Как разрезать шоколад лазерным станком и создать своего Шокозавра?

У меня было довольно неразумное желание выяснить, как разрезать шоколад с помощью лазерного станка настолько хорошо, чтобы из него можно было строить модели. Пройдя через множество испытаний и невзгод, я наконец-то понял, как добиться разумных результатов при лазерной резке шоколада! В этом руководстве я представил испытания по лазерной резки, через которые я прошел, пока, наконец, не придумал работоспособное решение. Я также объясню процесс, чтобы вы могли сделать это самостоятельно.

Я рекомендую вам использовать следующее:

Инструменты:

• Лазерный резак;
• Кухонные весы;
• Нож для поддонов;
• Цифровой термометр.

Ингредиенты:

• Темный шоколад Couverture;
• Восковая бумага.

Примечание: Данная статья является переводом.

Я начал с того, что просто взял кучу разных сортов шоколада, чтобы иметь представление о том, насколько хорошо каждый сорт будет резаться. В порядке того, насколько хорошо я ожидал, что они будут разрезаны, я взял простой старый шоколад Hershey, белый шоколад для выпечки, 3 различных типа обычного шоколада для выпечки, от молочного до темного, плитку из 100% какао, а затем немного действительно необычного шоколада.

Необычный шоколад - это шоколад кувертюра, который имеет высокий процент какао-масла и может быть темперирован. Я особенно хотел попробовать темперированный шоколад, потому что он имеет более высокую температуру плавления, чем обычный шоколад, что, как я думал, будет особенно полезно для предотвращения плавления шоколада при лазерной резке.

Моя первоначальная цель заключалась в том, чтобы попытаться разрезать шоколад толщиной 3 мм. Это было бы приятным моментом, потому что есть масса проектов, которые вы можете найти в Интернете для материалов толщиной 3 мм, и вы потенциально можете просто использовать их напрямую с шоколадом.

Поэтому я начал с лазерной резки и сборки формы, которая помогла мне создать плоские 3-миллиметровые листы шоколада.

Чтобы выложить шоколад в формы, я разогрел в микроволновой печи весь шоколад, кроме темперированного, до того момента, пока он не растает, затем вылил его в формы и расплющил шоколад с помощью ножа для поддонов.

Чтобы темперировать шоколад, я сначала применил метод посева. Для начала я нагрел кастрюлю с водой на слабом огне и выложил шоколад в миске. Постепенно нагрел шоколад до 45-50 градусов по Цельсию, чтобы кристаллическая структура шоколада полностью разрушилась, затем охладил шоколад, используя уже темперированный шоколад, который засеивается и превращает шоколад обратно в кристаллическую структуру, которую мы хотим. Как только шоколад остынет до 31-32 градусов по Цельсию, он готов к использованию.

Я сделал большую партию темперированного шоколада, потому что так легче его темперировать, так как температура не будет сильно колебаться. Необходимо работать быстро, потому что темперированный шоколад очень быстро затвердевает. Я был не достаточно быстр, чтобы полностью разгладить все приготовленные мною шоколадные листы...

А теперь о лазерной резке!

Используя очень большую партию темперированного шоколада, которую я приготовил, я начал резать квадраты с разной мощностью и скоростью, пока разрезы не прошли успешно.

Во время тестирования я подумал, что следует резать как можно быстрее, чтобы минимизировать время, в течение которого тепло должно распространяться по шоколаду. И это должно уменьшить пропил лазера (который равен ширине срезаемого материала).

Я начал добиваться определенного успеха, когда использовал несколько разрезов вместо одного. Я решил попробовать вырезать домик и собрать его из темперированного шоколада.

Я также попробовал несколько разных шоколадных конфет, в том числе белый шоколад, но обнаружил, что, несмотря на то, что он прорезался, он был слишком мягким для обработки и сборки.

Итак, после всей этой работы по настройке образцов, я действительно собирался рассматривать только темный шоколад для выпечки и темперированный шоколад, которые были лучшими в плане нарезки.

Затем я попытался собрать домик. Края, на которых была сделана лазерная резка, не были идеально ровными, поэтому мне пришлось использовать нож, чтобы соскрести лишний шоколад. Это был темперированный шоколад, и я надеялся, что с ним будет легко работать, но я обнаружил, что он начинает таять в моих руках.

Темперированный шоколад не должен таять в ваших руках при комнатной температуре, поэтому я предположил,  что лазерная резка вывела края шоколада из равновесия, что сделало их более восприимчивыми к плавлению в ваших руках.

Теперь я быстро рассмотрю другие свои неудачные попытки, прежде чем, перейти к работающему решению, которое я нашел.

