Gravador a laser poderoso do tipo faça você mesmo. Gravador a laser de DVD-Roms antigos

Muitos dos artesãos domésticos que em suas oficinas se dedicam à fabricação e desenho decorativo produtos feitos de madeira e outros materiais, você provavelmente já pensou em como fazer um gravador a laser com suas próprias mãos. A presença de tais equipamentos, cujos modelos de série são bastante caros, permite não só aplicar desenhos complexos à superfície da peça com alta precisão e detalhamento, mas também realizar cortes a laser de diversos materiais.

Um gravador a laser caseiro, que custará muito menos que um modelo de série, pode ser feito mesmo se você não tiver conhecimentos profundos de eletrônica e mecânica. Gravador a laser O projeto proposto é montado na plataforma de hardware Arduino e possui potência de 3 W, enquanto para modelos industriais esse parâmetro é de no mínimo 400 W. Contudo, mesmo isso não é alto poder permite utilizar este dispositivo para cortar produtos em espuma de poliestireno, folhas de cortiça, plástico e cartão, bem como realizar gravações a laser de elevada qualidade.

Materiais necessários

Para fazer seu próprio gravador a laser usando Arduino, você precisará do seguinte: Consumíveis, mecanismos e ferramentas:

• plataforma de hardware Arduino R3;
• Proto Board equipado com display;
• motores de passo, que podem ser usados ​​como motores elétricos de uma impressora ou DVD player;
• laser com potência de 3 W;
• dispositivo de resfriamento a laser;
• regulador de voltagem corrente direta DC-DC;
• Transistor MOSFET;
• placas eletrônicas que controlam os motores do gravador a laser;
• comuta tipo final;
• uma caixa onde você pode colocar todos os elementos estruturais de um gravador caseiro;
• correias dentadas e polias para sua instalação;
• rolamentos de esferas de vários tamanhos;
• quatro pranchas de madeira(dois deles com dimensões 135x10x2 cm, e os outros dois – 125x10x2 cm);
• quatro hastes de metal seção redonda, cujo diâmetro é de 10 mm;
• cavilhas, porcas e parafusos;
• lubrificante;
• braçadeiras;
• computador;
• brocas de vários diâmetros;
• uma serra circular;
• lixa;
• vício;
• conjunto padrão de ferramentas de serralheiro.

Parte elétrica de um gravador a laser caseiro

O principal elemento do circuito elétrico do dispositivo apresentado é um emissor laser, cuja entrada deve ser fornecida pressão constante com um valor que não exceda os parâmetros permitidos. Se você não cumprir este requisito, o laser pode simplesmente queimar. O emissor laser utilizado na instalação de gravação do projeto apresentado é projetado para uma tensão de 5 V e uma corrente não superior a 2,4 A, portanto o regulador DC-DC deve ser configurado para uma corrente de 2 A e uma tensão de até 5 V.

O transistor MOSFET, que é o elemento mais importante da parte elétrica de um gravador a laser, é necessário para ligar e desligar o emissor laser ao receber um sinal do controlador Arduino. O sinal elétrico gerado pelo controlador é muito fraco, portanto apenas um transistor MOSFET pode detectá-lo e então desbloquear e fechar o circuito de potência do laser. EM diagrama elétrico Para um gravador a laser, esse transistor é instalado entre o contato positivo do laser e o contato negativo do regulador DC.

Os motores de passo do gravador a laser são conectados através de uma placa de controle eletrônico, o que garante sua operação síncrona. Graças a esta ligação, as correias dentadas acionadas por múltiplos motores não cedem e mantêm uma tensão estável durante o funcionamento, o que garante a qualidade e precisão do processamento realizado.

Deve-se ter em mente que o diodo laser usado em uma máquina de gravação artesanal não deve superaquecer.

Para isso, é necessário garantir o seu resfriamento eficaz. Este problema pode ser resolvido de forma bastante simples: um normal é instalado próximo ao diodo. ventilador de computador. Para evitar o superaquecimento das placas de controle do motor de passo, elas também são colocadas próximas a refrigeradores de computador, uma vez que os radiadores convencionais não conseguem dar conta desta tarefa.

