Лазерная Установка (Два способа)

Лазерный станок или очередной виток в хобби.

Вступление:
Честно говоря эта запись должна была появится совсем не скоро, ибо не до нее особо было. Но сегодня прокомментировав в посте одного из наших единомышленников Cerberus31 получил огромное количество просьб показать работы и рассказать про то что это вообще за штука лазер и с чем ее есть. После просьбы десятой драйв посчитал что я спамер, и пришлось просить людей чтоб они сами писали в ЛС, т.к. иначе фото не отсылались просто. И т.к. количество заинтересовавшихся росло в геометрической прогрессии, решил написать не откладывая в долгий ящик и разложить все по полочкам, кому это интересно. А потому взял джентльменский набор и засел за клавиатуру! ))

А вот что из этого вышло, судить Вам. Надеюсь смогу раскрыть тему полностью!

Глава 1 или просто начало
Скажу честно, к новому витку в своих увлечениях я шел долго! Где-то примерно с год. Т.к. во-первых душила жаба, во-вторых убеждал себя в нужности, в-третьих изучал матчасть так сказать.
А начиналось все с того, что с детства люблю делать что-то своими руками. Выжигать, пилить, строгать (все видели мою консоль ;) ) и в том же духе. Хотелось чего-то нового. И вот как-то наткнулся случайно я на такую штуку как лазерный гравер. Стало интересно и я начал изучать все вопросы выбора, обслуживания, работы и так далее. Сложнее всего было объяснить самому себе зачем, т.к. еще даже до скачка евро стоило это не дешево. Следующий вопрос был где это все разместить, ибо станок совсем не маленький, а с местом у меня проблемы. Все таки однушка. Просмотрев разные варианты я пришел к выводу, что надо все таки брать с заделом на будущее и не жадничать, для себя же, а потому выбрал конкретную модель (ниже я расскажу как и почему) и поехал в демонстрационный зал компании, которая их продавала, чтоб посмотреть в живую на это чудо и как оно работает, после чего принять решение. Ну, а дальше классика! Пришел-увидел … И КУПИЛ! )))
И так у меня дома появился новый помощник в творчестве — Raylogic 304-mini.

Габариты 800Х650Х400, весом в 40кг.

Глава 2 или что это такое и почему я именно ОНО выбрал

И так, начну с того, что же из себя представляет сам станок (для к тех кто вообще не в курсе, но интересно).

Лазерный гравер, это конструктив, который содержит в себе достаточно простые для понимания элементы и только по-началу кажется сложным, а когда начинаешь с ним работать то предельно понятным.
Состоит он из следующих элементов:
1. Корпус в котором все это размещено. Корпус имеет основную крышку для доступа к рабочему столу, переднюю крышку для не габаритов и удобства уборки, боковые крышки для обслуживания и заднюю где располагается сама труба.
2. В корпусе сзади установлена труба СО2-лазерного излучателя, который собственно и формирует луч. Ее размеры зависят от мощности трубки. У меня стояла изначально трубка 30Вт, длиной около 700мм, чем выше мощность, тем трубки длиннее, и достигают до полутора метров.
3. Система зеркал, которая отражает лазерный луч от трубки до самой рабочей головы, передвигающейся по рабочему полю.
4. Сама голова, содержащая в себе зеркало, линзу для фокусировки и увеличения тем самым энергии лазерного луча, а так же вход для трубки обдува (во время резки подается воздух от воздушного компрессора, чтоб материал не горел и на резе было меньше нагара).
5. Направляющие и шаговые двигатели, при помощи которых происходит перемещение каретки (головы) по осям Х и У.
6. Материнская плата с контроллерами движков
7. Так называемый блок розжига, который и поджигает трубу.
8. Само рабочее поле с подъемным столом (почему подъемным?! Потому что материал имеет разную толщину, а луч выходящий из головы, определенное фокусное расстояние. Соответственно стол поднимается и опускается для фокусировки луча по толщине материала).

Все лазерные граверы отличаются друг от друга тремя основными элементами:
1. Размер рабочего поля
2. Мощность трубки
3. Тип контроллера (материнки).

Размер рабочего поля напрямую влияет на размеры обрабатываемого материала, и прямо пропорциональны размерам станка.

Мощность трубки влияет на максимально возможную толщину обрабатываемого материала, а так же на скорость обработки более простых и тонких изделий. Говоря грубо — чем мощнее, тем толще (например фанеру) можно прорезать. Или тем быстрее можно прорезать тонкий материал.
Так же как я уже писал выше, чем мощнее трубка, тем она длиннее. Но это совершенно не означает, что Вы не сможете поставить длинную трубку в короткий станок. Сможете! Но тогда надо будет еще заменить блок розжига на тот, который будет соответствовать мощности трубы.

Тип контроллера — этот вообще почти никак не влияет на процесс, кроме разве что из какой программы будет делаться резка, и какие задания он умеет воспринимать (намеренно опускаю еще некоторые детали, т.к. сейчас они не особо интересны), например за одно задание сделать гравировку, а потом резку, или же за два. Сначала гравировку запустить, а потом резку. Немного неудобно конечно, но быстро привыкаешь.

Вот и все отличия.

