Лазерный мир

Рейчел Берковиц исследует богатство способов, которыми текстиль можно вырезать, гравировать, перфорировать и текстурировать с помощью лазера.

Просвечивающая джинсовая ткань, джинсы из которой имеют изношенный вид, может быть модной, но традиционные методы для создания такого эффекта, такие как пескоструйная обработка, ручная обработка или применение перманганата калия, могут быть невероятно вредны для заводских рабочих, производящих обработку джинсовой ткани деним с песком , например, связано с легочными заболеваниями.

Дано было показано, что лазерная обработка является жизнеспособной альтернативой пескоструйной обработке, чтобы придать джинсовой ткани внешний вид.

Компания Jeanologia, базирующаяся в Валенсии, поставила более 1000 лазерных систем для маркировки джинсов для таких известных брендов, как Levi’s, Polo Jeans, Abercrombie и Fitch, Edwin Japan, Pepe Jeans, Diesel, Hilfiger Denim, Calvin Klein и других крупных розничных торговцев, таких как Gap , Uniqlo и H & M.

В настоящее время многонациональная компания Jeanologia разрабатывает и предлагает лазерные системы, которые повышают производительность труда, повышают энергоэффективность и устраняют отходы.

В частности, фирма фокусируется на предоставлении лазерной технологии для отделки одежды для джинсов. «Благодаря лазерам можно добиться устойчивого и эффективного пути — бесконечные дизайны, винтажные «луки», четкие разрывы, большие принты, и разные текстуры», — объяснил менеджер по маркетингу Jeanologia Кармен Силла.

Jeanologia предлагает лазер Flexi HS3D для отделки одежды.

Он использует CO2 слэб-лазер  и имеет сканирующую головку от Scanlab. Jeanologia также поставляет программное обеспечение eMark для программирования лазерной системы, в рамках которой можно комбинировать дизайны, применять фильтры и текстуры и экспериментировать с различной яркостью, чтобы получить аутентичный и 3D вид в конечном продукте.

Хлопковый фартук, выгравированный настольными системами Epilog Laser для лазерной резки.

Лазерная технология предлагает возможности для масштабирования производства.

«Мы можем протестировать различные проекты, сделать окончательные образцы и получить все параметры, требующиеся для  массового производства», добавил Силла. Эта способность значительно сокращает время и стоимость перехода от рынка к производству.

Вырезать из той же ткани

Лазерная резка может обеспечить значительные преимущества перед традиционными методами текстильной и тканевой обработки, которые используют вырубные штампы или перфорирующие инструменты. CO2-лазеры — излучение с длиной волны 10 мкм от СО2-лазеров поглощается органическими материалами лучше, чем более короткие длины волокон волоконных лазеров на длине волны 1 мкм — все чаще используются для обрезки тканей, а при объединении со сканаторной системой предоставляют возможность  гибких изменений в дизайне при минимальных затратах. Для пользователей это огромное преимущество для создания сложных форм или шаблонов, а также для производства отдельных продуктов и создания небольших производственных тиражей.

Некоторые дизайнеры ищут художественные узоры, в то время как другие производители будут использовать лазерную перфорацию для создания воздухопроницаемых мембран. Для достижения этих возможностей доступны различные технологии: от лазерных резаков, подходящих для мастерской художника, до высокоэффективных лазерных систем.

Художник Эми Карл использует инструменты Epilog Laser в Колорадо, чтобы превратить рисунки в ткань для лазерной резки для предметов одежды и изобразительного искусства. Начиная с рисования вручную, она получает изображение сканаторной разверткой   с разрешением 300 точек на дюйм или выше. Затем она разрезает дизайн на слои из шелка, хлопка и синтетических материалов, масштабируемых в соответствии с цифровой средой лазерного резака. Ее искусство вдохновлено внутренними органами человека, а сложное платье, смоделированное на сосудистой оболочке легких, демонстрирует подробные рисунки, похожие на перо, которые она режет лазером.

Epilog Laser предлагает доступные и простые в использовании лазерные гравировальные и режущие системы, которые нашли свой путь во многих модных и художественных приложениях.

Модели Legend, Zing и Fusion компании включают в себя 30-120 Вт, CO2-лазер с воздушным охлаждением в настольной системе. Клиент может получать требуемое изображение с помощью сканаторов  и быстро настраивать обычную одноразовую гравировку «точно так же, как печать на бумаге», — сказал Джеймс Станнавей, директор по маркетингу Epilog. «Мы гордимся тем, насколько легко использовать наш лазер. Вы не изучаете собственное программное обеспечение; вы можете печатать с любым программным обеспечением, которое вы уже используете. Вы быстро создаете графику и отправляете ее прямо на лазер, — добавил он.

Просто настроить скорость и мощность для различных видов текстиля — например, флис требует более высокой мощности, потому что больше материала, а удаление красителя из хлопка требует меньше энергии.

Высококачественная  специализированная спортивная одежда

Synrad, в Мукилтео, штат Вашингтон, разрабатывает лазерные источники для высокопроизводительных промышленных приложений. Клиенты, предлагающие решения, которые еще не существовали, привели компанию в новые ниши обработки ткани.

«Для текстиля и, в частности, высокопроизводительных рынков спортивной одежды существует тенденция уходить от традиционных методов и смотреть на лазерную резку», — заметил Джастин Конрой, менеджер по разработке приложений в Synrad.

