O grawerowaniu i wycinaniu drewna, sklejki, korka, MDF
|
Drewno - grawerowanie |
|
|
Drewno - cięcie
|
|
|
Sklejka
|
|
|
Płyty MDF
|
|
|
Korek
|
Drewno to bardzo wdzięczny
materiał do grawerowania laserowego.
Kiedy pierwsze lasery pojawiły się na rynku, jednym z zastosowań, robiącym największe
wrażenie było grawerowanie bezpośrednio na drewnie. Do dzisiaj to się nie zmieniło.
Grawerowanie w drewnie ciągle daje rezultaty robiące wrażenie na najwybredniejszych
klientach.
Za pomocą lasera można drewno przecinać, wycinać z niego elementy (od kilku
mm grubości do ok. 1 cm - zależnie od gatunku i twardości), grawerować, wykonywać
na nim napisy i rysunki.
Każdy gatunek drewna ma swoje specyficzne właściwości, w związku z tym każdy
graweruje się inaczej. Jedne lepiej inne słabiej. Mało tego - nawet kawałki
drewna tego samego gatunku mogą grawerować się nieco inaczej. Zależy to od ich
wilgotności, zawartości żywicy, układu słojów. Zasadniczo, twarde drewno o słabo
zróżnicowanych słojach graweruje sie lepiej, dając wyraźny i dokładny rysunek.
Miękkie drewno łatwo się graweruje, ale ponieważ na ogół ma mocno zróżnicowaną
twardość słojów rysunek nie zawsze dobrze wygląda. Z wycinaniem jest podobnie
- wszystko zależy od gatunku drewna i grubości.
Oto kilka przykładów:
 |
Drewno bukowe. Jak widać czytelne są nawet 6 punktowe litery. Tło wybrane pod literą A jest jednorodne, o jednakowej głębokości i kolorze.
|
|
 |
Drewno brzozowe. Również czytelne są litery 6 punktowe. Ale kolor tła jest jaśniejszy i widać delikatny zarys słojów. Na tym gatunku drewna często otrzymuje się jeszcze jaśniejsz tło. Zdarzają się kawałki o powierzchni pełnej "ziarenek" - kreseczek podobnych do tych na buku. Na takim drewnie drobne szczegóły rysunku wychodzą lekko rozmyte.
|
|
 |
Drewno sosnowe. Tutaj słoje są wyraźnie zaznaczone. W miękkich miejscach
laser graweruje głębiej i "ciemniej". W efekcie drobne litery
są słabo czytelne. Można oczywiście użyć kawałka drewna o innym układzie
słojów - takim aby były one mniej wyraźne. Rysunek będzie wtedy o wiele
lepszy. Ale nie zawsze jest to możliwe. Inna sprawa, że można celowo wydobyć
słoje bo daje to ciekawy efekt.
|
|
 |
Jak widać obok na drewnie bez problemów można uzyskać odcienie szarości
i delikatne przejścia tonalne. Można to wykorzystać do uzyskania ciekawych
efektów.
|
Często używanymi gatunkami są buk, brzoza, jesion,
jawor, klon, lipa. Gatunki te mają słabo zaznaczone słoje, dzięki czemu grawerują
się równomiernie. Dają wyraźny, kontrastowy rysunek. Większość z tych gatunków
ma jasny- prawie biały, ewentualnie jasno brązowy kolor, i ciemniejszy kolor
w miejscach wygrawerowanych (od ciemnego brązu do ciemnożółtego - zależnie od
gatunku i konkretnego kawałka materiału). Dąb jest stosowany na podkłady i podstawy,
ale ze względu na "ziarnistą" strukturę słojów często nienajlepiej
się graweruje (nierówna głębokość). Bardzo często w importowanych wyrobach używany
jest orzech: ciemny i wymagający barwienia grafiki na czarno aby uzyskać odpowiedni
kontrast. Doskonałym materiałem jest drewno wiśniowe i różane dające bardzo
ciemny rysunek. Używa się oczywiście wielu innych gatunków, w tym drewna egzotyczne.