Изначально я подумывал взять станок с рабочем полем 30х20см… Но потом здравый смысл победил, т.к. это все же очень мало, жаба была задушена и выбор пал на 40х30см Raylogic 304-mini от фирмы Reklab. Почему именно он?! Да просто понравился внешне это раз, была нормальная цена по Москве это два, он был в наличии это три! Ждать не хотелось. На этом все плюсы по большому счету с этой конторой и заканчивались ))
после посещения демзала, мне было предложено взять б/у станок, на 10 тысяч дешевле нового, но с новой трубкой! Тогда я думал это основной важный элемент. Но не знал как я ошибался. ))

Глава 3 или станок дома

И так мы подошли к следующему важному моменту в выборе станка — это где мы его поставим! И где он будет функционировать.
Надо четко понимать, что это не принтер, который можно переставлять с места на место (ага, попробуй в одну моську потаскать эти сорок кило)) ), и что так как там оптика и хрупкая трубка, то станок не любит чтоб его кантовали!
Если у Вас нет места где можно разместить это чудовище, то очень хорошо несколько раз подумайте! Чтоб потом не было разочарований.
Так же необходимо чтоб рядом со станком было окно или вентиляция, это обязательное условие. Ведь в процессе работы лазер сжигает материал. Надеюсь дальше объяснять не надо, все люди грамотные по части угарного газа и вредности сгораемых частиц различных материалов.

В моем случае мой станочек разместился идеально на балконе, в моем так сказать утепленном кабинете )) Рядом с окошком, в которое при резке я выкидываю трубку вентиляции, и он дымит туда.

В комплекте со станком (да из большинством тех что продают в России и Китае) идет "улитка" и гофра для вентиляции (оттока дыма и гари) и водяная помпа, для подачи охлаждающей жидкости (вода или антифриз).
Если с вентиляцией все понятно, гофра от станка на улитку, а от улитки гофра или в окно или в вытяжную вентиляцию помещения, то на помпе я остановлюсь подробнее.
Почему? Да просто потому, что я дурак не знал про нюансы, в инструкции о них не сказано, а можно попасть на дополнительные тысяч 15-30 на замену трубы по незнанию. Я собственно так и попал!
В какой-то момент труба стала резать двойным лучом! Оказалось, что в процессе работы вода нагревается и остывает, образуя пузыри воздуха, которые попадают в трубу и в ней скапливаются. Наличие этих пузырей мешает протоку охлаждающей жидкости и труба перегреваясь умирает! Поэтому перед работой надо каждый раз смотреть на трубу, нет ли там пузырей! И если есть, ни в коем случае не включать лазер на работу, а сначала их выгнать! Это кстати очень муторная тема! Но о ней кому интересно расскажу в лс.
И так, запоров первую трубу, я вызвал мастера (кстати отдельное спасибо этому замечательному спецу), который все заменил и разжевал мне во всех деталях чтоб не косячить. Станок был вновь запущен и я начал дальше осваивать азы! Но спустя пару месяцев мне осточертело каждый раз смотреть на трубку, вставая на табуретку (ввиду места установки иначе не видно), и постоянно выгонять воздух, а так же кидать в емкость с водой аккумуляторы льда и трястись что как бы дочка не перевернула емкость с водой, было решено в очередной раз придушить жабу и купить чиллер!
Чиллер это охладитель жидкости, который работает на фреоне и держит заданную температуру! Для жизни трубки это критично! В идеале охлаждающая жидкость всегда должна иметь температуру в районе 18 градусов +-1 градус. Выше — трубка быстрее умирает! 28 максимум, дальше труба проживет совсем недолго!
Штука эта тоже стоит немалых денег, но сильно экономит нервы и танцы с бубном вокруг емкости с водой, подкидыванием льда и взглядами на опущенный туда термометр! )) НО, как оказалось что по размерам чиллер далеко не малыш как на картинках!

Вы чем его плюс?! Он благодаря фреону держит постоянно заданную температуру, резервуар с водой закрыт, ввиду постоянной температуры воздуха не образуется в таком количестве и можно не беспокоиться за трубку!
Если Ваша жаба слишком сильна, чтоб отдать за это чудо китайской техники 44.000 (я тоже кстати не понимаю почему такая бешеная цена), то Вам поможет или то что в комплекте и со льдом, или обычный пивной охладитель, который обойдется раза в 3 дешевле, па принцип тот же.

Глава 4 или самая интересная — что может эта "машинка"

Ну вот мы и подобрались к самой интересной части! Ибо пройдя все круги ада на пути к радости, теперь хочется понять: денег ввалили, игрушку купили, место, вентиляцию и охлаждение обеспечили, а ради чего? ЧТО ОН МОЖЕТ?! Ибо как многие скажут, да за такие деньги он как пылесос "кирби" еще и сосать должен (простите дамы, но иначе не скажешь чтоб было понятно и емко).

А может он… ОХ ЧТО ОН МОЖЕТ )))))
И так, мой экземпляр, который имеет всего 30Вт трубу (да, в мире лазерных ЧПУ это ВСЕГО ЛИШЬ) может производить следующие действия:

Резка большого количества материалов. Фанера до 5мм (больше не пробовал, но в теории должен за пару проходов), оргстекло (те же мм), бумагу, картон, пенопласт (потолочная плитка или подложка под ламинат), МДФ, пластик, кожу, ткани и прочие похожие материалы. Не режет камень, стекло, металл и похожие-производные.

Гравировка практически любого материала, который поддается разрушению при воздействии направленного пучка тепловой энергии. Гравирует дерево, стекло, пластики, кожу, камень (не пробовал но должно по идее), металл (если чистая нержа то с помощью термопасты), пластики и.т.д.

Читайте также  Гриль-барбекю из автомобильных дисков

Кроме материала и его размеров Вы больше НЕ ОГРАНИЧЕНЫ НИЧЕМ! Только своей фантазией! Начинайте творить все, что душе угодно!
Ниже я приведу примеры того, что я успел сделать за недолгие 4,5 мес владения этой штукой.

Самодельная лазерная цветомузыка: как изготовить

Самодельная лазерная установка

Лазерным устройствам технари всегда уделяли тщательное внимание. Сегодня многие люди интересуются, а самому, своими руками изготовить хороший лазер с целью использования его по назначению. Из статьи вы узнаете, как сделать лазерную цветомузыку (laser soundlights).

