрезные станки для обработки картона представляют собой довольно внушительное оборудование. И хотя такая «гильотина» способна раскраивать толстый картон (в том числе несколько слоёв за раз) с высокой производительностью, универсальность данного оборудования весьма ограничена. А себестоимость изготовления единичных изделий непозволительно высока.

Преимущества станков с ЧПУ

Автоматические станки с ЧПУ обладают достаточной степенью точности для обработки картонных изделий с высоким качеством. А программное задание маршрута инструмента даёт возможность реализовывать фигурный рез для производства самых «замысловатых» дизайнерских изделий.

Однако контактная обработка картона (к примеру, на фрезерном станке с ЧПУ) встречает определённые трудности. Прежде всего, заготовку из податливого на изгиб картона сложно закрепить не рабочем столе. А ведь от степени равномерного крепления будет зависеть точность и качество готовых изделий. Плюс ко всему, вращающийся режущий инструмент склонен рвать, а не резать плотные слои картона. Для устранения этого недостатка придётся тщательно подбирать режимы обработки под каждый тип картона, что значительно увеличит затраты на выпуск продукции.

Решение вышеописанных проблем может быть достигнуто при использовании лазерных станков с ЧПУ. Благодаря программному управлению, лазерные станки отлично справляются с обработкой картона — даже по сложным, художественным эскизам. А бесконтактный способ обработки лучом высокой энергии делает ненужным крепление заготовки (для надёжной фиксации достаточно собственного веса картонного листа).

Значительным преимуществом лазерного станка с ЧПУ является возможность чётко вырезать углы (в том числе острые) — без искажений, скруглений, обрывов и т. п. Ну а главное достоинство — это высокая универсальность автоматических станков с ЧПУ. Благодаря лёгкому программированию, лазерный станок моментально перенастраивается на выпуск изделий другого типа. При этом себестоимость продукции остаётся низкой — независимо от объёмов тиражей. А качество отдельных заготовок и их полная идентичность всегда соответствует заводским характеристикам точности оборудования.

Как избежать обгорания при резке картона лазером?

Чем плотнее картон и толще обрабатываемая заготовка, тем большую мощность лазерного излучения следует активировать для получения приемлемой производительности обработки. Однако чем выше мощность лазера, тем больший риск обгорания края шва. Причём «обгорание» картона не столько портит сам материал, сколько покрывает область реза тонким слоем копоти, убрать который бывает непросто. Кроме того эта копоть может замарать остальную поверхность картона.

Для решения указанной проблемы следует, во-первых, откорректировать режимы обработки (установить оптимальное соотношение мощность лазера и скорости движения излучателя). К сожалению, однозначных рекомендаций для этого не существует — оптимальные величины параметров обработки определяются экспериментально, в конкретных условиях производства.

Во-вторых, для исключения подгорания края, картонную заготовку следует размещать на ячеистом рабочем столе и обязательно предусмотреть поддув воздуха. Резать картон лучше с изнанки — тогда небольшая чернота может не сказываться на общем качестве изделия.

Для светлого картона чёрный нагар с краёв реза особенно неприятен. Один из трудоёмких, но хороших способов борьбы с нагаром — заклеить поверхность ламинирующей плёнкой. И резать картон через такую «плёночную защиту». После окончания обработки плёнка удаляется вместе с нагаром. А поверхность картона остаётся идеально чистой.

Если же заклеить плёнкой обе стороны картонной заготовки и подобрать режимы резания так, чтобы нижний слой плёнки лазером не прорезался, при удалении плёнки легко отделит мелкие элементы вырезки — что существенно съэкономит время на ручное «протыкание» мест обработки (к примеру, при резке шрифтов).

Однако подобный «плёночный» способ защиты от нагара подходит не для каждого типа картона. Например «рыхлый» картон бывает трудно очистить от плёнки — даже притом, что ламинирующая плёнка обладает умеренной клейкостью.