Sporadycznie używamy miękkiego drewna jak sosna czy świerk. Najczęściej wtedy,
gdy celowo chcemy podkreślić obecność słojów. W niektórych przypadkach daje
to niezwykły przestrzenny efekt. 
Są też gatumki które do grawerowania się nie nadają. Próbowalimy kiedyś wykonać
rysunek na drewnie hebanowym. Okazało się tak twarde że nawet przy pełnej mocy
i najwolniejszej pracy laser ledwo był w stanie zaznaczyć jego powierzchnię.
O wycinaniu nie było mowy, bo szczelina wycinana promieniem lasera miała ułamek
milimetra głębokości. W dodatku naturalny czarny kolor drewna powodował zupełną
nieczytelność rysunku.
Do wycinania elementów dla modelarzy doskonale nadaje się balsa- drewno miękkie i bardzo lekkie, dobrze i szybko się tnące.
Przy pracy z drewnem używamy najczęściej 100% mocy
lasera. Przy twardych gatunkach trzeba grawerować powoli aby uzyskać właściwy
efekt. Szybciej można pracować na miękkim drewnie. Ale wszystko zależy od planowanego
efektu. Dla orientacji: użycie 100% mocy i 50% szybkości daje zagłębienie w
drewnie o głębokości rzędu 0.5-1 mm (zależnie od drewna). Tak niewielkie zagłębienie
daje już czytelny rysunek - ponieważ grawerowane drewno ma ciemny kolor.
Tym co powoduje oczekiwany efekt jest kontrast pomiędzy wygrawerowanym i niewygrawerowanym
obszarem. Trzeba więc tak dobrać parametry pracy lasera aby ten efekt był jak
najlepszy. Ciemniejsze kolory można uzyskać zwiększając moc lasera lub zwalniając
jego pracę. Wygrawerowane drewno ma kolor brązowy - o odcieniach od jasno- do
ciemnobrązowego. Niestety czasami nie można uzyskać odpowiednio ciemnego zabarwienia.
Wymagałoby to zbyt wolnej pracy lasera, lub zmiany gatunku drewna. Jeżeli kontrast
jest niewystarczający, można dodatkowo barwić wygrawerowane elementy- na jaśniejszy
lub ciemniejszy kolor - zależnie od potrzeb.
Barwienie nie jest prostą sprawą. Należy się do niego przygotować jeszcze przed
rozpoczęciem grawerowania. Należy zabezpieczyć powierzchnię drewna, aby przy
barwieniu nie zmienić koloru w niewłaściwym miejscu. Można to zrobić malując
drewno lakierem lub oklejając taśmą papierową.
Nie zawsze drewno równomiernie przyjmuje barwniki, dlatego trzeba często wykonywać
próby, przed ostateczną decyzją o użyciu barwnika.
Z naszych doświadczeń wynika że najlepiej jest jeżeli drewno wykończono lakierem
poliuretanowym, chemoutwardzalnym lub wodnym akrylowym. Taką powierzchnię można
po wygrawerowaniu bezpiecznie barwić np. lakierami nitro, a ewentualne zabrudzenia
zmywają się bez problemu.
 |
Jaka
farba będzie użyta do barwienia- zależy od lakieru jakim wykończone zostało
drewno. Najlepiej wykonać próbę aby nie okazało się że nasza farba rozpuści
lakier na wyrobie. W wypadku wątpliwości bezpiecznie jest użyć zwykłej "plakatówki"
jaką malują dzieci w szkole, lub tempery kupionej w sklepie z artykułami
dla plastyków. Czasami, przy dużych i głębokich powierzchniach można użyć
lakierów do drewna wodnych akrylowych np. firmy Dulux. Do barwienia można używać też innych środków, np pasty do butów lub wosku do karoserii samochodowych, czasem pomagają folie do wyklejania reklam... Trzeba po prostu eksperymentować i dobierać środki do zamierzonego rezultatu. |
|||
 |
 |
W tym wypadku użyta została właśnie złota tempera. Zabrudzenia liter powstałe przy barwieniu dały się bez problemu zmyć. Drewno było malowane lakierem chemoutwardzalnym, dlatego do wypełnienia można było użyć innego lakieru np. nitro. Ale ponieważ natychmiast wsiąkał w drewno nie zostawiając prawie śladu, użyto tempery.
