Snažni "uradi sam" laserski graver. Laserski graver sa starih DVD-ROM-ova

Mnogi od onih domaćih obrtnika koji se bave proizvodnjom i ukrašavanjem drva i drugih materijala u svojoj radionici vjerojatno su razmišljali o tome kako napraviti laserski graver vlastitim rukama. Dostupnost takve opreme, čiji su serijski modeli prilično skupi, omogućuje ne samo primjenu najsloženijih uzoraka na površini izratka s visokom točnošću i detaljima, već i lasersko rezanje različitih materijala.

Domaći laserski graver, koji će koštati znatno manje od modela masovne proizvodnje, može se napraviti čak i ako nemate dubinsko znanje o elektronici i mehanici. Laserski graver predloženog dizajna sastavljen je na hardverskoj platformi Arduino i ima snagu od 3 W, dok je za industrijske modele ovaj parametar najmanje 400 W. Međutim, čak i tako mala snaga omogućuje vam korištenje ovog stroja za rezanje proizvoda od ekspandiranog polistirena, ploča od pluta, plastike i kartona, kao i za visokokvalitetno lasersko graviranje.

Potrebni materijali

Da biste samostalno izradili laserski graver na Arduinu, trebat će vam sljedeći potrošni materijal, mehanizmi i alati:

hardverska platforma Arduino R3;
Proto Board ploča opremljena zaslonom;
koračni motori, koji se mogu koristiti kao elektromotori iz pisača ili iz DVD playera;
laser snage 3 W;
uređaj za lasersko hlađenje;
regulator istosmjernog napona DC-DC;
MOSFET tranzistor;
elektroničke ploče koje upravljaju motorima laserskog gravera;
granični prekidači;
kućište u koje možete smjestiti sve strukturne elemente domaćeg gravera;
zupčasti remeni i remenice za njihovu ugradnju;
kuglični ležajevi različitih veličina;
četiri drvene ploče (dvije imaju dimenzije 135x10x2 cm, a druge dvije - 125x10x2 cm);
četiri metalne šipke kružnog presjeka, promjera 10 mm;
vijci, matice i vijci;
lubrikant;
stezaljke za kravate;
Računalo;
bušilice različitih promjera;
kružna pila;
šmirgl papir;
mengele;
standardni set alata.

Električni dio domaćeg laserskog gravera

Glavni element električnog kruga prikazanog uređaja je laserski emiter, čiji se ulaz mora napajati konstantnim naponom čija vrijednost ne prelazi dopuštene parametre. Ako se ne pridržavate ovog zahtjeva, laser može jednostavno izgorjeti. Laserski emiter koji se koristi u stroju za graviranje prikazanog dizajna dizajniran je za napon od 5 V i struju koja ne prelazi 2,4 A, stoga se podešavanje DC-DC regulatora mora izvršiti za struju od 2 A i napon do 5 V.

MOSFET tranzistor, koji je najvažniji element električnog dijela laserskog gravera, neophodan je kako bi se uključio i isključio laserski emiter kada primi signal od Arduino kontrolera. Električni signal koji generira kontroler je vrlo slab, tako da ga samo MOSFET tranzistor može percipirati, a zatim otključati i zaključati strujni krug lasera. U električnom krugu laserskog gravera takav je tranzistor ugrađen između pozitivnog kontakta lasera i negativnog DC regulatora.

Koračni motori laserskog gravera povezani su preko jedne elektroničke upravljačke ploče, što osigurava njihov sinkronizirani rad. Zahvaljujući ovoj vezi, zupčasti remeni pogonjeni višestrukim motorima ne popuštaju i održavaju stabilnu napetost tijekom rada, što osigurava kvalitetu i točnost obavljene obrade.

Treba imati na umu da se laserska dioda koja se koristi u domaćem stroju za graviranje ne smije pregrijati.

Da biste to učinili, potrebno je osigurati njegovo učinkovito hlađenje. Ovaj se problem rješava prilično jednostavno: uz diodu je instaliran obični računalni ventilator. Kako bi se spriječilo pregrijavanje upravljačkih ploča za rad koračnih motora, pored njih su postavljeni i računalni hladnjaci, budući da se obični radijatori ne mogu nositi s tim zadatkom.