Преимущества использования

Если вы мечтаете удивить своих гостей, то организуя у себя сбор друзей, приготовьте сюрприз из лазерной цветомузыки необычной формы. Изображения, которые будет выбрасывать мощный лазер на потолок и стены – это всегда необычное и завораживающее зрелище.

Самодельная цветомузыка лазерная

Самодельная цветомузыка лазерная

Вечеринка с оригинальными и красивыми рисунками оставит в памяти друзей неизгладимые впечатления, а фото сделанные в процессе, будут радовать очень долго.

Крайне интересно, что впервые о laser soundlights упоминется еще в середине прошлого столетия. Сегодня такая установка представляет собой компактное устройство с широчайшими возможностями регулировок и многочисленными опциями.

Примечание. Лазерное устройство, включая и самодельные варианты, относятся к разряду искусство. С их помощью можно создать фееричное и живописное шоу.

Полезно будет знать, что laser soundlights делится на несколько стилей:

  1. Lazer графика. Этот стиль больше акцентирован на создании красочных изображений и фигур на поверхностях комнаты. Фигуры движутся в такт с музыкой, получается очень красиво и синхронно.
  2. Лазерное шоу в полном объеме. Данный стиль уже движение в пространстве с изменением рисунков. Советуют использовать это представление в крупных залах или на улице.
  3. Комбинированное шоу. Фигуры из графики и пространственные лучи смешиваются. Получается наиболее зрелищное шоу.

Сделай сам лазерную светомузыку

Сделай сам лазерную светомузыку

Лазерную установку сегодня можно купить, благо ограничений в выборе модели нет. Стоит, правда, дороговато, но всегда можно собрать laser soundlights собственными силами, если есть желание и мозги, работающие в техническом направлении.

Простая инструкция по созданию цветомузыки

Коллиматор лазерный

Сделать такую цветомузыку по силам каждому. Времени уйдет мало, ничего покупать не нужно, так как основные материалы можно подготовить из подручных средств.

Вот, что следует подготовить:

  • 20-сантиметровый металлический отрезок.
  • CD или DVD компакт-диск и laser-указка.
  • Кусочек гибкой резины.
  • Клей Момент.
  • Изолента.
  • Динамик, воспроизводящий музыку.
  • С трубы убираем все заусеницы, делаем ее гладкой.
  • Вырезаем из диска кружочек, диаметр которого на 4-5 мм меньше, чем диаметр трубы.
  • Из резиновой перчатки вырезаем пальчик, который в дальнейшем можно будет надеть на трубу.

Китайская лазерная указка

Китайская лазерная указка

Примечание. Резину надо натянуть на конец трубы, и хорошенько затянуть изолентой.

  • Теперь вырезанный дисковый кружочек приклеивается Моментом к концу трубки с натянутой резиной. Круг должен сесть посередине трубы, зеркальной стороной к верху.
  • Полученная установка ставится поверх динамика, его сетки.

Рекомендуется установку зафиксировать на громкоговорителе чем-нибудь. Проверяем работу установки: пускаем луч китайской указкой на диск. Свет отражается. Остается только зафиксировать laser-указку над компакт-диском так, чтобы луч отсвечивался как требуется, вот и все.

Когда из громкоговорителя польет звук, волны заставят колебаться резину и диск. В свою очередь, колебания приведут к вырисовке различных фигур на поверхностях стен или потолка в ритм мелодии. Эффективно установить над компакт-диском добавочную laser-указку, или даже несколько. А если еще напустить дыму из дымогенератора, то лучи будут проходить сквозь дым, оставляя объемные картинки.

Мощный лазер

Как самому сделать цветомузыку

Как самому сделать цветомузыку

Безусловно, речь пойдет об изготовлении не слабеньких китайских образцов, популярных среди детворы. Нет, это будет мощнейший лазер на 300 мВт. По этой причине надо быть крайне осторожным, так как луч может оказать вред здоровью людей и животных. Обязательно надевание спецочков, а луч ни в коем случае нельзя направлять на кого или что-либо.

Любое изготовление начинается с подготовки определенных комплектующих. Не исключение и это руководство.

Вот, что следует подготовить:

  • Привод ДВД со скоростью записи 16х и выше.
  • Различные конденсаторы на 100пф и 100мф.
  • Аккумуляторы.
  • Китайский лазер.
  • Фонарь со светодиодками стальной.

Таким образом, из этих комплектующих можно будет легко изготовить простейший драйвер. Другими словами, это будет обычная плата, выводящая лазерный диод на требуемую мощность.

Как сделать самому цветомузыку

Как сделать самому цветомузыку

Совет. Не рекомендуется совмещать ток непосредственно с lazer-диодом, так как это грозит выходом из строя всего устройства. По этой причине диод питается током, но никак не напряжением.

Китайский лазер является, по сути, коллиматором или модулем, оснащенным линзой. Последняя трансформирует энергию в тонкий луч. Lazer-указки или коллиматоры китайского производства можно легко достать в радиомагазинах. В них имеется удобное место для внедрения лазерного диода. Стоят устройства не больше 300 рублей.

Примечание. В принципе, коллиматор можно вынуть и из китайских указок-лазеров, но диод уже будет сложнее крепить. Да и помимо этого, корпус коллиматора лазерной указки всегда металлизированный, что скажется на худшем охлаждении диода и соответствующими проблемами.

Переходим к изготовлению:

  • Вынимаем лазерный диод из привода ДВД. Помним, что деталь очень хрупка и мала, ее можно легко испортить. Действуем крайне осторожно, снимая красный диод из каретки привода.

