Nakon detaljne recenzije Toocaa L2 laserskog gravera i katera sa laserskom glavom od 10 W koju smo objavili nedavno, proizvođač Elecfreaks je predstavio i 20 W lasersku glavu. Kako je cena ove glave oko $500, a 10 W svega $300 opravdano je postaviti pitanje koju od njih izabrati pri kupovini Toocaa L2 laserskog gravera i katera.
Gledano od spolja, obe glave izgledaju praktično identično, jedino po čemu ih možemo razlikovati je nalepnica koja nosi oznaku njene snage. Poluprovodnički laserski izvor je u obe glave istih talasnih dužina, u rasponu od 450 do 460 nm, što je u vidljivom delu spektra plave boje. Ipak, pri radu ćete zbog optičkih zaštita koje su sastavni deo i glave i samog Toocaa L2 kućišta, laserski zrak videti kao žuto-narandžast. Pored razlike u snazi, laserski zrak se razlikuje u svojim dimenzijama, pa kod 10 W lasera on je 0,075 x 0,18 mm, dok je kod 20 W lasera on 0,15 x 0,27 mm, što može biti bitno kod filigranskog rada. Naravno, potrošnja struje pri radu je različita, pa je Toocaa L2 kada joj je montirana 10 W glava potrebno obezbediti 72 W, dok je za 20 W glavu potrebno do 120 W.
Glave se vizuelno razlikuju samo po nalepnici koja nosi oznaku snage | photo: magazin Mehatronika
Glave od 10 i 20 W se sa donje strane, gde se nalazi izlaz laserskog zraka uopšte ne razlikuju. Obe glave imaju „lulicu“ za povezivanje Tocaa Air Assist Kit-a za L2 po ceni od $50. Ovaj kit je u stvari kompaktna pumpa za vazduh koji se putem creva od pumpe do glave i predviđenih fiksnih vodova unutar same glave dovodi do laserskog sočiva i usmerava niz laserski zrak u samu tačku gde on pada na obradnu površinu. Uloga ovog vazduha je da ukloni ostatke spaljivanja, ali i da ne dozvoli njihovo lepljenje na samu lasersku glavu. Pravilnim doziranjem vazduha, a osećaj ćete steći iskustvom, dobićete bolji rezultat obrade i sačuvaćete optiku od prljanja, produžavajući joj radni vek.
Spolja, gledano od dole, obe glave izgledaju identično | photo: magazin Mehatronika
Uporedni testovi graviranja 10 W i 20 W glave
Prvi test koji smo izveli u LightBurn softveru je test graviranja, gde dobijamo rezultat pri promeni brzine kretanja glave do 10000 mm/min u rasponu snaga od 10 do 100 %.
10 W glava u testu na MDF-u kojeg smo uradili još u recenziji Toocaa L2 pokazala je fini raspon tonova braon boje, koji se lepo i postepeno menja od vrlo malog zatamnjenja pa do tamno brao boje. Čak ni pri niskim brzinama od 4000 mm/min ne dolazi do udubljivanja materijala za više od par desetina mm, te gravura neće biti izraženo reljefna. Budući da laser od 10 W nema dovoljnu snagu da agresivno spaljuje sloj materijala preko koga prelazi, ne dolazi do nekontrolisanog crnjenja i dobijena gravura, čak i kada je rasterska slika u pitanju, može imati širok spektar nijansi. Pri brzini od 6000 mm/min, može se slobodno uzeti raspon snaga u celom opsegu od 0 do 100 %.
U poređenju sa 20 W glavom, 10 W glava ima veći raspon nijansi pri niskim brzinama na MDF-u | photo: magazin Mehatronika
Kod glave sa 20 W laserom, na istom MDF materijalu u opsegu do 10000 mm/min situacija je drugačija, što se vidi i na slici ispod. Pri brzini od 6000 mm/min, koja je po našem mišljenju pravi izbor za graviranje na ovom materijalu, za intenzitete preko 50 % dolazi do izrazitog uklanjanja slojeva i slika postaje reljefna. Za snage preko 60 %, dolazi do prekomernog spaljivanja slojeva materijala i pojave crne gareži. U nekim slučajevima to može biti poželjno, što zavisi od vašeg dizajna. Mi smo u našim kasnijim testovima sa rasterskim slikama, koristili brzinu od 6000 mm/min i opseg snaga od 0 do 40 %.