Fotografije procesa sastavljanja električnog kruga

Slika-1 Slika-2 Slika-3
Slika-4 Slika-5 Slika-6

Proces sklapanja

Samoproizvedeni stroj za graviranje predloženog dizajna je uređaj tipa shuttle, od kojih je jedan od pokretnih elemenata odgovoran za kretanje duž osi Y, a druga dva, uparena, za kretanje duž osi X. Za os Z , što je također navedeno u parametrima ovakvog 3D printera, uzima se dubina pečenja obrađenog materijala. Dubina rupa u koje se ugrađuju elementi zakretnog mehanizma laserskog gravera mora biti najmanje 12 mm.

Okvir radne površine - dimenzije i dopuštena odstupanja

Slika-1 Slika-2 Slika-3
Slika-4 Slika-5 Slika-6

Aluminijske šipke promjera najmanje 10 mm mogu djelovati kao elementi za vođenje duž kojih će se pomicati radna glava uređaja za lasersko graviranje. Ako nije moguće pronaći aluminijske šipke, u te se svrhe mogu koristiti čelične vodilice istog promjera. Potreba za korištenjem šipki upravo ovog promjera objašnjava se činjenicom da u ovom slučaju radna glava uređaja za lasersko graviranje neće popustiti.

Izrada pokretne kočije

Slika-1 Slika-2 Slika-3

Površinu šipki koje će se koristiti kao vodilice za uređaj za lasersko graviranje potrebno je očistiti od tvorničke masti i pažljivo brusiti do savršene glatkoće. Zatim ih treba nanijeti bijelim lubrikantom na bazi litija, koji će poboljšati proces klizanja.

Ugradnja koračnih motora na tijelo domaćeg uređaja za graviranje izvodi se pomoću nosača od metalnog lima. Za izradu takvog nosača, metalni list približno širine samog motora i dvostruko duljine njegove baze savijen je pod pravim kutom. Na površini takvog nosača, gdje će se nalaziti baza elektromotora, izbušeno je 6 rupa, od kojih su 4 potrebne za pričvršćivanje samog motora, a druge dvije - za pričvršćivanje nosača na tijelo pomoću običnog selfa. - samorezni vijci.

Za ugradnju pogonskog mehanizma koji se sastoji od dvije remenice, podloške i vijka na osovini motora također se koristi komad metalnog lima odgovarajuće veličine. Za montažu takve jedinice, profil u obliku slova U oblikuje se od metalnog lima, u kojem su izbušene rupe za njegovo pričvršćivanje na tijelo gravera i za izlaz osovine motora. Remenice na koje će se postaviti zupčasti remen montirane su na osovinu pogonskog motora i smještene u unutarnjem dijelu U-profila. Zupčasti remeni navučeni na remenice, koji bi trebali pokretati letvice uređaja za graviranje, spojeni su na svoje drvene baze pomoću samoreznih vijaka.

Ugradnja koračnih motora

Slika-1 Slika-2 Slika-3
Slika-4 Slika-5 Slika-6

Instalacija softvera

Vaš laserski uzgajivač, koji bi trebao raditi u automatskom načinu rada, zahtijevat će ne samo instalaciju, već i konfiguraciju posebnog softvera. Najvažniji element takvog softvera je program koji vam omogućuje stvaranje kontura željenog uzorka i njihovo pretvaranje u proširenje koje je razumljivo kontrolama laserskog gravera. Takav program je slobodno dostupan i bez problema ga možete preuzeti na svoje računalo.

Program preuzet na računalo koje upravlja uređajem za graviranje raspakira se iz arhive i instalira. Osim toga, trebat će vam konturna biblioteka, kao i program koji će Arduino kontroleru poslati podatke o izrađenom crtežu ili natpisu. Takva biblioteka (kao i program za prijenos podataka u kontroler) također se može naći u javnoj domeni. Kako bi vaš laserski kućni proizvod ispravno radio, a graviranje izvedeno uz njegovu pomoć bilo visoke kvalitete, morat ćete konfigurirati sam upravljač prema parametrima uređaja za graviranje.

Značajke korištenja kontura

Ako ste već shvatili pitanje kako napraviti ručni laserski graver, tada morate razjasniti pitanje parametara kontura koje se mogu primijeniti pomoću takvog uređaja. Takve konture, čiji unutarnji dio nije ispunjen čak i ako je originalni crtež prebojan, moraju se prenijeti u kontroler gravera kao datoteke ne u pikselu (jpeg), već u vektorskom formatu. To znači da se slika ili natpis koji se nanosi na površinu obratka pomoću takvog gravera neće sastojati od piksela, već od točaka. Takve slike i natpisi mogu se skalirati na bilo koji način, usredotočujući se na površinu na koju bi se trebali primijeniti.