Примечание. Надо вынуть именно мощный диод, а не слабый. Определить это легко, если обратить внимание на размер радиатора. У мощного он больше, чем у обычного ИК-диода.

  • Обматываем концы стабилитрона тончайшими метизами или применяем специальный держать с антистат действием, так как лазер невероятно чувствителен.
  • Паяем драйвер по классической схеме. Действуем крайне внимательно, чтобы не перепутать полярность.

Цветомузыка своими руками схема

Цветомузыка своими руками схема

Примечание. Если смешать противоположности, lazer-диод практически сразу испортится.

Интересный момент. Прежде инсталляции стабилитрона в схему, собирая все в корпус, рекомендуется проверить функциональность драйвера.

Проверить надо также совместимость тока и диода. Идеальный вариант, это поставить какой-нибудь другой лазерный диод, можно нерабочий, а затем замерить силу тока с помощью спецометра. Для 16-иксных вариантов идеальным будет значение 300/350мА. Для 22 х можно и побольше – 500 мА.

Самая простая схема цветомузыки

Удобный корпус – это не только для внешнего вида, но и для удобства, функциональности. Технари, как правило, не любят этого делать, им не до красоты, но раз делаем для себя, то нужно постараться. Лучше подобрать изначально схему корпуса светодиодного фонаря. Почему? Все очень просто: размеры вполне хорошие – 10х4 см, и затраты небольшие.

Все, мощный лазер готов – это самое главное. Он бьет на удивление далеко, можно создавать теперь мощнейшую цветомузыку, как на дискотеках и в клубах.

Схемы по изготовлению цветомузыки

Схемы по изготовлению цветомузыки

Изготовить самодельную цветомузыку можно и другими способами. Главное – это желание создать что-то очень оригинальное. Смотрите видео и фото, это даст наглядное понимание. Можно, конечно, и купить установку, но цены на действительно качественную продукцию впечатляют не на шутку.

Высококачественный лазерный co2 станок с ЧПУ своими руками! С сенсорным управлением! + Чертежи!

Около года назад я хотел купить лазерный CO2 станок, чтобы сделать свое рабочее место полноценным. Одна из проблем заключалась в том, что лазерные резаки недешевы, особенно для любителей, которым нужна большая площадь резки. Конечно, за эту цену вы также получаете отличное программное обеспечение и техническую поддержку клиентов, но когда я начал этот проект мне исполнилось 17 лет, и у меня просто не было таких денег. Вот почему я построил свой собственный лазерный СO2 станок. Это полная пошаговая инструкция, как собрать лазерный резак самому! Я включил в это руководство все файлы, необходимые для его создания.

Этот лазерный резак использует лазерную CO2 трубку мощностью 40 Вт, имеет большую площадь резки 1000 на 600 мм и оснащен сенсорным экраном для управления! Весь проект мне обошелся примерно в 170 тысяч рублей, это все равно большие деньги, но я не хотел делать его из лома. Его нужно было построить из высококачественных материалов, чтобы он не развалился за два года. И это все еще очень дешево для лазерного резака с такой большой площадью реза. Кроме того, за эту цену вы получите потрясающий опыт создания собственного лазерного станка и бесценные знания.

Он работает на двух микроконтроллерах, arduino с GRBL и raspberry pi с сенсорным экраном, чтобы сделать его автономным устройством и управлять им. Это означает, что вам не нужен компьютер для отправки файлов на вашу машину. К сожалению, на данный момент у меня нет на это времени, поэтому сенсорный экран теперь используется только для управления дополнительными функциями, такими как освещение, пневматическая система и насос. В будущем я обязательно продолжу работу над этим проектом, чтобы сделать его автономным устройством.

Важно! В этой машине используется лазер мощностью 40 Вт! Я принял все меры предосторожности при проектировании корпуса, и лазер будет активироваться только при закрытой крышке. Всегда используйте защитные очки при проверке лазера. Даже отраженный луч может быть очень опасным для глаза! Я не несу ответственности за возможные несчастные случаи.

Я очень надеюсь, что вам понравятся моя инструкция, и она поможет некоторым из вас построить свой собственный лазерный станок!

Примечание: Данная статья является переводом. Часть файлов доступных для загрузки помимо английского может быть на нидерландском языке.

Шаг 1: Дизайн

На этом этапе я расскажу о конструкции этой машины. На этом шаге нет файлов для загрузки. Я добавлю эти файлы на этапах, где я буду рассказывать о сборке или установке отдельных частей лазерного резака. Что касается этого шага, я просто объясню, как и почему я пришел к этому дизайну. Я вдохновлялся внешним видом дизайна лазерного резака серии hobby от Full Spectrum Laser.

Прежде чем сделать набросок того, как должна выглядеть машина, я составил список вещей, которые нужно учитывать при ее проектировании.

Первое и самое главное безопасность! При создании данной машины не забывайте, что безопасность является приоритетом. Поскольку этот лазерный резак использует CO2-лазер мощностью 40 Вт, очевидно, что лазерный луч и даже его отражения. Должны оставаться внутри станка. Поэтому для чехла машины я использовал темную акриловую пластину. Пластина достаточно прозрачная, чтобы вы могли видеть, что происходит внутри. Для боковых панелей я использовал ламинат высокого давления, потому что он хорошо выглядит и устойчив к лазерному излучению.

Второй фактор, который я имел в виду, — это размер рабочей зоны и самого резака. Я хотел, чтобы у него была большая площадь реза 600 на 1000 миллиметров. Зачем строить маленькую машину, если можно построить большую? Поскольку это все еще машина, сделанная своими руками, я хотел, чтобы при необходимости было легко заменять или добавлять детали. Поэтому поля всех отдельных «комнат» в машине выбраны немного шире.