Fotos do processo de montagem do circuito elétrico

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Processo de construção

Caseiro máquina de gravação O projeto proposto é um dispositivo do tipo lançadeira, um dos elementos móveis é responsável pelo movimento ao longo do eixo Y, e os outros dois, emparelhados, pelo movimento ao longo do eixo X, que também é especificado no eixo X. Os parâmetros de tal impressora 3D são considerados a profundidade na qual o material processado é queimado. A profundidade dos furos nos quais estão instalados os elementos do mecanismo de transporte do gravador a laser deve ser de pelo menos 12 mm.

Estrutura de mesa - dimensões e tolerâncias

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Varetas de alumínio com diâmetro de pelo menos 10 mm podem atuar como elementos de guia ao longo dos quais a cabeça de trabalho de um dispositivo de gravação a laser se moverá. Caso não seja possível encontrar hastes de alumínio, podem ser utilizadas guias de aço do mesmo diâmetro para esses fins. A necessidade de utilizar hastes exatamente com este diâmetro é explicada pelo fato de que neste caso a cabeça de trabalho do dispositivo de gravação a laser não cederá.

Fabricação de uma carruagem móvel

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A superfície das hastes que servirão de guia para o dispositivo de gravação a laser deve ser limpa de graxa de fábrica e cuidadosamente lixada até ficar perfeitamente lisa. Em seguida, deverão ser revestidos com um lubrificante à base de lítio branco, o que melhorará o processo de deslizamento.

A instalação de motores de passo no corpo de um gravador caseiro é feita por meio de suportes feitos de chapa metálica. Para fazer tal suporte, uma folha de metal cuja largura corresponde aproximadamente à largura do próprio motor e cujo comprimento é o dobro do comprimento de sua base é dobrada em ângulo reto. Na superfície desse suporte, onde ficará a base do motor elétrico, são feitos 6 furos, sendo 4 necessários para a fixação do próprio motor e os dois restantes para fixação do suporte à carroceria por meio de autocomum. -parafusos roscados.

Para instalar um mecanismo de acionamento composto por duas polias, uma arruela e um parafuso no eixo do motor elétrico, um pedaço de folha de metal tamanho apropriado. Para montar tal unidade, é formado um perfil em forma de U a partir de uma chapa metálica, na qual são feitos furos para fixação ao corpo do gravador e para saída do eixo do motor elétrico. As polias nas quais serão colocadas as correias dentadas são montadas no eixo do motor elétrico de acionamento e colocadas na parte interna do perfil em forma de U. As correias dentadas montadas em polias, que deverão acionar as lançadeiras do dispositivo de gravação, são conectadas aos seus bases de madeira usando parafusos auto-roscantes.

Instalação de motores de passo

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Instalação de software

Para o seu produtor de laser, que deve trabalhar em modo automático, você precisará não apenas da instalação, mas também da configuração de software especial. O elemento mais importante Esse software é um programa que permite criar os contornos do desenho desejado e convertê-los em uma extensão compreensível para os elementos de controle do gravador a laser. Este programa está disponível gratuitamente e pode ser baixado para o seu computador sem problemas.

O programa baixado para o computador que controla o dispositivo de gravação é descompactado do arquivo e instalado. Além disso, você precisará de uma biblioteca de contornos, bem como de um programa que enviará os dados do desenho ou inscrição criado para o controlador Arduino. Essa biblioteca (bem como um programa para transferência de dados para o controlador) também pode ser encontrada em domínio público. Para que o seu produto caseiro a laser funcione corretamente e para que a gravação realizada com ele seja de alta qualidade, você precisará configurar o próprio controlador de acordo com os parâmetros do dispositivo de gravação.