Korištenjem laserskog gravera, gotovo svaki crtež i natpis mogu se primijeniti na površinu izratka, ali za to se njihovi računalni izgledi moraju pretvoriti u vektorski format. Nije teško izvesti takav postupak: za to se koriste posebni programi Inkscape ili Adobe Illustrator. Datoteka koja je već pretvorena u vektorski format mora se ponovno pretvoriti kako bi je kontroler stroja za graviranje mogao ispravno percipirati. Za ovu konverziju koristi se program Inkscape Laserengraver.

Završno postavljanje i priprema za rad

Nakon što ste vlastitim rukama napravili stroj za lasersko graviranje i preuzeli potreban softver u svoje upravljačko računalo, nemojte odmah započeti s radom: opremi je potrebno konačno podešavanje i podešavanje. Kakva je ovo prilagodba? Prije svega, morate biti sigurni da maksimalni pokreti laserske glave stroja duž X i Y osi odgovaraju vrijednostima dobivenim prilikom pretvaranja vektorske datoteke. Osim toga, ovisno o debljini materijala od kojeg je izrađen obradak, potrebno je prilagoditi parametre struje koja se dovodi u lasersku glavu. To morate učiniti kako ne biste pregorjeli proizvod na čiju površinu želite gravirati.

Došlo je vrijeme kada se hiperboloidni inženjer Garin iz romana Alekseja Tolstoja preselio za kuhinjski stol običnog moskovskog stana.

Prije nekoliko godina u kineskim internetskim trgovinama mogli su se pronaći jeftini kompleti za lasersko graviranje. Isprva je snaga lasera bila 100 mW, zatim 500 mW ... Nedavno se pojavio graver od 5 W, takva snaga poluvodičkog lasera već omogućuje ne samo spaljivanje slika na šperploči, već i rezanje šperploče.

Komplet za sastavljanje laserskog rezača stigao je u kvalitetnom paketu. Stiropor u kartonskoj kutiji.
Mini stroj za lasersko graviranje laserskog gravera 5500mw A5 isporučuje se kao komplet za sastavljanje: aluminijske tračnice, koračni motori, upravljačka ploča, laserske naočale za zaštitu očiju, dijelovi tijela za sastavljanje i upravljačka ploča s priključcima. Sastavljanje uređaja trajalo je jednu večer.

Dizajn laserskog CNC-a je jednostavniji od onog kod 3D printera, iste vodilice duž kojih se glava pokreće koračnim motorima. Samo 3D printer ih ima tri, a pomiču glavu u tri dimenzije. U našem slučaju dovoljno je da se glava jednostavno pomiče duž ravnine u dvije dimenzije. Nije potreban nikakav napor da se pomakne jer nema mehaničkog kontakta s materijalom izratka. Laserski graver povezuje se s računalom putem standardnog USB priključka.

Dio koji želite izrezati ili sliku koju želite snimiti morate nacrtati u vektorskom programu. Program mora spremiti slikovnu datoteku u wmf formatu.

Datoteka u ovom formatu može se uvesti u program koji upravlja graverom.

Za to je bolje koristiti besplatni program SketchUp (prilično jednostavan program za izradu 3D modela). Program za kontrolu gravera BenBox besplatno se preuzima s web stranice prodavača.

Nažalost, snaga lasera nije podesiva. Program postavlja brzinu kretanja glave - što se brže kreće, to manje gori.

Ako želite rezati, smanjite brzinu. Da biste regulirali snagu, morate naručiti dodatnu naknadu; instalirajući ga, možete ručno podesiti snagu. Za graviranje je dovoljno 100-500 mW, a za rezanje materijala - 2000-5000 mW.

Tijekom rada, graver lagano dimi. S otvorenim prozorom dim mi nije previše smetao. Ali dim odgađa lasersku zraku, smanjujući njegovu snagu i, sukladno tome, dubinu rezanja.

Sve bi bilo u redu, ali stručnjaci za lasersko rezanje pišu da leća može postati čađava. Stoga, odmah nakon kupnje stroja, morate napraviti moćnu haubu ili barem instalirati ventilator na glavu gravera.