Graver sa glavom od 20 W od 5000 do 8000 mm/min je imao gotovo identičan otisak na MDF-u | photo: magazin Mehatronika
Podizanje brzine kretanja glave preko 10000 mm/min, sve do 24000 mm/min samo je povećalo područje gde laser ne ostavlja trag, smatramo da u tim opsezima nema smisla koristiti laser za graviranje na MDF-u.
U testu graviranja na MDF-u u rasponu brzina do 25000 mm/min, najbolje rezultate smo dobili pri brzini od 6000 mm/min | photo: magazin Mehatronika
Uporedni testovi sečenja 10 W i 20 W glave
Drugi bitan test je sečenje materijala. Opet smo koristili MDF debljine 2 mm. 10 W laser smo ranije probali i tada smo zaključili da je za ovaj materijal potrebno koristiti glavu pri punoj snazi i brzini od 200 mm/min da bi se u jednom prolazu prosekla ploča. Ukoliko se odlučite za ovu glavu, sem za ovako tanke materijale, moraćete da sečete u nekoliko prolaza. Uređaj jeste precizan uz odličnu ponovljivost, tako da to neće predstavljati problem. Problem je više u niskoj brzini i potrebi da se izvor lasera aktivira na maksimalnu snagu, što će svakako doprineti njegovoj bržoj degradaciji. Sa druge strane, ispisivanje tankih linija je veoma uredno i ne dolazi do nekontrolisanog spaljivanja. Debljina linija je još jedna prednost 10 W lasera. Naime, njegova tačka je 0,0135 mm2, dok je tačka 20 W čak 0,0405 mm2.
Da bi obezbedili prosecanje 2 mm MDF ploče, neophodno je 10 W laser pokretati malim brzinama uz primenjenu veliku snagu | photo: magazin Mehatronika
20 W laser seče daleko brže, praktično duplo brže. Več po slici ispod možete videti da i pri 500 mm/min uspeva da proseče 2 mm MDF pri 100 %. Optimalno nam se pokazalo da ovaj materijal sečemo brzinom od 400 mm/min i sa snagom od 80 %. Obratite pažnju da možete seći i brzinom od 200 mm/min kao i sa 10 W laserom, uz korišćenje svega 40 % snage, što je praktično manje-više isto, ali će tačka pri ovom rezanju biti ipak veća.
20 W laser dozvoljava pokretanje i srednjim brzinama da bi se prosekao MDF debljine 2 mm | photo: magazin Mehatronika
Ponovili smo ove testove i na čamovom drvetu velike debljine, koju ni jedan od ova dva lasera ne može preseći. Kod 10 W lasera vidimo veoma uredan ispis pri svim brzinama i snagama, osim pri većim snaga pri brzini 100 mm/min.
Ujednačeno pisanje po čamovom drvetu omogućava da 10 W laser pomeramo u celom spektru brzina | photo: magazin Mehatronika
20 W laser smo probali na istom materijalu ali i pri veoma visokim brzinama. Ovde skrećemo pažnju da brzine ispod 500 mm/min ipak previše sagorevaju materijal, a da pri brzinama iznad 6000 mm/min treba obratiti pažnju na minimalnu snagu pri kojoj uopšte i dolazi do ispisa na materijalu.
20 W laser će pri malim brzinama previše spaljivati materijal, u ovom slučaju čamovinu | photo: magazin Mehatronika
Primeri realizovanih predmeta sa 20 W Toocaa L2 laserom
Testovi, koliko god dobro osmišljeni, ipak nisu dovoljni da se oseti šta se sve može izvesti sa 20 W laserom. Uradili smo nekoliko praktičnih testova kako bi demonstrirali njegovu upotrebnu vrednost. Sve ideje smo realizovali na 2 mm MDF-u, koji nam se pokazao kao izuzetan materijal za Toocaa L2 laserski graver i kater.
Koristili smo sve vreme LightBurn softver koji nije besplatan, ali ima odličnu cenu koju bez razmišljanja treba platiti ljudima koji su ga razvili i kontinuirano rade na njemu.
LightBurn je odličan softver za upravljanje radom katera | photo: magazin Mehatronika
Postoji i alternativni besplatan softver: Toocaa Studio. Izradio ga je sam proizvođač i u pitanju je online aplikacija. Ima samo osnovne alate za postavljanje i elementarnu transformaciju objekata na ekranu. Može uvoziti različite vektorske ili rasterske formate. Začuđujuće je prisustvo „protoTrace“ funkcije, koja nema nikakva podešavanja, ali može poslužiti za pretvaranje rasterske grafike u linijsku ilustraciju. Rezultat je u vek iznenađujući, ali nije uvek i upotrebljiv. Ovu aplikaciju koristite samo ukoliko ništa drugo nije opcija.
