УФ-лазер, разрыв между диодом и CO2
Рынок настольных лазеров в настоящее время условно разделён на два лагеря: недорогие диодные лазеры (синего света) для любителей и более мощные CO₂-лазеры (инфракрасные) для амбициозных разработчиков. Однако обе технологии достигают предела своих физических возможностей при работе с прозрачными или очень термочувствительными материалами.
Компания xTool представляет систему F2 Ultra UV, призванную заполнить этот пробел. Устройство использует ультрафиолетовое излучение для обработки материалов, которая основана не столько на термической абляции, сколько на фотохимических процессах. Устройство, доступное по предзаказу по цене около 3.919 евро, явно ориентировано на полупрофессиональных пользователей и малый бизнес.
Разница между «выжиганием» и «холодной обработкой»
Чтобы понять преимущества F2 Ultra UV, стоит разобраться в принципе его работы. Обычные лазеры (диодные, CO₂) нагревают материал до его испарения или обугливания. В случае со стеклом такой термический удар часто приводит к образованию трещин. В случае с пластиками, такими как полиэтилен или силикон, это приводит к оплавлению и неровным краям. Более того, диодные лазеры часто оставляют прозрачные материалы, например, прозрачный акрил, необработанными, поскольку луч проходит сквозь материал, не передавая энергию.
5-ваттный УФ-лазер F2 Ultra работает на длине волны 355 нанометров. Таким образом, высокоэнергетические фотоны способны напрямую разрушать молекулярные связи без значительного выделения тепла. Этот процесс также известен как «холодная обработка».
Пластики, такие как силикон, АБС-пластик или искусственная кожа, обрабатываются без следов расплавления и сажи, а прямая гравировка на стекле и акриле возможна без предварительной обработки (не требуется распыление). По данным xTool, размер пятна составляет менее 0,01 мм, что значительно меньше, чем у традиционных систем CO₂. Это, в свою очередь, позволяет наносить сложную маркировку, например, на электронные компоненты или ювелирные изделия.
Уникальное преимущество: 3D-гравировка на стекле.
Уникальной особенностью устройств этого класса является поддержка подповерхностной гравировки, которая ранее была доступна только значительно более дорогому профессиональному оборудованию. При этом фокус лазера проникает сквозь поверхность стекла вглубь материала. Узор формируется за счёт мельчайших микротрещин в стекле, при этом внешняя поверхность остаётся абсолютно гладкой и неповреждённой. CO₂-лазер в данном случае неэффективен, поскольку ИК-излучение мгновенно поглощается поверхностью, вызывая разрушение стекла.
Этот процесс может быть использован, в частности, для производства стеклянных кубов с 3D-дизайном, которые часто встречаются в сувенирных магазинах. Чтобы максимально упростить создание необходимых 3D-данных, xTool использует программное решение «AImake». Это программное обеспечение автоматически преобразует двумерные фотографии или графику в пространственные 3D-облака точек с помощью искусственного интеллекта. Глубина, контрастность, плотность точек и параметры материалов определяются полностью автоматически.
Кроме того, AImake предлагает дополнительные функции, поддерживающие весь процесс проектирования. К ним относятся инструменты улучшения изображений, автоматическое удаление фона, перенос стилей и возможность реконструкции недостающих участков изображения с помощью моделей ИИ. Для гравировки на поверхности мотивы можно масштабировать, сглаживать или переосмысливать без использования дополнительного графического программного обеспечения. При необходимости можно создавать более сложные 3D-модели на основе текстовых спецификаций, которые затем можно обрабатывать непосредственно в xTool Studio для гравировки на поверхности или под поверхностью.
Оборудование и оборудование
В F2 Ultra UV используется гальваническая система (зеркальное отклонение), обеспечивающая скорость гравировки до 15 000 мм/с. Несмотря на то, что устройство полностью закрыто, оно относится к лазерам класса 4. Пока корпус закрыт, лазером можно работать без дополнительных защитных очков. При открытии корпуса, например, для обслуживания, настройки или замены заготовок, действуют обычные меры безопасности для систем класса 4.
Для позиционирования и ориентации заготовки F2 Ultra UV использует две 48-мегапиксельные камеры и лидар. Одна камера фиксирует положение заготовки, вторая отвечает за автофокусировку, а лидар определяет перепады высот на поверхности. Это позволяет визуально оценить фактический размер объекта и автоматически фокусироваться без ручного вмешательства.
Благодаря рабочей зоне 200 x 200 мм, F2 Ultra UV особенно подходит для небольших изделий, таких как брелоки или визитки. Для серийного производства система поддерживает такие аксессуары, как конвейерная лента Auto Streamline Conveyor, увеличивающая рабочую зону до 200 x 500 мм, а также поворотный удлинитель RA3/RA2 для цилиндрических изделий, таких как очки или кольца.