Помня о простоте сборки и возможной модификации этого лазерного резака, я решил построить раму из Т-образных алюминиевых 30×30 профилей.

Теперь я объясню базовый дизайн этого проекта. На изображениях этого шага я добавил несколько черновиков, которые показывают вам различные ракурсы каркаса. Конструкция состоит из пяти отдельных мест. Самое большое пространство — это рабочая зона лазерного резака. Пространство сразу за рабочей зоной — это вентиляционная комната, все пары будут всасываться из рабочей зоны в это место и выводиться наружу по вентиляционному шлангу. За вентиляционным помещением расположены два пространства друг над другом. Верхнее пространство — это пространство, куда войдет лазер. Я хотел, чтобы лазер не находился в рабочей зоне, потому что было бы плохо, если бы он был во всех этих парах. Нижнее пространство — это пространство, где будут находиться резервуар для воды и водяной насос, они необходимы для охлаждения лазера. Последняя комната — это пространство справа от машины, где будет вся электроника, драйверы, расходные материалы и сенсорный экран. Отдельные зоны пространства будут разделены акрилом толщиной 3 мм.

Читайте также  Бутылка с овощами

Шаг 2: Спецификация материалов

Я составил полную ведомость материалов, в которой есть всё необходимое для создания собственного лазерного резака. Большинство запчастей можно заказать на aliexpress, некоторые на ebay. Общая стоимость этих деталей составляет около 161 тысячи рублей. Единственное, что не включено в эту цену, — это стоимость доставки (в общей сложности около 4400 рублей) и нить для 3D-принтера. Я использовал чуть меньше двух рулонов PLA-нити (3600 рублей) для печати всех деталей. Общая стоимость этого потрясающего лазерного резака составляет около 170 тысяч рублей.

В спецификации отдельные пластины не упоминаются, потому что вы получите дополнительную информацию о них на шаге 7. Я потратил в общей сложности около 32 тысяч рублей на эти пластины.

Я также только что упомянул «гайки и болты» в спецификации. Если вы посмотрите на картинку, которую я загрузил на этом этапе, вы увидите, какие именно гайки и болты (с номером DIN) и сколько из них я купил. Я действительно не знаю, сколько из них я использовал, но количество, которое я упомянул, определенно подойдет.

Я выбрал лазерную головку с подвижной линзой, поэтому вы можете настроить расстояние по оси Z между линзой и материалом, который вы хотите вырезать, чтобы правильно установить точку фокусировки.

Шаг 3: 3D-печать некоторых вещей

Многие детали этого лазерного резака напечатаны на моем 3D-принтерe. Я загрузил все файлы, которые нужно напечатать на 3D-принтере, прежде чем вы сможете начать сборку собственной машины. В названиях этих STL-файлов я упомянул, сколько раз нужно распечатать каждую часть (названия частей написаны на голландском языке).

Вы можете увидеть некоторые из этих частей на фотографии, но не все они на нем представлены.

Цвет деталей на самом деле не имеет значения, но я напечатал все внутренние части красным цветом, а внешние части черным (некоторые внутренние части тоже пришлось напечатать черным, потому, что у меня закончилась красная нить.

Если у вас нет 3D-принтера и вы не знаете никого с принтером, вам не обязательно покупать его самостоятельно. Вы можете просто воспользоваться услугами 3D-печати, такими как 3D-хабы , это очень просто.

Как сделать режущий лазер своими руками?

Не секрет, что каждому из нас в детстве хотелось иметь такое устройство, как лазерная установка, которая могла бы разрезать металлические уплотнения и прожигать стены. В современном мире эта мечта легко воплощается в реальность, поскольку теперь можно соорудить лазер с возможностью резки различных материалов.

Электрическая схема блока питания лазерного диода.

Разумеется, в домашних условиях невозможно изготовить настолько мощную лазерную установку, которая будет прорезать железо или дерево. Но при помощи самодельного устройства можно резать бумагу, полиэтиленовое уплотнение или тонкий пластик.

Лазерным устройством можно выжигать различные узоры на листах фанеры или на дереве. Оно может использоваться в качестве подсветки объектов, расположенных в удаленной местности. Область его применения может быть как развлекательной, так и полезной в строительных и монтажных работах, не говоря о реализации творческого потенциала в сфере гравировки по дереву или оргстеклу.

Режущий лазер

Инструменты и принадлежности, которые потребуются для того, чтобы изготовить лазер своими руками:

Схема лазерного светодиода

Рисунок 1. Схема лазерного светодиода.

  • неисправный DVD-RW привод с рабочим лазерным диодом;
  • лазерная указка или портативный коллиматор;
  • паяльник и мелкие провода;
  • резистор на 1 Ом (2 шт.);
  • конденсаторы на 0,1 мкФ и 100 мкФ;
  • аккумуляторы типа ААА (3 шт.);
  • маленькие инструменты типа отвертки, ножика и напильника.

Этих материалов будет вполне достаточно для предстоящих работ.

Итак, для лазерного устройства в первую очередь необходимо подобрать DVD-RW привод с поломкой механического характера, поскольку оптические диоды должны быть в исправности. Если у вас отсутствует износившийся привод, придется приобрести его у людей, которые продают его на запчасти.

При покупке следует учитывать, что большинство приводов от производителя Samsung являются непригодными для изготовления режущего лазера. Дело в том, что эта компания выпускает DVD-приводы с диодами, которые не защищены от наружного воздействия. Отсутствие специального корпуса означает, что лазерный диод подвержен тепловым нагрузкам и загрязнению. Его можно повредить легким прикосновением руки.

Лазер из DVD-RW привода

Рисунок 2. Лазер из DVD-RW привода.

