Лазерный резак на газовой смеси часть 2. Лазерный резак по дереву своими руками
Как сделать лазерный резак своими руками для резьбы по дереву и металлу
Превратите лазерную указку в режущий лазер с излучателем от пишущего DVD! Это очень мощный (245 мВт) лазер, к тому же он идеально подходит по размеру к указке MiniMag.
Обращаем ваше внимание на то, что не все лазерные диоды (не все модели DVD или CD-RW) подходят для изготовления данного лазерного резака.
ОСТОРОЖНО! Как вы знаете, лазеры могут быть опасны. Никогда не наводите указатель на живое существо! Это не игрушка и обращаться с ним как с обычной лазерной указкой нельзя. Другими словами, не используйте его на презентациях или в игре с животными, не разрешайте детям играть с ним. Это устройство должно находиться в руках здравомыслящего человека, который осознает и отвечает за потенциальную опасность, которую представляет собой указатель.
Обращайтесь с лазерным излучением с крайней осторожностью. Любое попадание в глаза, за счёт преломления в хрусталике успевает выжечь несколько клеточек в глазу. Прямое попадание вызовет потерю зрения. Опасен также отражённый от зеркальной поверхности луч. Рассеянный не так опасен, но остроты зрению всё равно не добавляет.
С лазерным резаком можно проводить интересные опыты. Зажигание спичек не самый эффектный вариант. Можно прожигать бумагу, можно дистанционно лопать воздушные шарики на демонстрациях. Желательно шарик тёмного цвета, зелёный или синий, красный не лопается.
Сфокусированный луч оставляет на пластмассе чёрного цвета довольно глубокую борозду, а в прозрачном оргстекле в точке фокуса появляется небольшое пятно белого или зеркального цвета. Если такой диод приделать к головке графопостроителя, то можно гравировать на оргстекле.
Далее приводится подробная информация о том, как сделать лазерный резак своими руками. Будьте внимательны и осторожны!
Для начала вам понадобится неисправный DVD-RW (с неисправной механикой а не лазером). Хотя ломать можно не каждый DVD, к примеру Samsung вообще не подходят, там диоды бескорпусные и кристалл у него ничем не защищён, выводится из строя простым прикосновением к торцу.
Для изготовления лазерного резака своими руками лучше всего подходят приводы LG, только у разных моделей разные по мощности диоды.
Мощность установленного диода можно определить по такой характеристике привода: надо посмотреть с какой скоростью он пишет двухслойные диски, если на десятой, то мощность диода сто восемьдесят - двести, если на шестнадцатой - двести пятьдесят - двести семьдесят.
Если в наличии нет неисправного DVD-привода, то для начала попробуйте приобрести отдельно лазер на радиорынке. Если не получится тогда приобретаем неисправный DVD у старьевщиков.
Далее выкручиваете шурупы из DVD-привода, снимите крышку. Под ней вы обнаружите узел привода каретки лазера.
Хотя DVD-приводы отличаются, в любом есть две направляющие, по которым движется каретка лазера. Снимите шурупы, освободите направляющие и выньте каретку. Отсоедините разъемы и плоские шлейфы-кабели.
Вынув каретку из привода, начните разбирать устройство с раскручивания шурупов. Мелких шурупов будет много, поэтому запаситесь терпением.
Отсоедините кабели от каретки. Там может быть два диода, один для чтения диска (инфракрасный диод) и собственно красный диод, с помощью которого осуществляется прожиг. Вам нужен второй.
К красному диоду с помощью трех шурупчиков прикреплена печатная плата. Используйте паяльник для АККУРАТНОГО снятия 3 шурупов.
Вы сможете проверить диод с помощью двух пальчиковых батареек с учетом полярности. Вам придется вытащить диод из корпуса, который будет отличаться в зависимости от привода. Лазерный диод — очень хрупкая деталь, поэтому будьте предельно аккуратны.
Так должен выглядеть ваш диод после «освобождения».
Снимите наклейку с корпуса купленной лазерной указки AixiZ и раскрутите корпус на верхнюю и нижнюю части. Внутри верхней располагается лазерный диод (5 мВт), который мы заменим. Я использовал нож X-Acto и после двух легких ударов, родной диод вышел. Вообще-то при подобных действиях диод может повредиться, но я и ранее умудрялся этого избежать. Используя очень маленькую отвертку, выбил излучатель.