 «С помощью лазеров отверстия могут быть стратегически размещены в спортивной одежде из полиэстера и лайкры для вентиляции или эстетического украшения; дизайн может быть легко изменен с помощью программного обеспечения для обработки на лету. «Мы конкурируем с механическими методами старой школы, — добавил Конрой. Одним из недостатков механических методов является то, что резка определенных типов тканей может привести к изношенным краям и свободным ниткам. Лазерная резка естественным образом  уплотняет разрезанный край.

Jeanologia поставила более 1000 лазерных систем для маркировки джинсов.

Для лучшей производительности лазерная энергия должна эффективно поглощаться материалом.

В то время как синтетические ткани поглощают длинную длину волны (обычно 10,6 мкм, но 9,3 мкм для полиэфира и лайкры), создаваемых CO2-лазерами, использование импульсного лазера может дополнительно улучшить производительность. Импульсные лазеры обеспечивают короткие импульсы с высокой пиковой мощностью, уменьшая зону термического воздействия и шероховатость ткани, обеспечивая при этом более высокую скорость сканирования.

Лазеры с низкой мощностью подходят для маркировки и гравировки, а системы более 100 Вт подходят для резки.

Недавний тест сравнивал непрерывную волну серии i401 (400 Вт) Synrad и импульсные лазеры Pulstar p250 (250 Вт) с использованием сканирующей головки для высокоскоростной обработки, чтобы проиллюстрировать преимущество импульсного лазера для перфорирования специализированного  полиэфира, спандекса и нейлоновых материалов. В то время как полученные перфорации имели схожее качество, импульсный лазер позволял  в 1,5 раза увеличить производительность.

Машина Versa-Tech компании MCT Digital оснащена лазерами серии Synrad серии ti100 для резки больших площадей текстильных изделий, что стало возможным благодаря установке лазера по вертикали на движущемся портале. До недавнего времени было невозможно сделать этот тип движущейся установки на небольшом портале с мощным лазером, потому что драйвер RF должен был быть размещен в отдельном крупном громоздком модуле.

Однако с современными компактными конструкциями RF-драйвера, встроенными в тот же корпус, что и лазерная трубка, гораздо больше возможностей для размещения лазера на портале. Это упрощает доставку излучения для резки в больших полях, что в противном случае потребовало бы сложной оптической установки с летающей оптикой и сопутствующих проблем настройки и коллимации.

Заглядывая вперед, Conroy ожидает увидеть более подробные системные  диагностические инструменты в лазерах; чем больше информации, которую лазер может предоставить о том, насколько «здоровым» он является, тем лучше для прогнозирования технического обслуживания и поддержания. Это будущее, основанное на данных, еще больше улучшит скорость автоматизации и обработки для текстильной промышленности и в других местах.

Превосходные сканеры

Как и во многих других отраслях, текстильная промышленность стремится сократить время изготовления, увеличить выпуск продукции и сократить расходы. Системы сканирования для позиционирования лазерного луча способствуют удовлетворению этих требований, поскольку они позволяют обеспечить высокую скорость обработки и гибкое применение лазерных технологий. Scanlab, который производит лазерные сканирующие решения, предлагает различные системы, подходящие для текстильной промышленности. PowerScan II — это новое 3D сканирующее устройство для промышленной резки с многокиловаттными CO2-лазерами.

Маломощные 50-миллиметровые зеркала позволяют создавать небольшие размеры пятна в сочетании с высокими динамическими характеристиками. Благодаря интегрированной функциональности Flex размер поля изображения настраивается в соответствии с широким спектром приложений, что делает сканирующую головку особенно привлекательной для обработки текстиля.

Другие системы 2D-сканирования, такие как IntelliScan, могут быть расширены до трехмерной системы в сочетании с VarioScanFlex, который обеспечивает моторизированную оптическую фокусировку, позволяющую изменять размер изображения, рабочее расстояние и размер пятна безступенчатым образом. Специфические требования текстильной промышленности оказали влияние на инженерную направленность Scanlab. Например, новые корпуса PowerScan II герметизированы и защищены от пыли. Кроме того, выходное отверстие для луча оборудовано сменным окном для защиты от технологических выбросов, чтобы гарантировать соблюдение правил текстильной промышленности.

Кожа вырезана и обработана с помощью системы сканирования. Кредит: Scanlab

Во многих случаях более высокие скорости обработки требуют более высоких лазерных мощностей.

С точки зрения оптики это связано с большими объективами и зеркалами для управления тепловыми эффектами. Большая оптическая система также позволяет создавать более мелкие пятна лазерного луча на более высоких рабочих расстояниях. Высокие рабочие расстояния, в свою очередь, дают доступ к более крупным образцам, которые могут быть обработаны за один проход.

«Мы видели эту тенденцию, когда несколько клиентов перешли от систем с 30-миллиметровой апертурой к оптике 50 мм или даже 70 мм», — прокомментировал Уве Мегерле, менеджер по продуктам Scanlab .

Применение с использованием систем Scanlab варьируется от узорчатых текстильных изделий, таких как обрезанные джинсы, до резки  материалов, которые будут прикрепляться к предметам одежды, и резки технического текстиля, такого как подушки безопасности.

Обувная и кожевенная промышленность также использует лазерные сканирующие системы не только для резки кожаных подошв, но также для гравировки и формирования верхних кожаных частей обуви. Эти системы означают, что кожа может быть разрезана и структурирована за один шаг, а также предлагает экономически выгодные средства для производства небольших серийных размеров обуви без изменения инструментов.

Оригинал статьи на английском языке: https://www.lasersystemseurope.com/feature/fabulous-fabrics