|
|
 |
W pokazanym obok przykładzie najpierw użyto rozcieńczonej wodą granatowej emalii akrylowej Dulux do wypełnienia tła, i takiej samej ale gęstej farby czerwonej do liter. Ze względu na dużą gęstość tej farby nie spływała z wypukłych liter.
|
|
 |
W niektórych wypadkach skutkują inne środki, np zwykła pasta do butów lub wosk do karoserii samochodowych + gąbka. W taki sposób zabarwiono samolot na tym rysunku.
|
|
 |
W tym przypadku złote litery nazwiska zostały uzyskane za pomocą metalicznej folii do wyklejania reklam. Ponieważ nie powinno się grawerować wyrobów zawierających PCW, trzeba było najpierw nakleić pasek folii na drewno, naciąć laserem kontur liter, usunąć zbędną folię, i dopiero grawerować drewno. Oczywiście wszystko bez poruszenia drewna. Widać jeszcze okopcenia powstałe z żywicy przy grawerowaniu. Zostały usunięte za pomocą denaturatu i papieru ściernego. Dyplom wykonany z niemalowanego drewna.
|
Do grawerowania można używać zarówno drewna niewykończonego (naturalnego) jak i wykończonego lakierem. W przypadku drewna lakierowanego wystarczy płytko zgrawerować lakier aby pokazać czyste drewno. Przy dużej prędkości grawerowania rysunek pozostanie jasny.
 |
Jak widać obok, lekkie wygrawerowanie ciemno lakierowanego drewna kasetki odsłoniło naturalny jasny kolor. Najczęściej to wystarcza. Ale jeśli chcemy uzyskać specjalny efekt, trzeba grawerunek zabarwić. Można użyć nawet kilku kolorów. Wszystko zależy od zamierzonego efektu i projektu. Jak to zrobić, pokazano poniżej. |
 |
Oto jak może wyglądać proces barwienia drewna: Powierzchnia po grawerowaniu pokryta jest osadem "spalonego" przez laser lakieru i drewna. Należy usunąć te zabrudzenia, przecierając wilgotną szmatką lub denaturatem. |
|
 |
Teraz wygląda nieźle. Widać kolor naturalnego drewna. Ale można jeszcze ulepszyć. | |
 |
Używając tempery wcieramy ją w litery. Nawet nie trzeba pędzla, wystarczy palcem rozetrzeć farbę po literach. Chwilę trzeba odczekać aż farba przyschnie. | |
 |
Teraz wystarczy wilgotną szmatką przetrzeć zabrudzenia, i gotowe. Litery błyszczą złotym kolorem. |
W czasie grawerowania powierzchni lakierowanych "spalony" przez laser
lakier tworzy osad na powierzchni drewna. Czasem trudno go usunąć. Dobrze jest
więc zabezpieczyć drewno papierową taśmą malarską lub papierową taśmą transportową
używaną do reklam. W niektórych wypadkach pomaga nałożenie przed grawerowaniem
warstewki silikonu w sprayu (kupionego np. w sklepie hydraulicznym). Czasem
zabezpieczenie jest niemożliwe i pozostaje zmywanie drewna wodą, denaturatem
lub WD-40 (środek do smarowania i czyszczenia metalu).