Recursos de uso de contornos

Se você já descobriu a questão de como fazer um gravador a laser portátil, então é necessário esclarecer a questão dos parâmetros dos contornos que podem ser aplicados com tal dispositivo. Tais contornos parte interna que não são preenchidos mesmo que o desenho original seja pintado, devem ser transferidos para o controlador do gravador como arquivos não em pixel (jpeg), mas em formato vetorial. Isso significa que a imagem ou inscrição aplicada à superfície do produto processado usando tal gravador não consistirá em pixels, mas em pontos. Tais imagens e inscrições podem ser dimensionadas conforme desejado, focando na área da superfície sobre a qual devem ser aplicadas.

Usando um gravador a laser, quase qualquer desenho e inscrição pode ser aplicado à superfície da peça de trabalho, mas para isso, seus layouts de computador devem ser convertidos em formato vetorial. Não é difícil realizar este procedimento: para isso você usa programas especiais Inkscape ou Adobe Illustrator. Um arquivo que já foi convertido para o formato vetorial deve ser convertido novamente para que possa ser corretamente processado pelo controlador da máquina de gravação. Para esta conversão é utilizado o programa Inkscape Laserengraver.

Configuração final e preparação para o trabalho

Tendo feito uma máquina de gravação a laser com suas próprias mãos e carregado as informações necessárias em seu computador de controle Programas, não comece a trabalhar imediatamente: o equipamento precisa de configuração e ajustes finais. O que é esse ajuste? Em primeiro lugar, é necessário certificar-se de que os movimentos máximos da cabeça do laser da máquina ao longo dos eixos X e Y coincidem com os valores obtidos na conversão do arquivo vetorial. Além disso, dependendo da espessura do material com que é feita a peça, é necessário ajustar os parâmetros da corrente fornecida ao cabeçote do laser. Isso deve ser feito para não queimar o produto na superfície que se deseja gravar.

Chegou a hora em que o hiperbolóide do engenheiro Garin do romance de Alexei Tolstoi mudou-se para mesa da cozinha um apartamento comum em Moscou.

Há alguns anos, você podia encontrar kits baratos de gravação a laser em lojas online chinesas. No início, a potência do laser era de 100 mW, depois 500 mW... Recentemente apareceu um gravador com potência de 5 W, essa potência de um laser semicondutor já permite não só queimar fotos em compensado, mas também cortar compensado.

Kit de montagem cortador a laser chegou em embalagem de alta qualidade. Espuma de poliestireno em caixa de papelão.
A Mini Máquina de Gravação a Laser A5 5500mw é fornecida em kit para montagem: guias de alumínio, motores de passo, placa de controle, óculos para proteção dos olhos da radiação laser, peças de carcaça para montagem e placa de controle com ferragens. Demorou uma noite para montar o dispositivo.

Projeto CNC a laser design mais simples Impressora 3D, as mesmas guias ao longo das quais os motores de passo conduzem o cabeçote. Somente a impressora 3D possui três deles, e eles movem o cabeçote em três dimensões. No nosso caso, basta que a cabeça simplesmente se mova ao longo de um plano em duas dimensões. Nenhuma força é necessária para movê-lo, pois não há contato mecânico com o material da peça. O gravador a laser se conecta a um computador por meio de uma porta USB padrão.

A parte que deseja recortar ou a imagem que deseja gravar deve ser desenhada programa vetorial. O programa deve salvar o arquivo de imagem no formato wmf.

Um arquivo neste formato pode ser importado para o programa que controla o gravador.

Melhor usar para isso programa gratuito SketchUp (suficiente programa simples para criar modelos 3D). O programa BenBox que controla o gravador é baixado gratuitamente no site do vendedor.

A potência do laser, infelizmente, não é ajustável. O programa define a velocidade de movimento da cabeça - quanto mais rápido ela se move, menos queima.

Se quiser cortar, reduza a velocidade. Para regular a potência, é necessário solicitar uma placa adicional; Depois de instalado, você pode ajustar a potência manualmente. Para gravação, 100-500 mW são suficientes e para corte de material - 2.000-5.000 mW.