Оптимальным вариантом для лазера будет привод от производителя LG. Каждая модель оснащается кристаллом с различной степенью мощности. Этот показатель определяется скоростью записывания двухслойных DVD-дисков. Крайне важно, чтобы привод был именно записывающим, поскольку в нем содержится инфракрасный излучатель, который нужен для изготовления лазера. Обычный не подойдет, так как он предназначен только для считывания информации.

DVD-RW со скоростью записи 16Х оснащен красным кристаллом мощностью 180-200 мВт. Привод со скоростью 20Х содержит диод мощностью 250-270 мВт. Высокоскоростные записывающие устройства типа 22Х оборудуются лазерной оптикой, мощность которой достигает 300 мВт.

Разборка DVD-RW привода

Этот процесс должен проделываться с тщательной осторожностью, поскольку внутренние детали имеют хрупкую структуру, их легко повредить. Демонтировав корпус, вы сразу заметите необходимую деталь, она выглядит в виде небольшого стеклышка, расположенного внутри передвижной каретки. Его основание и нужно извлечь, оно отображено на рис.1. Этот элемент содержит оптическую линзу и два диода.

На этом этапе сразу следует предупредить, что лазерный луч является крайне опасным для человеческого зрения.

При прямом попадании в хрусталик он повреждает нервные окончания и человек может остаться слепым.

Лазерный луч обладает ослепляющим свойством даже на расстоянии 100 м, поэтому важно следить за тем, куда вы его направляете. Помните, что вы несете ответственность за здоровье окружающих, пока такое устройство находится в ваших руках!

Микросхема LM-317

Рисунок 3. Микросхема LM-317.

Перед тем как приступить к работе, необходимо знать, что лазерный диод можно повредить не только неосторожным обращением, но и перепадами напряжения. Это может случиться за считанные секунды, поэтому диоды работают на основе постоянного источника электричества. При повышении напряжения светодиод в устройстве превышает свою норму яркости, вследствие чего разрушается резонатор. Таким образом, диод теряет свою способность к нагреву, он становится обычным фонариком.

На кристалл воздействует и температура вокруг него, при ее падении производительность лазера возрастает при неизменном напряжении. Если она превысит стандартную норму, резонатор разрушается по схожему принципу. Реже диод повреждается под воздействием резких перепадов, которые обуславливаются частыми включениями и выключениями устройства в течение короткого периода.

После извлечения кристалла необходимо моментально перевязать его окончания оголенными проводами. Это нужно для создания соединения между его выходами напряжения. К этим выходам нужно припаять малый конденсатор на 0,1 мкФ с отрицательной полярностью и на 100 мкФ с положительной. После этой процедуры можно снять намотанные провода. Это поможет защитить лазерный диод от переходных процессов и статического электричества.

Питание

Зависимость величины поглощенной энергии лазерного излучения от радиуса луча и типа соединения

Зависимость величины поглощенной энергии лазерного излучения от радиуса луча и типа соединения.

Перед созданием элемента питания для диода необходимо учесть, что он должен подпитываться от 3V и расходует до 200-400 мА в зависимости от скорости записывающего устройства. Следует избегать подсоединения кристалла к аккумуляторам напрямую, поскольку это не простая лампа. Он может испортиться даже под воздействием обычных батареек. Лазерный диод является автономным элементом, который подпитывается электричеством через регулирующий резистор.

Система питания может быть налажена тремя способами с различной степенью сложности. Каждый из них предполагает подпитку от постоянного источника напряжения (аккумуляторы).

Первый метод предполагает регуляцию электричеством при помощи резистора. Внутреннее сопротивление устройства измеряется путем определения напряжения во время прохода через диод. Для приводов со скоростью записи 16Х вполне достаточно будет 200 мА. При повышении этого показателя существует вероятность испортить кристалл, поэтому стоит придерживаться максимального значения в 300 мА. В качестве источника питания рекомендуется воспользоваться телефонным аккумулятором или пальчиковыми батарейками типа ААА.

Преимуществами этой схемы питания являются простота и надежность. Среди недостатков можно отметить дискомфорт при регулярной подзарядке аккумулятора от телефона и сложность размещения батареек в устройстве. Кроме того, трудно определить нужный момент для подзарядки источника питания.

Микросхема LM-2621

Рисунок 4. Микросхема LM-2621.

Если вы используете три пальчиковых батарейки, эту схему можно легко обустроить в лазерной указке китайского производства. Готовая конструкция отображена на рис.2, два резистора на 1 Ом в последовательности и два конденсатора.

Для второго метода применяется микросхема LM-317. Этот способ обустройства системы питания намного сложнее предыдущего, он больше подойдет для стационарного типа лазерных установок. Схема основывается на изготовлении специального драйвера, который представляет собой небольшую плату. Она предназначена для ограничения электротока и создания необходимой мощности.

Цепь подключения микросхемы LM-317 отображена на рис.3. Для нее потребуются такие элементы, как переменный резистор на 100 Ом, 2 резистора на 10 Ом, диод серии 1Н4001 и конденсатор на 100 мкФ.

Драйвер на основе данной схемы поддерживает электрическую мощность (7V) вне зависимости от источника питания и окружающей температуры. Несмотря на сложность устройства эта схема считается простейшей для сборки в домашних условиях.

Третий метод является наиболее портативным, что делает его самым предпочтительным из всех. Он обеспечивает питание от двух батареек ААА, поддерживая постоянный уровень напряжения, подаваемого на лазерный диод. Система удерживает мощность даже при низком уровне заряда в аккумуляторах.

При полной разрядке батарейки схема перестанет функционировать, а через диод будет проходить небольшое напряжение, которое будет характеризоваться слабым свечением лазерного луча. Этот тип подачи питания является самым экономичным, его коэффициент полезности действия равняется 90%.