Podobny osad powstaje gdy grawerujemy czyste drewno a zawiera ono sporo żywicy
(niestety tego na oko nie widać, okazuje się dopiero przy grawerowaniu). Przy
mocnym grawerowaniu wokół liter pojawiają się "okopcenia" (widać to
na jednym z przykładów wyżej). Po grawerowaniu można je usunąć za pomocą denaturatu
(natychmiast po grawerowaniu) i papieru ściernego ( z tym lepiej poczekać aż
resztki żywicy przyschną).
Przy cięciu drewna krawędzie mają ciemny kolor przypalonego drewna. Zależy on od gatunku drewna i jego grubości. Np. drewno bukowe ma czarne krawędzie, jesionowe i brzozowe - ciemno brązowe. Przy grubszych deseczkach i twardszych gatunkach drewna mogą wystąpić zwęglone brzegi. Po prostu energia lasera rozprasza się wewnątrz materiału i powoduje jego spalenie. Drewno twardsze przecina się bez problemu do mniej więcej 4-5 mm grubości. Przy 6 mm zaczynają się pojawiać problemy. W niektórych miejscach pozostają niedocięte fragmenty - tak jak na poniższej ilustracji (widać ten sam kawałek drewna od góry i od dołu).
Czasami - ale nie zawsze - pomaga drugie przejście lasera. Drugim razem trzeba zwiększyć prędkość, a i tak najczęściej poprawiane krawędzie są nieco zwęglone. Jeżeli to nie pomoże, to trzecie przejście najczęściej prowadzi do zniszczenia materiału a nie do przecięcia. Najlepiej więc najpierw zrobić próbę, aby wiedzieć czego spodziewać się po materiale.
Przy wycinaniu drewna świerkowego lub sosnowego (a więc miękkich gatunków) maksymalna grubość nie przekracza 1 cm. Można próbować i grubsze, ale najczęściej krawędzie wychodzą zwęglone i nierówne. Ponadto w miejscach twardszych ( a to zależy od układu słojów) drewno nie zostaje przecięte na wylot, nawet przy kilkakrotnym przejściu lasera - i cała praca idzie na marne.
Na powyższej ilustracji widać w których miejscach 1 centymetrowa świerkowa deska nie została przecięta - to miejsca gdzie słoje były twardsze (jasny kolor). Nie pomogło dwukrotne przejście lasera - trzeba było delikatnie docinać nożykiem - ale to jest możliwe tylko przy prostych kształtach. Przy skomplikowanych krzywiznach oznacza to stratę materiału.
Sklejka jest materiałem który graweruje się tak
łatwo jak drewno. Osiągane efekty są identyczne. Ponieważ zewnętrzna warstwa
jest jednorodna, łatwo przewidzieć efekt - jednakową głębokość grawerowania,
czytelny i ostry rysunek. Kontrast a więc i efekt zależy od gatunku sklejki
(z jakiego drewna wykonano zewnętrzne obłogi), użytej szybkości i mocy lasera.
Można dostać sklejki brzozowe (chyba najczęstsze), olchowe, bukowe, sosnowe,
jaworowe i z drewna egzotycznego. Różnią się barwą, rysunkiem słojów i fakturą
powierzchni, oraz kontrastem przy grawerowaniu. Na typowych sklejkach liściastych
kontrast nie jest najlepszy, i trzeba zwolnić pracę lasera aby uzyskać mocny
efekt. Można więc planować bardzo różnorodne prace.
Grawerowanie sklejki jest łatwe, natomiast problemy stwarza wycinanie.
Sklejka oprócz drewna zawiera klej. I to on jest największym problemem przy
cięciu sklejki. Sklejki wodoodporne zawierają klej tak twardy, że czasem nawet
2mm materiał trudno przeciąć (a spotyka się 2 mm sklejki o 5 warstwach kleju
- praktycznie nie do przecięcia z rozsądną jakością). Z tego powodu lepiej do
cięcia laserowego używać sklejki zwykłej - tzw. suchotrwałej. ( w praktyce-
od sklejki wodoodpornej trzymamy się z daleka - na 99% będą z nią problemy).