Во второй попытке я просто попытался сделать шоколад более жидким. На этот раз я использовал форму толщиной 1,5 мм вместо 3. И хотя она лучше прорезалась, я обнаружил, что она более хрупкая и подвержена плавлению при работе с ней.

Во время сборки на этот раз я использовал шприц с растопленным шоколадом, чтобы склеить домики. В целом, это было улучшение по сравнению с предыдущим методом, но с тонким шоколадом было еще труднее обращаться, а результаты все равно не были хорошими, так что переходим к следующей идее.

В своей третьей попытке я попробовал сделать листы шоколада без формы. Поскольку лазерная резка форм доставляла немало хлопот, я хотел проверить, будет ли качество сопоставимым, если бы я просто попытался расплющить расплавленный шоколад между двумя листами вощеной бумаги.

Я обнаружил, что имеется преимущество, шоколад сохраняет «форму», когда лазерный резак прорезает его; в основном это помогало удерживать растопленный шоколад от деформации. Вощеная бумага также защищает шоколад от прямого контакта с любыми поверхностями лазерного резака. Так что, хотя я все еще сомневаюсь, можно ли назвать этот технологический процесс безопасным для пищевых продуктов, по крайней мере, это делает его «безопаснее».

Я также перешел от модели дома к модели миниатюрного самолета. Я обнаружил, что толщина материала несколько различалась, но это не так сильно повлияло на модель, как я опасался.

Таким образом, хотя метод не улучшил качество резки, он, похоже, не ухудшил его. Я назвал это победой и решил не использовать формы до конца своих попыток.

Во время своей 4-й попытки я нашел намного более простой способ темперирования шоколада, если вы используете уже темперированный шоколад. Для этого метода все, что вам нужно сделать, это постепенно разогревать шоколад в микроволновой печи, пока все кусочки не растают, а затем вы можете преобразовать его в плоские листы.

Для 4-й попытки я попробовал модель побольше. Мелкие детали были проблематичными во время моих другиих попыток, поэтому я подумал, что масштабирование может помочь. На этот раз я выбрал модель динозавра.

Первые признаки были многообещающими. Общее очертания фигуры получились неплохим. Основная проблема, с которой я столкнулся, заключалась в том, что стыки, в которых должны были соединяться детали, плохо разрезались. Похоже, что даже несмотря на то, что я делал несколько проходов, шоколад все еще стекал обратно в ту часть, которую я пытался разрезать, и снова сваривал ее, так что когда я собирался вытащить разрезанные части, они ломались.

В своей пятой попытке я попытался решить проблему стыков, вырезав несколько контуров. Я надеялся, что удаление большего количества материала уменьшит количество шоколада, который будет стекать обратно в разрезы, которые я делал.

К сожалению, помощь стыкам на этом не закончилась. Казалось, что шоколад все еще течет обратно в некоторые из них.

Я отказался от варианта добавления в шоколад загустителя. В ходе тестирования я обнаружил, что шоколад для выпечки режется немного лучше, чем темперированный, в то время как темперированный шоколад немного легче обрабатывать при сборке, потому что он не так легко плавится. В шоколаде для выпечки уже есть загуститель, поэтому я решил проверить, какое минимальное количество загустителя мне нужно добавить, чтобы получить чистый разрез, а затем попробовать это с темперированным шоколадом.

Чтобы проверить добавление загустителя в шоколад, я добавил крахмал в количестве от 1/4 чайной ложки до 4 чайных ложек на 50 граммов шоколада.

После охлаждения я вырезал детали лазером, чтобы посмотреть, в какой момент качество начнет улучшаться. И именно во время тестирования я наконец наткнулся на решение, которое искал! Я обнаружил, что вместо того, чтобы быстро делать несколько разрезов, я получал более чистые разрезы, если делал их медленно. Это противоречило тому, что я думал изначально, и я считаю, что это лучше всего работает по двум причинам:

1. При медленной резке лазер обжигает края смеси шоколада и крахмала, что приводит к затвердеванию обожженных краев и предотвращает попадание шоколада обратно в разрез.
2. Любой шоколад, который немедленно стекает обратно в разрез, будет вытеснен лазером.

Это мое лучшее предположение, почему это работает.

Вооружившись этими знаниями, я был готов к последней попытке!

Во время тестирования я обнаружил, что минимальный загуститель, который дает чистые срезы, составляет 1 чайную ложку на 50 граммов шоколада, а при лазерной резке настройки, которые я использовал для своего лазерного резака мощностью 50 Вт, составляли 5 мм/с при мощности 20%.

Чтобы собрать шоколадного динозавра, я переехал в гараж, потому что там было круче. Изначально я использовал шприц с шоколадом, чтобы соединять кусочки вместе, но обнаружил, что шоколад слишком быстро остывает в шприце, поэтому вместо этого я переключился на зубочистку.