я использовал немного термоклея и аккуратно установил новый DVD диод в корпусе AixiZ. Плоскогубцами я МЕДЛЕННО давил на края диода по направлению к корпусу до тех пор, пока он не встал заподлицо.
Убедитесь в том, что полярность диода определена правильно до того, как вы его установите и подключите питание! Возможно, вам придется укоротить проводки и настроить фокусировку луча.
Лазерную указку установите в подходящий фонарик на две батарейки. Вставьте батарейки (AA) на место, закрутите верхнюю часть фонарика (рассеиватель), включая вашу новую лазерную указку! Оргстекло необходимо удалить из отражателя. Внимание!! Лазерные диоды представляют опасность, поэтому не наводите луч на людей и животных.
electro-shema.ru
Лазерный резак на газовой смеси часть 2
Перевел alexlevchenko92 для mozgochiny.ru
Продолжение статьи о лазерном резаке своими руками.
Шаг 4: Оптика лазера
Для резки листа металла нужен лазерный луч с плотностью теплового потока 1550 Вт/мм2.
100 Вт лазер может достичь такой плотности потока при размерах пятна 0,6452 мм2 (280 микрон). Однако при той оптике, что использовалась в проекте, диаметр пучка составлял от 1,6 до 2,3 мм. В случае 1,6 мм при троекратном увеличении луча получаем диаметр 4,8 мм.
Расчет диаметра = 0.013 * M2 * (фокусное расстояние/D), где M2 равен 1, а D диаметр входного пучка.
Если заменить M2 на 1.5, то получается диаметр 150 мкм. Согласно расчетам, плотность для этого пучка должна составлять 1550 Вт/мм2.
Расстояние от лазера (мм) = Диаметр пучка (мм)
- 0 мм = 1.9 мм;
- 250 мм = 2.9 мм;
- 500 мм = 4.7 мм;
- 750 мм = 6.7 мм;
- 1000 мм = 8.7 мм;
- 1500 мм = 12.9 мм;
- 2000 мм = 17.2 мм.
Таким образом, при расстоянии от лазера в 500 мм без каких-либо расширений диаметр пучка составит (предположим, что M2 = 1.5) = 0.013 * 1.5 * (38,1/4.7) = 0.158 мм
Глубина резки = 2.5 * длину волны * ( фокусное расстояние / диаметр пучка )2
Усилитель улучшает форму пучка, а круговой поляризатор предотвращает возврат пучка в режущую головку. Режущая головка была изготовлена на заказ.
Пучок направляется на фокусирующую линзу, которая находится в центральной части режущей головки. Газ поступает в камеру ниже фокусирующей линзы. Этот ионизированный газ выходит из сопла вместе с пучком и испаряет материал.
Винты с шестигранной головкой позволяют регулировать систему зеркал. Со временем проведя эксперименты, удалось выяснить влияние этих винтов на луч, что падает на режущую поверхность. Изготовим на листе бумаге шаблон с центром для лазера.
Если луч не отцентрован, он будет отражаться от сторон выходя из сопла, при этом образовывая характерную картину.
Другой способ выравнивания. Удаляем сопло и пускаем короткий импульс на термочувствительную бумагу. Отрегулируемый луч будет оставлять такую же форму пятна, что и с насадкой.
В луче присутствует точка преломления (наименьший диаметр луча). В этой точке лазерный луч наиболее мощный. Точка может быть перемещена путем регулировки высоты режущей насадки.
Для того, чтобы найти высоту для минимального диаметра пучка, воспользуемся термобумагой и экспериментальным путем определим высоту.
Шаг 5: Контроллер лазера
Контроллер лазера состоит из нескольких самодельных электронных устройств, которые изменяют состояния самого лазера, генерируя импульс определенной модуляции.
Система идеально подходит для управления лазером, так как позволяет управлять различными элементами системы.
Есть более 120 различных линий связи, что идут от концевых выключателей, датчиков и плат. Все линии ведут к четырем 30 контактным гнездам. Решение хорошее, поскольку оно уменьшает количество различных спаянных контактов, уменьшает число прямых соединений между компонентами.