Sklejki jednakowej grubości mogą się różnić ilością warstw drewna i kleju. Im
więcej warstw kleju, tym trudniej ciąć. W zasadzie powyżej 3 warstw kleju przecięcie
jest bardzo trudne a nawet niemożliwe.
Najczęściej używamy sklejki zwykłej 3 lub 4 mm, złożonej z 3 lub 5 warstw drewna.
Taki materiał daje się szybko przeciąć (zwłaszcza 3 i 4 mm/3warstwowa), a w
razie potrzeby można wyciąć kilka jednakowych elementów i skleić ze sobą, uzyskując
porządaną grubość. Przy dokładności pracy lasera jest to prawie niezauważalne.
Przy używaniu sklejki dopiero kupionej, niesprawdzonej w laserze - najlepiej wykonać próbę cięcia. Zdarzało się że identyczna z wyglądu sklejka zachowywała się inaczej - bo warstwy kleju miały większą grubość. Prowadziło to do zniszczenia materiału i wygrawerowanych prac.
 |
Najczęściej nie pomaga kilkakrotne przecinanie. Pozostają miejsca niedocięte, w których klej zostaje nienaruszony a drewno pali się wgłąb materiału. Widać to na ilustracji obok: niedocięte miejsca, a tuż obok zwęglone krawędzie świadczące o zbyt dużej mocy ( po prostu w jednym miejscu było zbyt dużo kleju, a w innym nie było go wcale (?) i promień lasera przechodził bez oporu na wylot nadpalając sklejkę) Skrajnym przypadkiem może być zapalenie się materiału. Na zdjęciu obok widać fragment spalonej sklejki. Klej wewnątrz nie został przecięty, natomiast ciepło wydzielone przy próbie przecięcia spowodowało samozapłon drewna i zniszczenie pracy. Była to 4 mm sklejka Okoume, która we wcześniejszej dostawie zachowywała się całkiem OK. |
|
 |
 |
Ten rodzaj materiału również nadaje
się do grawerowania. Stosowany jest przede wszystkim
w stolarstwie meblowym, na panele ścienne i podłogowe. Ale zdarzają się
też podkłady pod dyplomy i pamiątki sportowe wykonane z tego materiału.
Przykładem mogą być podkłady stosowane do Grawertonu. Wierzchnią warstwę
stanowi cieniutka folia z nadrukowanym wzorem. Naklejona jest na podłoże
wykonane z czegoś co przypomina kolorem i własnościami twardą płytę pilśniową. Przy grawerowaniu zdejmujemy tą warstewkę folii i pokazuje się brązowe podłoże. Nie zawsze jest to widok zadowalający każdego. Jeżeli chcemy podnieść walory ozdobne naszego produktu pozostaje zabarwić grawerunek podobnie jak barwi się drewno. Na zdjęciu niżej widać napis prosto po grawerowaniu - niezbyt kontrastowy, sprawiający wrażenie przybrudzonego- i zabarwiony na złoto zwykłą temperą. |
|
|
|
 |
Korek jest materiałem łatwym do grawerowania, o ile nie mamy zamiaru głęboko grawerować. Przy płytkim grawerowaniu można pracować bardzo szybko, z niewielką mocą lasera. Rysunek jest prawie czarny, bardzo kontrastowy. Najlepsze efekty można uzyskać jeżeli pracujemy na korku o gładkiej powierzchni, bardzo "zbitym". Korek luźny i porowaty też da się grawerować, ale "ziarnistość" takiego materiału powoduje utratę drobnych szczegółów. O ile grawerowanie korka jest łatwe, to z cięciem są problemy. Przeciąć można tylko bardzo cienkie arkusze, a i tak krawędzie są czarne i zwęglone. Już 3-4 mm arkusz korka trudno jest przeciąć. Nie pomaga nawet kilkakrotne przejście lasera -powoduje tylko zwęglenie krawędzi. |