Схема двухстандартной оптической головки

Схема двухстандартной оптической головки.

Для реализации такой системы питания понадобится микросхема LM-2621, которая размещена в корпусе размером 3×3 мм. Поэтому вы можете столкнуться с определенными трудностями в период припаивания деталей. Конечная величина платы зависит от ваших умений и сноровки, поскольку детали можно расположить даже на плате 2×2 см. Готовая плата отображена на рис.4.

Дроссель можно взять от обычного блока питания для стационарного компьютера. На него наматывается проволока с сечением 0,5 мм с количеством оборотов до 15 витков, как это показано на рисунке. Дроссельный диаметр изнутри составит 2,5 мм.

Для платы подойдет любой диод Шоттки со значением 3 А. К примеру, 1N5821, SB360, SR360 и MBRS340T3. Мощность, поступающая к диоду, настраивается резистором. В процессе настройки рекомендуется соединить его с переменным резистором на 100 Ом. При проверке работоспособности лучше всего использовать изношенный или ненужный лазерный диод. Показатель мощности тока остается таким же, как и на предыдущей схеме.

Подобрав наиболее подходящий метод, можно модернизировать его, если у вас есть необходимые для этого навыки. Лазерный диод нужно размещать на миниатюрном радиаторе, чтобы он не перегревался при повышении напряжения. По завершении сборки системы питания нужно позаботиться об установке оптического стекла.

Читайте также  Миниполировка или как избавиться от царапин

Размещение оптики

Для создания коллиматора рекомендуется извлечь оптическую линзу из китайской лазерной указки. При этом луч будет иметь диаметр не менее 5 мм, что является слишком высоким показателем. Стоковая линза коллиматора сокращает диаметр луча до 1 мм, но для настройки такого лазера придется потрудиться. Это обусловлено небольшим фокусным расстоянием, что затрудняет регуляцию ширины луча.

Если вам все же удастся настроить стоковую оптику, лазер сможет легко разрезать полиэтиленовые пакеты и моментально лопать воздушные шары. При наведении на древесную поверхность луч прожжет ее, словно паяльник. Главное – не забывать о технике безопасности при использовании.

«Секреты лазерного станка для резки и гравировки»

Альфия Нигматовна Пупкова

Лазерные станки – это новые технологии. За ними будущее. Чем раньше человек поймет и освоит уникальное и многофункциональное оборудование, тем больше шансов у него стать востребованным и успешным в обществе.

Скачать:

Вложение Размер
sekrety_lazernogo_stanka.doc 454.5 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальный тур окружного конкурса творческих работ учащихся

«Интеллект. Творчество. Фантазия».

Секция: научно-техническое творчество

«Секреты лазерного станка для резки и гравировки»

ученица 9А класса

ученик 10 класса

ГБОУ СОШ с.Камышла

Руководители: учитель технологии

Пупкова Альфия Нигматовна,

Шайдуллина Альбина Рамилевна

1. Обоснование проблемы.

2. Анализ исторических прототипов и современных аналогов

История возникновение лазерного станка.

3. Анализ возможных идей. Выбор оптимальных идей.

4. Предварительные экономические расчеты.

5. Экологическая оценка будущего изделия.

6. Техника безопасности.

8.Оценка готового изделия.

11. Список литературы

На протяжении всей истории существования человека он пытается совершенствовать мир вокруг себя, чтобы улучшить жизнь, сделать ее проще и комфортнее. Совсем недавно персональный компьютер считался чем-то сверхъестественным. И вот уже он стоит в каждом доме, и мы не представляем себе существования без него. Буквально 50 лет тому назад телефоны в наших домах назывались стационарными, потому что работали от провода, подключенного к электрической сети. Никто и представить не мог, что мы будем носить телефоны в карманах и не только звонить по ним, но и получать информацию из сети Интернет, слушать музыку, фотографировать, снимать видео – и все это с помощью телефона. Фотоаппараты, видеокамеры, магнитофоны, часы, будильники – легли на полки. Век новых технологий каждый день дарит нам что-то интересное и необыкновенное. Сегодня мы можем позволить себе массу различных идей, так как имеем огромное возможности в любой сфере деятельности.

Совсем недавно к нам в школу привезли лазерный станок. Про это чудо многие наслышаны. Но что это за станок? Какие функции он выполняет? Почему так часто говорят о его невероятных операциях? Мы думаем, что немногие смогут дать полный ответ на наши вопросы. Ведь это новые и малоизученные технологии, которые на данный момент вызывают огромный интерес у всех, кто слышал значение Лазерный станок.

Проблема в том, что специалистов, которые смогли бы помочь разобраться в компьютерных технологиях лазерного станка в сельской местности, практически нет, и поэтому мы решили разработать проект, который поможет всем ребятам изучить функции станка, научится создавать изделия на станке, разрабатывать новые проекты.

Актуальность проекта заключается в том, что лазерные станки – это новые технологии. За ними будущее. Чем раньше человек поймет и освоит уникальное и многофункциональное оборудование, тем больше шансов у него стать востребованным и успешным в обществе.

Объект исследования: лазерный станок для гравировки и резки.

Предмет исследования: новые технологии трудовой деятельности на лазерном станке.

Гипотеза: лазерный станок для гравировки и резки — это инновационный станок с бесконечным потенциалом для творческой деятельности.

Цель проекта : изучить принципы работы, существующие преимущества и недостатки лазерного станка для гравировки и резки, на основе изученного создать предметы искусства.

1.изучить историю возникновения лазерного станка;

2.изучить технологию изготовления именной линейки, подарочной коробки, именных шаров, брелоков;

3. рассмотреть виды именных линеек, подарочных коробок, именных шаров, брелоков;

4.подобрать фанеру, инструменты и материалы для работы.