Всё это имеет ряд преимуществ:
Отсутствие пайки – это хорошо. Связь устанавливается путем обжима провода с последующей установкой в держатель. Однако есть проблемы при разборке.
Не рекомендую соединять компоненты с помощью проводов. Поскольку при замене компонентов придётся перепаивать довольно много выводов.
Не поймите меня не правильно, провода существуют, но они централизованы в четырех основных штекерах.
Есть значительные преимущества в расположении дорожек и компонентов на одной стороне платы. После выполнения травки проверьте дорожки тестером. Проводим отладку цепи на проверку качества соединений, тестирование чипов. При правильном подходе к процессу монтажа дальнейшее обслуживания платы не станет проблемой.
Дополнительная информация.
Шаг 6: Часто задаваемые вопросы
Я хочу сделать режущую систему. Чтобы вы сделали по-другому? Существует ли способы, чтобы сэкономить время при покупке комплектующих?
Большинство механических частей, таких как: ЧПУ стол, охлаждающая система, рама, лазер довольно дешёвые. Процесс покупки не занимает много времени. Возможно самая большая техническая проблема, что стала передо мной – это использование сварочного аппарата, который может быть не у всех.
Оптика в значительной степени была самодельной и я не думаю, что она прослужит долго. Есть некоторые виды оптики, которые специально предназначены для лазера. Это позволит просто взять оптику из коробки, подключить к системе и начать резку.
Электроника. У вас должны быть двигатели, несколько контроллеров, концевые выключатели и аварийный рубильник. Соединить это все в одну интегрируемую систему было большой работой.
Есть примеры на ebay, когда продаются лазерные резаки достаточной мощности для резки металла. Они очень дорогие, требуют вентиляции и охлаждения. Прекрасный вариант для тех, у кого есть деньги.
Короткий ответ на вопрос: если у вас нет лишних $50000, то думаю большинство элементов системы следует сделать самостоятельно.
Смогу ли я резать латунь?
Нет не сможете. Проблема заключается в том, что в меди и латуни тепло распространяется довольно быстро. Из-за этого не получится сосредоточить тепловой поток в определенной точке. Металл не будет испаряться.
Сколько это все будет стоить?
При грубом подсчете… общая стоимость составляла около 15 тис. $. Стоимость лазера составила порядка $6500, стол с ЧПУ – $500, оптика – $2500. Система охлаждения – $500. Было много других непредвиденных расходов, таких как: электронные компоненты, двигатели, контроллеры, проводка для 220 В и вентиляция. На постройку лазера пошло 2 года.
Глядя на все эти станки мне пришла в голову идея переделать свой 3D принтер в ЧПУ.
Не думаю, что это будет работать. Проблема в состоит в боковой тяге.
Во время работы принтера, положите руку на пути следования печатающей головки. Вы увидите, что даже не большое сопротивление будет препятствовать работе. Теперь подумайте о том, чтобы вместо печатающей головки установить на принтер гравер.
Представьте себе, какие проблемы возникнут при работе режущего инструмента с инерцией. Если тяжелый режущий инструмент движется в одном направлении, то быстро изменить направление движения не получится. При попытках экстренного изменения направления возможно повреждение ремней, шестерёнок или шаговиков. Большинство таких систем страдают тем, что присутствуют неточности в перемещении механизма. У системы есть люфт.
Может ли лазер нанести порез? Он оставляет ожоги?
Нет, не может. Одной из причин, по которым лазер не сможет этого сделать – это использование СО2. Луч не может проникнуть через воду, которая входит в состав кожных покровов. Другой причиной является то, что мощность пучка быстро рассеивается. В качестве эквивалентного примера – стрельба из дробовика по мишеням при расстоянии в километр. Если и получится получить порез, то кровь в ней сразу запечётся.
Шаг 7: Галерея
Различные предметы, что были сделаны с помощью лазера.
Спасибо за терпение! ЧПУшных Вам самоделок!