O gravador fuma ligeiramente durante a operação. Com a janela aberta, a fumaça não me incomodava muito. Mas a fumaça atrasa o feixe de laser, reduzindo sua potência e, consequentemente, a profundidade de corte.

Tudo ficaria bem, mas especialistas corte a laser eles escrevem que a lente pode ficar esfumaçada. Portanto, imediatamente após adquirir a máquina você precisa fazer capuz poderoso ou pelo menos instale um ventilador na cabeça do gravador.

COMO UMA MÁQUINA LASER CNC CORTA

Como você sabe, um laser não corta, ele queima. Quanto maior a potência do laser, mais resistente será o material que ele pode processar. A essência do corte a laser é esta. que o material tenha tempo de “evaporar” no feixe de laser antes que as bordas do material adjacente ao ponto de corte comecem a queimar.

Ao cortar profundamente, as bordas queimam camadas superiores material, portanto, um corte profundo com laser tem formato trapezoidal com um lado largo na parte superior. Ao cortar material com um laser fraco, ocorre aquecimento e ignição das bordas do material. soprar no ponto de corte e múltiplas passagens ao longo da mesma trajetória.

Só aqui não existe uma relação linear entre a potência do laser e o número de passagens. Isto é, se você puder cortar folha fina balsa ou compensado com laser de 5 W. então, para fazer um corte com um laser de 2 W você não terá que fazer 2-3 passagens, mas muito mais. Portanto, é melhor desistir da esperança de “comprar mais barato e simplesmente dirigir várias vezes ao longo das linhas de corte”. Você precisa levar mais laser poderoso, de preferência com reserva de marcha.

FOCAGEM A LASER

A focagem do laser é manual.

Coloque o objeto a ser gravado.

Ao ligar o laser na potência mínima, para focalizá-lo no objeto gravado, é necessário girar manualmente o ajuste da lente de foco até que o tamanho do ponto se transforme em um ponto e se torne mínimo. Neste caso obtemos potência máxima.

Ao cortar compensado, o feixe de laser, depois de cortar alguns milímetros, já fica desfocado, enfraquece e não corta o compensado até o fim. Acontece que quanto mais fundo cortamos, mais fraca é a viga. Nesse caso, faz sentido focar o laser na superfície sobre a qual ficará o compensado.

Uso pratico gravador em casa

O gravador é ideal para cortar couro. Você pode aplicar qualquer desenho na pele e recortar imediatamente os padrões com um laser. A grande vantagem do laser no corte de tecidos sintéticos e couro é que as bordas ficam queimadas e não ficam desgrenhadas. O plástico é fácil de gravar. Você pode fazer a capa do seu smartphone favorito gravada com estilo.

Todo mundo provavelmente já ouviu falar que você pode extrair um laser semicondutor de um gravador de DVD e usá-lo para acender fósforos e queimar papel fino.

Mas o autor deste vídeo foi além e fez bem assim ferramenta útil para gravação em superfícies orgânicas. E essa ideia imediatamente funcionou de forma diferente. Deve-se notar que as instruções em vídeo para fazer um gravador a laser são muito detalhadas. O autor explica detalhadamente todas as etapas e por que, o que é necessário. A única coisa que o autor não disse é que mesmo um laser de baixa potência deve ser manuseado com muito cuidado e evitar que o feixe seja refletido de qualquer superfície em seus olhos. Caso contrário, você poderá causar lesões oculares graves. Existe uma maneira de aumentar a potência do laser. Você só precisa usar vários lasers semicondutores e focar seus feixes em um ponto. Mas isso complicará seriamente o projeto e exigirá uma fonte de energia mais poderosa.

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Bom tempo a todos!

Neste post quero compartilhar com vocês o processo de criação de um gravador a laser baseado em um laser de diodo da China.

Vários anos atrás eu tive o desejo de comprar opção pronta gravador da Aliexpress com um orçamento de 15 mil, mas depois de uma longa pesquisa cheguei à conclusão que todas as opções apresentadas são muito simples e são essencialmente brinquedos. Mas eu queria algo de mesa e ao mesmo tempo bastante sério. Depois de um mês de pesquisa, decidimos fazer este aparelho com as nossas próprias mãos, e vamos lá...