Это был довольно напряженный процесс, но я добрался до конца с цельным шоколадным динозавром… Пока он не упал.

Теперь, когда у меня был опыт сборки, я решил попробовать еще раз и посмотреть, смогу ли я продержаться дольше 10 секунд...

Во время моей первой попытки, когда я собрал ноги, я не очень хорошо расширил стойку, и поэтому она была не очень устойчивой. На этот раз я постарался исправить это.

На этот раз я сделал модель на 25% меньше, потому что изначально я делал стыки динозавра из материала толщиной 3 мм, но обнаружил, что шоколадные листы, которые я сделал, имели тенденцию быть толщиной примерно 1,5-2,5 мм, поэтому я мог позволить себе немного сжать его, и я также подумал, что модель меньшего размера лучше выдержит свой вес.

Второй раунд прошел более гладко, хотя я обнаружил, что меньшая модель была более хрупкой, поэтому уменьшение мне не помогло.

На завершающих этапах сборки у меня сломалась одна из ног. Вместо того, чтобы начинать заново, я решил попытаться снова сварить части вместе с использованием шоколада, и это действительно сработало хорошо.

Этот динозавр сломался примерно через 10 минут, потому что он тоже упал, к сожалению, не во время записи. Поэтому, если бы кто-то другой пытался его приготовить, я бы порекомендовал сделать для него шоколадную основу, чтобы она не опрокинулась сама по себе.

Я мог бы попробовать еще раз, но решил, что двух попыток было достаточно.

Итак, что мы узнали?

При подготовке файла, который вы будете вырезать:

• Имейте в виду, что есть предел тому, насколько маленькие вы можете разрезать кусочки. Чем меньше деталь, тем меньше деталей вы сможете вырезать, и большая часть детали будет нестабильной (а это значит, что с ней будет труднее работать при сборке, потому что она будет иметь более низкую температуру плавления). Меньшие части модели динозавра, которые я вырезал, были почти пределом, на котором я мог работать с любой надежностью.
• Помните о линиях, которые расположены близко друг к другу, так как тепло от лазера расплавит область и может повлиять на то, как другие линии будут разрезать. Например, зубы во рту динозавра были изрядно оплавлены из-за того, что все линии располагались в непосредственной близости.

При приготовлении нарезанного шоколада:

• Вощеная бумага отлично подходит для создания листов шоколада, так как она помогает придать ему ровный вид, а также служит (приличным) защитным буфером при лазерной резке. Она также помогает сохранить форму шоколада при лазерной резке. Но отклеивать его может быть неприятно.
• Темперирование шоколада не помогает при лазерной резке, но помогает, когда вы обрабатываете его потом. Самый простой способ, который я нашел для создания листов темперированного шоколада, заключался в том, чтобы приготовить уже темперированные кусочки шоколада, а затем разогреть их в микроволновой печи до тех пор, пока они не растают, что будет поддерживать его в спокойном состоянии (вы можете найти базовые инструкции в шагах выше).
• Добавление загустителя, такого как крахмал, в основном необходимо для лазерной резки. Это увеличивает вязкость шоколада и помогает получить более чистые разрезы. Я обнаружил, что 1 чайная ложка крахмала на 50 граммов шоколада - это минимум, который дает мне чистые порезы.
• Как правило, чем темнее шоколад, тем лучше он режется.

При лазерной резке шоколада:

• Как ни странно, я обнаружил, что медленное резание работает лучше, чем быстрое. Я считаю, что это сработало, потому что оно сжигает края смеси шоколада и крахмала, предотвращая растекание, и любой поток, который попадает в разрез, выталкивается наружу, потому что лазер двигается достаточно медленно.

• Настройки, которые я использовал для своего лазерного резака мощностью 50 Вт, составляли 5 мм/с при мощности 20%.

При сборке:

• Края не выдержаны, поэтому с ними нужно обращаться осторожно (они будут таять в ваших руках). В этом поможет сборка в холодных условиях.
• Чтобы соединить кусочки вместе, можно использовать растопленный шоколад. А если сломается одна из частей, можно попробовать снова соединить её растопленным шоколадом.

И последний важный вопрос, на который нужно ответить. Как это на вкус? Если вы попробуете м краю, вы можете почувствовать вкус обгоревших частей, и это напоминает обгоревшее печенье с шоколадной крошкой. Таким образом, лазерная резка, хотя и не сильно, но отрицательно влияет на вкус шоколада.

Итак, нужно много усилий? Определенно. Результат будет идеальным? Возможно нет. Стоит ли делать? Решать вам. Но теперь вы знаете как!

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «Верстак для ребёнка с инструментами своими руками! Чертежи прилагаются!» и «Насколько точна оптоволоконная лазерная резка?».

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!