(A-z Source)
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!About alexlevchenko
Ценю в людях честность и открытость. Люблю мастерить разные самоделки. Нравится переводить статьи, ведь кроме того, что узнаешь что-то новое - ещё и даришь другим возможность окунуться в мир самоделок.mozgochiny.ru
Лазерный гравер в качестве резака в домашних условиях - тест | Своими руками
Реклама
Наступило время, когда геперболоид инженера Гарина из романа Алексея Толстого переместился на кухонный стол обычной московской квартиры.
Пару лет назад в китайских интернет-магазинах можно было найти недорогие наборы лазерных граверов. Сначала мощность лазера составляла 100 мВт, потом 500 мВт… Недавно появился гравер мощностью 5 Вт, такая мощность полупроводникового лазера уже позволяет не только выжигать картинки на фанере, но и резать фанеру.
Набор для сборки лазерного резака приехал в качественной упаковке. Пенопласт в картонном ящике.Поставляется лазерный гравер 5500mw A5 Mini Laser Engraving Machine виде комплекта для сборки: алюминиевые направляющие, шаговые двигатели, плата управления, очки для защиты глаз от лазерного излучения, детали корпуса для сборки и плата управления с фурнитурой. Чтобы собрать девайс, понадобился один вечер.
Конструкция лазерного ЧПУ проще конструкции ЗD-принтера, те же направляющие, по которым головку гоняют шаговые двигатели. Только у ЗD-принтера их три, и перемещают они головку в трёх измерениях. В нашем случае достаточно того, чтобы головка перемещалась просто по плоскости в двух измерениях. Усилия для её перемещения не надо никакого, поскольку нет механического контакта с материалом заготовки. Лазерный гравер подключается к компьютеру через стандартный USB- порт.
Деталь, которую вы хотите вырезать, или изображение, которое вы хотите выжечь, надо нарисовать в векторной программе. Программа должна сохранять файл с изображением в формате wmf.
Файл в этом формате можно импортировать в программу, управляющую гравером.
Лучше использовать для этого бесплатную программу SketchUp (достаточно простая программа для создания ЗО-моделей). Управляющая гравером программа ВenВох скачивается бесплатно с сайта продавца.
Мощность лазера, к сожалению, не регулируется. В программе устанавливается скорость передвижения головки — чем быстрее она движется, тем меньше прожигает.
А хотите резать, устанавливаете скорость поменьше. Чтобы регулировать мощность, надо заказывать дополнительную плату; установив ее, сможете регулировать мощность вручную. Для гравировки достаточно 100-500 мВт а для резки материала — 2000-5000 мВт.
При работе гравер слегка дымит. При открытой форточке дым мне не сильно мешал. Но дым задерживает луч лазера, снижая его мощность и, соответственно, глубину реза.
Читайте также: Как и какую выбрать, как пользоваться лазерной рулеткой – дальномером
Все бы ничего, но знатоки лазерной резки пишут, что линза может закоптиться. Поэтому сразу после покупки станка надо делать мощную вытяжку или хотя бы устанавливать на головку гравера вентилятор.
КАК РЕЖЕТ ЛАЗЕРНЫЙ ЧПУ-СТАНОК
Как известно, лазер не режет, он прожигает Чем выше мощность лазера, тем более стойкий материал им можно обрабатывать. Суть лазерной резки в том. что материал успевает «испариться» в луче лазера раньше, чем начнут гореть прилегающие к точке резки края материала.
При глубокой резке происходит подгорание краев верхних слоев материала, поэтому глубокий рез лазером имеет трапециевидную форму с широкой стороной сверху При резке материала слабым лазером происходит нагрев и воспламенение краёв материала с этим можно бороться, используя обдув тонкой струей воздуха точки реза и множественными проходами по одной и той же траектории.
Только тут не линейная зависимость «мощность лазера—количество проходов». То есть, если вы можете прорезать тонкий лист бальзы или фанеры лазером мощностью 5 Вт. то для прореза лазером в 2 Вт придется делать не 2-3 прохода, а гораздо больше. Так что с надеждами «купить подешевле и просто гонять по нескольку раз по линиям резов» лучше расстаться. Брать надо более мощный лазер, желательно с запасом мощности.
ФОКУСИРОВКА ЛАЗЕРА
Фокусировка лазера ручная.
Подкладываем объект для гравировки.