Naquele momento eu ainda não tinha experiência em impressão 3D e modelagem 3D, mas estava tudo bem com o desenho)

Na verdade, aqui está um daqueles gravadores prontos da China.

Depois de olhar as opções projetos possíveis mecânica, os primeiros esboços da futura máquina foram feitos em um pedaço de papel..))

Foi decidido que a área de gravação não deveria ser menos folha A3.

O próprio módulo laser foi um dos primeiros a ser adquirido. Potência 2W, já que foi a mais A melhor opção por um dinheiro razoável.

Aqui está o próprio módulo laser.

E assim, foi decidido que o eixo X percorreria o eixo Y e seu projeto começou. E tudo começou com a carruagem...
Toda a estrutura da máquina foi feita de perfis de alumínio Formas diferentes, adquirido em Leroy.

Nesta fase, os esboços já não apareciam em folhas de caderno; tudo era desenhado e inventado no Compass.

Tendo comprado 2 metros de perfil quadrado 40x40 mm para construir a estrutura da máquina, no final só foi feito o próprio carro..))

Motores, rolamentos lineares, correias, eixos e todos os componentes eletrônicos foram encomendados à Aliexpress durante o processo de desenvolvimento e planos de como os motores seriam montados e qual placa de controle seria alterada ao longo do caminho.

Após alguns dias de desenho no Compass, uma versão mais ou menos clara do projeto da máquina foi determinada.

E assim nasceu o eixo X..))

Paredes laterais do eixo Y (desculpe pela qualidade da foto).

Apropriado.

E finalmente o primeiro lançamento!

Um modelo 3D simples foi construído visão geral máquina para determinar com precisão seu aparência e tamanhos.

E lá vamos nós... Plexiglas... Pintura, fiação e outras coisinhas.

E finalmente, quando tudo foi ajustado e a última parte pintada de preto, chegou a linha de chegada!

Agora algumas fotos lindas))

Os lasers fazem parte da nossa vida cotidiana há muito tempo. Os guias usam ponteiros luminosos, os construtores usam um feixe para definir os níveis. A capacidade de um laser de aquecer materiais (até a destruição térmica) é usada para corte e design decorativo.

Uma aplicação é a gravação a laser. Sobre vários materiais Você pode obter padrões finos praticamente sem restrições de complexidade.

Superfícies de madeira são ótimas para queimar. As gravuras em plexiglass retroiluminadas são especialmente apreciadas.

Há uma grande variedade de máquinas de gravação à venda, principalmente fabricadas na China. O equipamento não é muito caro, porém não é aconselhável comprar apenas por diversão. É muito mais interessante fazer um gravador a laser com as próprias mãos.

Basta obter um laser com potência de vários W e criar um sistema de quadros de movimento em dois eixos de coordenadas.

Máquina de gravação a laser faça você mesmo

Arma laser - não é a melhor elemento complexo designs e há opções. Dependendo das tarefas, você pode escolher diferentes potências (de acordo com o custo, até compra gratuita). Os artesãos do Império Médio oferecem diferentes desenhos prontos, às vezes feito com alta qualidade.


Com uma pistola de 2W você pode até cortar madeira compensada. A capacidade de focar na distância necessária permite controlar a largura da gravação e a profundidade de penetração (para designs 3D).

O custo desse dispositivo é de cerca de 5 a 6 mil rublos. Se não for necessária alta potência, use um laser de baixa potência de um gravador de DVD, que pode ser adquirido por alguns centavos no mercado de rádios.

Existem soluções bastante viáveis, a produção terá um dia de folga

Não há necessidade de explicar como retirar o semicondutor laser do drive, se você sabe “fazer coisas” com as mãos não é difícil. O principal é escolher um case durável e confortável. Além disso, um laser de “combate”, embora de baixa potência, requer resfriamento. No caso de uma unidade de DVD, um dissipador de calor passivo é suficiente.