KAKO LASERSKI CNC STROJ REZE

Kao što znate, laser ne reže, on progara. Što je veća snaga lasera, to je materijal koji može obraditi otporniji. Smisao laserskog rezanja je da materijal ima vremena "ispariti" u laserskoj zraci prije nego što rubovi materijala uz točku rezanja počnu gorjeti.

Kod dubokog rezanja rubovi gornjih slojeva materijala izgore pa duboki rez laserom ima trapezoidni oblik sa širokom stranom na vrhu.ista putanja.

Samo ovdje nije linearan odnos "snaga lasera-broj prolaza." Odnosno, ako možete rezati tanku ploču balze ili šperploče laserom od 5 W. onda za laserski rez od 2 W, nećete morati napraviti 2-3 prolaza, već mnogo više. Dakle, s nadama "kupite jeftinije i samo vozite nekoliko puta duž linija rezova" bolje je rastati se. Morate uzeti snažniji laser, po mogućnosti s rezervom snage.

FOKUSIRANJE LASERA

Fokusiranje lasera je ručno.

Prilažemo predmet za graviranje.

Prilikom uključivanja lasera na minimalnu snagu, kako bi se fokusirao na objekt graviranja, potrebno je ručno rotirati podešavanje leće za fokusiranje dok veličina točke ne postane točka, postane minimalna. U ovom slučaju dobivamo maksimalnu snagu.

Prilikom rezanja šperploče, laserska zraka, nakon što je prerezala nekoliko milimetara, već je defokusirana, slabi i ne reže šperploču do kraja. Ispada da što dublje režemo, to je snop slabiji. U ovom slučaju ima smisla fokusirati laser na površinu na kojoj će ležati šperploča.

Praktična uporaba gravera kod kuće

Graver je idealan za rezanje kože. Možete nanijeti bilo koji uzorak na kožu i odmah izrezati uzorke laserom. Velika prednost lasera pri rezanju sintetičkih tkanina i kože je što se rubovi kauteriziraju i tada se ne troše. Plastika koja se lako gravira. Možete napraviti naslovnicu svog omiljenog stilskog graviranja na svom pametnom telefonu.

Vjerojatno su svi već čuli da se poluvodički laser može nabaviti iz DVD pisača i koristiti za paljenje šibica i spaljivanje tankog papira.

Ali autor ovog videa otišao je dalje i napravio tako zgodan alat za graviranje na organskim površinama. I ova se ideja odmah odigrala na drugačiji način. Treba napomenuti da je video uputa za izradu laserskog gravera vrlo detaljna. Autor detaljno objašnjava sve korake i zašto, što je potrebno. Jedino što autor nije rekao je da čak i s takvim laserom male snage vrijedi vrlo pažljivo rukovati i izbjegavati čak i zraku reflektiranu od bilo koje površine u oči. Inače možete ozbiljno oštetiti oči. Postoji način da se poveća snaga lasera. Samo trebate koristiti nekoliko poluvodičkih lasera i fokusirati njihove zrake u jednu točku. Ali to će ozbiljno zakomplicirati dizajn i zahtijevati snažniji izvor energije.

Što se može učiniti sa starim listovima kružne pile? Tako je, nož. (0)
Vrlo koristan projekt s detaljnim videozapisom procesa izrade noža od mreže starih kružnih diskova. Ovdje su svi koraci […]
Kružna pila vlastitim rukama. Stol za piljenje. (0)
Za početnike. Svatko može napraviti takav stroj vlastitim rukama. Iznenađujuće jednostavno i razumljivo. A nama doslovno treba jedan stari sovjetski […]
Što se može učiniti sa starim DVD playerom? Pametno punjenje za pametne telefone, na primjer. (0)
Kako vrijeme leti. DVD video playeri već postaju zastarjeli i nema ih gdje staviti. Iz sljedeće odlazne prirode još uvijek možete učiniti mnogo korisnih […]
Gdje kupiti neodimijske magnete jeftino, a ponekad i potpuno besplatno. (0)
Možda je vama, poput mene, trebao neodimijski magnet. Nemojte žuriti da ga kupite. Postoji nekoliko mjesta gdje ih možete dobiti besplatno. […]

Dobar provod svima!

U ovom postu želim s vama podijeliti proces stvaranja laserskog gravera temeljenog na diodnom laseru iz Kine.

