Лазерная обработка хрупких виниловых пластин

Ещё совсем недавно виниловые грампластинки были самым желанным приобретением меломана. Ибо вся «официальная» музыка выпускалась только на виниле. А уж потом с его гладко-ребристой поверхности делались любительские копии на катушечных (а позже кассетных) магнитофонах.

С появлением Интернета, методов кодирования в МП3, доступности всего и вся винил (как и плёночные магнитофоны) резко утратил своё лидирующее значение. Однако и сегодня ряд преданных меломанов считает что «виниловый» звук лучше «мертвых» цифровых технологий аудиозаписи.

Помимо основного назначения (источника звукозаписи) виниловые пластинки получили широкое распространение в качестве дизайнерского материала. Пластичность винила позволяет при лёгком нагреве придавать «пластинкам» причудливые формы и смело выражать свои дизайнерские замыслы.

Распространение автоматических станков с ЧПУ позволило поднять обработку винила на новый уровень. Всё чаще на вопрос «как это сделано?» автор художественного шедевра гордо заявляет «На лазерном станке с ЧПУ!» Так как же следует обрабатывать винил правильно?

Резка виниловых пластин

При многих положительных свойствах винил (особенно некоторые сорта) обладает сравнительно высокой хрупкостью. Поэтому при резке твёрдым инструментом (к примеру, фрезой) виниловые пластинки могут трескаться и ломаться. Прочно закрепить хрупкий материал на рабочем столе фрезерного станка также достаточно сложно. Именно по этой причине некоторые энтузиасты обращают внимание на лазерное оборудование.

Лазерные станки с ЧПУ воплощают принцип бесконтактной обработки. Это означает что на поверхность заготовки (свободно лежащей на рабочем столе станка) «падает» высокоэнергетический луч лазера. Температура поверхности в очень малой области (под лазерным «пятном») мгновенно повышается — вплоть до испарения материала. При достаточной мощности излучения материал заготовки прорезается насквозь. При этом ни стружки, ни пыли, ни других твёрдых отходов не образуется — только небольшое количество газообразного остатка.

За счёт движения лазерного излучателя резка материала может происходить по сложному маршруту — современные лазерные станки с ЧПУ запросто воплощают объёмные 3D узоры! За точность позиционирования лазерной головки отвечает микропроцессор ЧПУ. А заданием на обработку является обычный графический файл, слегка доработанный в специальной программе управления лазерным станком.

Таким образом, современная система «лазерный станок + персональный компьютер» даёт возможность изготавливать дизайн-макеты, предварительно созданные мощными графическими 3D-программами. В качестве материала для «поделки» может выступать практически всё — от древесины, до кожи, полиэтилена или бумаги.

Винил, как одна из разновидностей пластика, имеет сравнительно низкую плотность. Поэтому для лазерного станка с ЧПУ этот материал не представляет никаких трудностей. Однако лазерная обработка винила встречает ряд возражений.

Запрет на обработку винила лазером

Лазерный станок с ЧПУ обладает высокой универсальностью и идеально подходит для производства как единичных изделий, так и массовых тиражей. Однако обрабатывать виниловые пластины лазером запрещено!

Причиной тому — химический состав винила. Как известно, материалом для производства грампластинок является смесь сополимера винил-хлорида и винилацетата (ПВХ) с разного рода добавками, улучшающими эксплуатационные свойства пластмассы.

Раз в составе винила присутствует хлор, то в процессе термической обработки лазером в результате деструкции ПВХ (поливинилхлорида) выделяется хлористый водород (НСl) раствор которого в воде (влаге воздуха) является ни чем иным как соляной кислотой. Кислота разъедает детали лазерного станка быстро «приговаривая» всё механическую часть дорогостоящего оборудования.

Но более серьёзной опасностью обладает выделяемый при термическом разложении ПВХ диоксин и фосген — предельно ядовитые вещества с кумулятивным эффектом (накапливающиеся и практически не выводимые из организма).

Именно поэтому обработка любых хлорсодержащих материалов на лазерных станках с ЧПУ недопустима!

Если нельзя, но очень хочется?

Большинство моделей лазерных станков с ЧПУ не предназначены для обработки хлорсодержащих материалов (в их числе и винила). Однако в данной статье мы рассматриваем производство дизайнерский поделок — для их воплощения винил может требовать минимального вмешательства. Большой соблазн пренебречь запретами и всё же обработать винил на лазерном станке с ЧПУ. Тем более, если станок оборудован высокопроизводительной системой вытяжки, которая функционирует без сбоев, обеспечен приток свежего воздуха и вентиляционная система в производственном помещении функционирует идеально. А механические детали и механизмы станка имеют соответствующую защиту от вредных паров.

Однако даже при наличии подобного «подготовленного» оборудования позиция официального поставщика лазерных станков с ЧПУ неизменна — обрабатывать хлорсодержащие материалы лазером запрещено!