При включении лазера на минимальной мощности, чтобы его сфокусировать на объекте гравировки, надо вручную вращать регулировку фокусирующей линзы, пока размер пятна не превратится в точку, станет минимальным. В этом случае мы получаем максимальную мощность.
При резке фанеры луч лазера, прорезав пару миллиметров, уже расфокусируется, ослабевает и не дорезает фанеру до конца. Получается, что чем глубже режем, тем слабее луч. В этом случае есть смысл фокусировать лазер на поверхности, на которой будет лежать фанерная заготовка.
Ссылка по теме: Необходимые инструменты в мастерской: измерение и разметка
Практическое применение гравера в домашних условиях
Гравер идеально походит для раскроя кожи. На кожу можно нанести любой рисунок и сразу вырезать лазером выкройки. Большой плюс лазера при резке синтетических тканей и кожи в том, что края прижигаются и потом не лохматятся. Легко гравируется пластик. Можно сделать крышке своего любимой стильную гравировку на смартфона.
© Автор:Юрий Деев
Реклама
Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"
Подпишитесь на обновления в наших группах.
Будем друзьями!
kak-svoimi-rukami.com
Как сделать лазерный гравер своими руками [25 фото]
Будучи учеником средней школы с инженерным уклоном, мне поставили задачу создать самостоятельный проект. Я решил спроектировать и сделать своими руками лазерный гравёр. Что из этого получилось, смотрите сами.
С помощью программы Инвернтор я создал дизайн гравёра, в дальнейшем и все детали, которые я позже распечатал на 3-д принтере.
Я впервые использовал 3-д принтер, и был удивлен тем, насколько хорошо она работает. Раньше я думал, что 3-д печать бесполезна, но это оказалось не так.
Металлические стержни служат в качестве оси у, в то время как вся конструкция скользит вдоль оси х. Металлические подшипники смазаны маслом для уменьшения трения.
Я сделал радиатор для лазера вручную из алюминия и ребер охлаждения от старого компютера. Эта часть содержит лазерный диод и скользит вдоль оси у.
Я приобрёл лазерный диод мощностью 2Вт 440нМ, также ещё необходимы драйвер и объектив. Общая стоимость составила $ 100.
Устанавливаем шаговый двигатель и ремень для перемещения по оси y.
Перед креплением необходимо убедиться, что каретка плавно скользит по оси х и у.
На этом снимке Вы можете увидеть шаговый двигатель, отвечающий за перемещение по оси х. Для простоты конструкции я использовал только 2 двигателя и 2 ремня.
Я не был уверен, что одного ремня и двигателя будет достаточно для перемещения по оси х, но, к счастью, этого было достаточно.
Подключив двигатели к контролеру Arduino, я проверил передвижение по каждой оси.
Я попробовал выгравировать надпись «Hello World!».
Первая гравировка!
Стенки гравёра выполнены из белой доски, отверстия вырезались с помощью лазерного резака. Для вытяжки дыма из корпуса гравёра, я установил компьютерный вентилятор.
Схема довольно грозная. На этом снимке, слева направо, подключены контролер Arduino, регулятор напряжения, драйвер для лазера и шагового двигателя, блок питания.
Эта деревянная платформа закрывает электронику, а также служит подставкой для материала, на котором будет выполнена гравировка.
Всё, что осталось, это защитный чехол, чтобы оградить пользователя от вредного лазерного излучения.
Откидная крышка выполнена из оранжевого акрила, которая предназначена для блокирования ультрафиолетового света. Я обнаружил, что акрил способен блокировать синий лазерный луч.
Готовый гравёр выглядит довольно профессионально.
Лазерный гравер в работе.
Вид сбоку.
Просмотр процесса гравировки через вентилятор.
Вот результат в сравнении с оригиналом. Гравёр работает намного лучше с твердыми цветами.
Наиболее успешная гравировка.
Вырезать детали удаётся из пробкового дерева и бумаги, я думаю, что это будет полезно при моделировании самолетов, кораблей и тому подобное. Процесс резки происходит на меньших скоростях, по сравнению с гравировкой.
Готовая шестерёнка. Спасибо за внимание!
Твитнуть
Поделиться
Плюсануть
Поделиться
Класснуть
handsclub.ru
