Laserleikkausjärjestelmän käyttöönotto : Case: Ilosen Puutyö

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli CO2 laserleikkaus- ja merkkausjärjestelmän käyttöönotto ja parametrien määrittäminen puupohjaisille materiaaleille. Työ tehtiin Ilosen Puutyön toimeksiannosta, jonka tiloissa myös kokeellineen osuus tehtiin. Yritys on pienikokoinen puuteollisuuden yritys Hämeenlinnan Hauholla.

Työn teoriaosuudessa tutustuttiin laitteiston hankintaan liittyviin asioihin, lasersäteen perusteisiin, CO2-laserjärjestelmän toimintaan. Lisäksi tutustuttiin erilaisiin lasertyöstömenetelmiin ja -parametreihin.

Kokeellisessa osuudessa tutustuttiin eri puulajien ominaisuuksiin laserleikkauksessa ja kaiverruksessa. Jokaiselle materiaalille määriteltiin optimaaliset leikkausparametrit, jotka määriteltiin säätämällä leikkausnopeutta. Lisäksi jokaiselle materiaalille suoritettiin kaiverrustestaus käyttäen erilaisia tehon ja nopeuden yhdistelmiä.

Testauksessa käytetyt puulajit olivat haapa, koivu, kuusi, mänty, punapyökki, tammi ja tervaleppä sekä levymateriaalit MDF ja koivuvaneri. Saatujen tuloksien perusteella haapa, koivu ja tervaleppä soveltuvat parhaiten lasertyöstöön testatuista materiaaleista.

Opinnäytetyön tulosten avulla laitteen tulevilla käyttäjillä on käsitys siitä, miten erilaiset puumateriaalit käyttäytyvät työstettäessä laserilla. Lisäksi työstöparametrit on tallennettu valmiiksi ohjelmistoon, jolloin järjestelmän käyttäminen jatkossa on helpompaa ja nopeampaa.

The purpose of this thesis was the deployment of a laser cutting, engraving and marking system, and determining laser processing parameters for wood materials. The thesis was commissioned by Ilosen Puutyö Ky, which is a small woodworking company in Hauho, Finland.

The theoretical part of the thesis deals with purchacing and installation of the device and describes the CO2 type of laser systems, the basics of the laser beam and laser processing methods. In addition, this part describes different parts of a laser system.

The practical part describes how to explore the parameters that influence different wood materials. This part includes the material used in the experiments. These wood materials are commonly used in industry. The tests were conducted by regulating the power and speed of the laser. Testing was carried out with a Trotec 60W CO2 laser machine.

Tree species used in the tests were aspen, birch, spruce, pine, common beech, oak and alder, as well as board materials MDF and birch plywood. The results showed that aspen, birch and alder were the best suited materials for laser processing.

The test results of the thesis allow the future users to understand how different wood materials behave when working with laser. In addition, the results of the study can be used to improve the production rate of the line.