Краткий обзор технических характеристик xTool F2 Ultra UV
| Лазерный тип | УФ-лазер мощностью 5 Вт с длиной волны 355 нм |
| Режим обработки | Лазерная гравировка, лазерная резка |
| Подсобные материалы | Гравировка: стекло, хрусталь, акрил, дерево, металл, кожа, пластик, резина, силикон, керамика и т. д. Резка материалов: бумага, дерево, пластик, стекло, ткань, кожа и т. д. |
| рабочая поверхность | 200 × 200 мм (площадь поверхности) 70 × 70 мм (под поверхностью) 200 × 500 мм с конвейерной лентой |
| Максимальная рабочая скорость | 15 000 мм/с (590.55 дюймов в секунду) |
| Максимальная производительность резки (дерево) | 15 мм (несколько проходов) |
| Максимальная режущая способность (акрил) | 12 мм (несколько проходов) |
| Максимум. Арбайтсхёэ | 150 мм |
| Макс. диаметр вращения | 150 мм |
| ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ | xTool Studio (Windows/macOS), совместимая с AImake |
| Связь | USB, WLAN, сеть/IP |
| Форматы 2D-файлов | SVG, DXF, JPG, JPEG, GIF, PNG, BMP, WEBP |
| Форматы 3D-файлов | STL, OBJ, AMF, 3MF, GLB, PLY |
| в собранном виде | Ja |
| система камер | Двойная камера 48 МП |
| Позиционирование | Позиционирование на основе камеры |
| Режим фокусировки | автофокусировка |
| измерение расстояния | Система дальномерности LiDAR |
| Предварительный просмотр | Предварительный просмотр с интеллектуальной камеры, высокоскоростной предварительный просмотр в реальном времени |
| Размер лазерного пятна | мм × 0,01 0,01 |
| Точность позиционирования | 0,2 мм (камера) |
| Точность измерения дальности | 0,2 мм (камера) |
| разрешение | 48 М.П. |
| Разрешение движения | 0,00133 мм (внутренняя гравировка) |
| Разрешение векторной аппроксимации | 0,001 мм |
| Сертификация безопасности | Лазерный класс 4 |
| Размеры устройства | 294 × 429 × 520 мм (11.6 × 16.9 × 20.5 дюйма) |
| вес | 22,5 кг (49.6 фунтов) |
| Максимум. Leistungsaufnahme | 348 W |
| напряжение сети | 110–240 В переменного тока, 50/60 Гц |
| Температура хранения/работы | -10 до 60 °C (хранение), 10 до 30 °C (эксплуатация) |
| влажность при хранении | 10–60% относительной влажности |
Для чего УФ-лазер подходит меньше всего
Несмотря на широкий спектр обрабатываемых материалов, УФ-лазер остаётся инструментом для точной гравировки и создания сложных структур. Его выходной мощности 5 Вт достаточно для тонких материалов, но не для резки толстого дерева или акрила. CO₂-лазеры с высокой ИК-мощностью значительно эффективнее в этих областях применения. Возможности обработки металлов также ограничены. УФ-лазер может создавать лёгкую маркировку на стали или алюминии, но не позволяет добиться глубокой гравировки или закалки, поэтому волоконные лазеры остаются очевидным выбором в этой области.
Крупноформатные проекты также не являются приоритетом для F2 Ultra UV. Его поверхность предназначена для объектов малого и среднего размера. Тем, кому нужны детали мебели, большие вывески или большие вырезы, по-прежнему придётся полагаться на CO₂-системы или диоды. Даже тем, кто хочет получить типичный фирменный вид гравировки по дереву, УФ-излучение не даст обычного результата, поскольку УФ-гравировка остаётся лёгкой и очень тонкой.
Области применения в практических условиях
Небольшие студии могут работать с деликатным пластиком, прозрачными акриловыми поверхностями, белой керамикой и декоративными стеклянными предметами. Мастерские и мастерские выигрывают от точной маркировки электронных компонентов, прототипов и инструментов. Розничные продавцы и фирменные магазины в магазинах могут выполнять гравировку прямо на глазах у покупателей, поскольку закрытый корпус обеспечивает безопасную работу. Художники и дизайнеры получают дополнительные инструменты для работы с мелко текстурированными поверхностями и трёхмерными стеклянными предметами.
Цена и доступность
xTool F2 Ultra UV теперь доступен в Магазин xTool Доступно для предзаказа. Обычная цена составляет 4.559 евро, но в рамках предпродажи устройство можно приобрести за 3.919 евро. Начало поставок запланировано на конец ноября 2025 года.