Prije nekoliko godina postojala je želja za kupnjom gotove verzije gravera s Aliexpressa s proračunom od 15 tisuća, ali nakon dugog pretraživanja došao sam do zaključka da su sve predstavljene opcije prejednostavne i, u zapravo su igračke. A ja sam htio nešto stolno, a u isto vrijeme sasvim ozbiljno. Nakon mjesec dana istraživanja, odlučeno je da napravimo ovaj uređaj vlastitim rukama i idemo...

U tom trenutku još nisam imao 3D printer i iskustvo 3D modeliranja, ali s crtanjem je sve bilo u redu)

Ovdje je zapravo jedan od onih gotovih gravera iz Kine.

Nakon što smo pogledali opcije mogućih dizajna mehanike, prve skice budućeg stroja napravljene su na komadu papira ..))

Odlučeno je da područje graviranja ne smije biti manje od A3 lista.

Sam laserski modul bio je jedan od prvih kupljenih. Snaga 2W, jer je to bila najbolja opcija za razumnu cijenu.

Ovdje je sam pravi laserski modul.

I tako je odlučeno da će se X-os kretati duž Y-osi i počelo je njegovo projektiranje. A sve je počelo s kočijom...
Cijeli okvir stroja napravljen je od aluminijskih profila raznih oblika, kupljenih od Leroya.

U ovoj fazi više se nisu pojavljivale skice na listovima bilježnice, sve je nacrtano i osmišljeno u Compasu.

Nakon kupnje 2 metra kvadratnog profila 40x40 mm za izradu okvira stroja, na kraju je od njega napravljena samo sama kočija ..))

Motori, linearni ležajevi, remeni, osovine i sva elektronika naručeni su od Aliexpressa tijekom procesa razvoja i planova kako će se motori montirati i kakva će se upravljačka ploča mijenjati u hodu.

Nakon nekoliko dana crtanja u Compassu, utvrđena je više-manje jasna verzija dizajna stroja.

I tako je rođena X-os ..))

Bočne stijenke Y osi (oprostite na kvaliteti fotografije).

Uklapanje.

I konačno prva vožnja!

Izrađen je jednostavan 3D model općeg izgleda stroja kako bi se točno odredio njegov izgled i dimenzije.

I idemo... Pleksiglas... Bojenje, žice i ostale sitnice.

I konačno, kada je sve dotjerano i zadnji dio obojen u crno, došao je cilj!

Sada nekoliko lijepih fotografija))

Laseri su odavno dio naše svakodnevice. Vodiči koriste svjetlosne pokazivače, graditelji postavljaju razine uz pomoć grede. Sposobnost lasera da zagrijava materijale (do toplinskog uništenja) koristi se u rezanju i dekorativnom dizajnu.

Jedna od primjena je lasersko graviranje. Na raznim materijalima možete dobiti suptilne uzorke gotovo bez ograničenja složenosti.

Drvene površine su izvrsne za izgaranje. Posebno su cijenjene gravure na pleksiglasu s osvjetljenjem.

U prodaji je širok izbor strojeva za graviranje, uglavnom proizvedenih u Kini. Oprema nije preskupa, no kupnja samo iz zabave je nepraktična. Mnogo je zanimljivije napraviti laserski graver vlastitim rukama.

Potrebno je samo nabaviti laser snage nekoliko W, te izraditi okvirni sustav kretanja u dvije koordinatne osi.

DIY stroj za lasersko graviranje

Laserski pištolj nije najsloženiji element dizajna, a postoje mogućnosti. Ovisno o zadacima, možete odabrati drugu snagu (odnosno trošak, do besplatne kupnje). Obrtnici iz Srednjeg kraljevstva nude razne gotove dizajne, ponekad izrađene visoke kvalitete.

Takav top od 2W može rezati čak i šperploču. Mogućnost fokusiranja na željenu udaljenost omogućuje kontrolu i širine gravure i dubine prodiranja (za 3D crteže).

Trošak takvog uređaja je oko 5-6 tisuća rubalja. Ako velika snaga nije potrebna, upotrijebite laser male snage s DVD snimača, koji se može kupiti za peni na radio tržištu.

Ima dosta izvedivih rješenja, proizvodnja će uzeti jedan dan odmora

Kako ukloniti laserski poluvodič iz pogona ne treba objašnjavati, ako znate kako "raditi stvari" svojim rukama - to nije teško. Glavna stvar je odabrati izdržljivu i udobnu futrolu. Osim toga, "borbeni" laser, iako male snage, zahtijeva hlađenje. U slučaju DVD pogona dovoljan je pasivni hladnjak.