Toocaa Studio je besplatna, ali i pak veoma rudimentalna aplikacija | photo: magazin Mehatronika
Razliku u debljini laserskog zraka, pa time i reza najbolje možemo ilustrovati slikom na kojoj smo pokazali poklon kartice namenjene pobednicima Mehatronika nagradnog konkursa #002. Duplo deblji rez je u većini slučajeva nebitan, ali kod filigranski gustih reljefa, kao što je bilo srce u našoj Toocaa L2 recenziji, ova debljina bi onemogućila izradu.
10 W laser daje dvostruko tanje rezove od 20 W | photo: magazin Mehatronika
Iskoristili smo Toocaa L2 10 i 20 W glave da izradimo dve identične pločice dimenzija 5 x 8 cm na 2 mm MDF-u. Finalni proizvod je praktično identičan, ali je 10 W laseru bilo potrebno 4:10 min, dok je 20 W laser posao završio za 3:12 min. Nije duplo brže, jer ovaj proizvod ima malo sečenja i mnogo graviranja.
Brzina je pri izradi ovih kartica bila jedina razlika između rada sa 10 i 20 W laserom | photo: magazin Mehatronika
Fini rad se može videti i pri izradi fleksibilnih delova na stalku. Pri brzini od 400 mm/min i snazi od 90 %, sečenje ovog komada širine svega 5 cm je bilo veoma brzo.
Pravilnim sečenjem moguće je MDF učiniti savitljivim | photo: magazin Mehatronika
Kombinacija obe tehnike, sečenja i graviranja, može vam otvoriti put do novih ideja, kao što je ovaj primer reljefa lokomotive sa ramom za graviranu sliku dečaka.
Istim Toocaa L2 može se izraditi kombinovani predmet tehnikama sečenja i graviranja | photo: magazin Mehatronika
Fina preciznost i tačnost od velike je pomoći pri izradi predmeta Multulayer sistemom. Na Toocaa L2 sa 20 W laserskom glavom prvo smo od 2 mm MDF-a izradili tri sloja koja formiraju rozetu.
Multilayer je veoma popularan metod izrade predmeta | photo: magazin Mehatronika
Pozicioniranjem jednog preko drugog, slojevi su legli „na svoje mesto kako treba“ i dobili smo veoma atraktivan ukras, koji pre lepljenja možemo ofarbati po želji.
Precizna i tačna kontrola glave laserskog katera esencijalna je za složene dizajne | photo: magazin Mehatronika
Zaključak
Odgovor na pitanje: „koju lasersku glavu kupiti: 10 ili 20 W?“, je možda i „Obe“. Ukoliko pre svega želite da sečete drvene pločaste materijale, posebno ukoliko su oni deblji od 2 mm, bez razmišljanja nabavite 20 W glavu. Ona će vam omogućiti brzinu i efikasnosti, a moći ćete i da gravirate specijalno pripremljene metalne površine, pleksiglas, kožu,… Cena toj versatilnosti će biti nešto veća tačka reza, što nekada može biti problem. Recimo kod srca ispod koje je urađeno na 10 W laseru.
photo: magazin Mehatronika
Sa druge strane 10 W laser je spor, ali nikada ne spaljuje materijal nekontrolisano, te će uvek dati lepe rezultate prilikom graviranja, ali oni neće biti preterano reljefni. 10 W laser će i emitovati nešto manje mirisa i drugih isparenja pri radu. Nažalost, pri sečenju ćete morati ne samo da ga vodite veoma malom brzinom, već će laserski izvor morati da radi 100 %, čak i u većem broju prolaza.
U jednoj rečenici: ako je pred vama pretežno sečenje i robusniji radovi izaberite 20 W, ako je vaš fokus na filigranskim dizajnima i fine rasterske slike, mi bismo prednost dali 10 W glavi. Finalna odluka bi ipak bila: nabavite obe glave, svaka od njih će u drugim situacijama biti prednost. Uz to, zamena glave je veoma jednostavna, prostom zamenom na nosaču i prešrafljivanjem dva zavrtnja koji nose napojni kabal glave.
Za kraj moramo istaći da smo zadovoljni sa oba modula, i da smo ih sa uživanjem koristili prilikom ovog testiranja ne susretavši se ni sa jednim problemom u radu, stoga ih preporučujemo.
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.