— систематизация и анализ собранной информации;

— метод использования Интернет – ресурсов.

Оригинальность идеи в том, что лазерный станок для резки и гравировки – это совершенно новый, мало исследуемый станок в сфере декоративно-прикладного творчества, который открывает нам новые возможности и идеи.

Практическая значимость заключается в том, что разработанный проект позволит поделиться информацией с окружающими и дать им возможность попробовать свои силы в новых инновационных технологиях. Материалы и исследования могут найти применение на уроках информатики, технологии, ИЗО. Созданный проект может быть использован в дальнейших исследованиях по обозначенной проблеме.

Анализ исторических прототипов и современных аналогов.

История возникновение лазерного станка для резки и гравировки.

Лазерный гравер (Лазерно-гравировальный станок с ЧПУ) – уникальное и многофункциональное оборудование. Его основными задачами являются раскрой и гравировка (маркировка) материала. ЧПУ – числовое программное управление . Достаточно задать программу, и машина сделает все сама. В большинстве случаев лазерный станок включает в себя два способа управления (ручной и механический).

На заре своего появления лазер не имел ничего общего со своим современным родственником. Все началось с теории, которую выдвинул известный ученый-физик Альберт Эйнштейн. В 1916 году он выдвинул предположение о взаимодействии квантового излучения на материалы и изменение их свойств.

До 50-х годов создание лазера так и оставалось на стадии теорий. Но в середине 50-х годов советские ученые Н. Басов и А. Прохоров разработали квантовый генератор. Это был усилитель микроволн, работа которого основывалась на индуцированном излучении. Он работал на основе аммиака.

Это изобретение дало толчок американским ученым Ч. Таунсу и А. Шавлову в 1957 году начать работу над разработкой современного лазера.

Параллельно с американцами советские ученые создали резонатор, который состоял из двух зеркал, расположенных друг против друга.

На основе материалов советских и американских ученых группа разработчиков исследовательского центра компания Hughes сконструировала первый лазер с длиной волны 0,69 мкм.

В конце 1960 года корпорация IBM показала миру инфракрасный лазер. Несмотря на то, что этот прибор был большим прорывом в этой сфере, практического значения он так и не приобрел. А все потому, что он работал при температуре жидкого водорода. Вместе с этим изобретением появилось еще одно — газовый лазер, который работал на смеси двух газов — неона и гелия. Именно этот прибор применяется и в наши дни. Его изобретателем стал Теодор Майман. Он тщательно изучил работы своих предшественников. Именно это позволило создать прибор, который стал важным технологическим прорывом в науке, производстве, медицине и других отраслях.

За несколько десятков лет ученые смогли поставить производство лазерных станков на высокий уровень. Появились специальные установки, которые предназначались для конкретных работ.

С использованием лазера промышленность, машиностроение, ювелирное дело и даже изготовление сувениров перешли на новый уровень. Эта новейшая технология делает производственные процессы максимально точными и позволяет внедрять абсолютно новые техники изготовления и декорирования продукции. Лазерная резка активно используется для обработки металлов, дерева, пластика, стекла и тканей.

Особой популярностью лазерные станки пользуются в ювелирном деле, при изготовлении оружия, компьютерной техники, изготовлении декора, а также в других сферах, где требуется высокая точность работы с мелкими деталями.

С использованием лазера промышленность, машиностроение, ювелирное дело и даже изготовление сувениров перешли на новый уровень. Эта новейшая технология делает производственные процессы максимально точными и позволяет внедрять абсолютно новые техники изготовления и декорирования продукции. Лазерные станки можно использовать в промышленности, в маленьких организациях, в домашних условиях.

Выбирают станки по мощности и по стоимости, например,

— настольный станок предназначен для работы дома или небольшой мастерской с маленькими заготовками. Мощность его доходит до 80 Вт, цена от 50000 рублей;

— профессиональный станок используется в малом бизнесе при производстве дизайнерских украшений, гравировке, раскрое материалов. Мощность доходит до 195 Вт, цена от 150000 рублей;

— промышленный станок используется на производственных линиях высокой мощности и пропускной способности с повышенными требованиями к качеству и точности работы. Мощность от 3000 Вт, цена от 450000 рублей.

Сегодня мы рассматриваем станок для лазерной резки фанеры и дерева (Zerden mini 6040). Основным компонентом станка является лазерная установка. Она формирует сконцентрированное излучение, которое воздействует на материал. Для этого применяются лазеры типа СО2. Полупроводниковые модели не обладают достаточной мощностью и могут быть использованы только для художественного выжигания.

Порядок выполнения фигурной лазерной резки фанеры

1.Создание рисунка. В зависимости от возможностей оборудования — это можно делать в электронном виде или самостоятельно нанести узор на поверхность.

2. Выбор режима резки. Определяющим параметром является мощность лазера. Она зависит от толщины и структуры фанеры. Если превысить степень нагрева – будет увеличиваться ширина реза.

3. Формирование рисунка. На его скорость влияет мощность лазера. Чем она выше, тем быстрее выполняется процесс. Однако при этом увеличивается область потемнения по краям. Это общее описание технологии, которое может быть изменено в зависимости от параметров и функциональных возможностей оборудования. Средняя мощность лазерной установки составляет около 20 Вт. Она напрямую зависит от толщины фанеры и сложности узора. Для работы лучше всего применять автоматизированные центры обработки с ЧПУ по дереву. Это увеличит точность и повысит производительность.

Принцип работы лазерного станка

Основной рабочий инструмент аппарата – лазер, пучок света высокой мощности. При направлении его на изделие из дерева, участок соприкосновения сильно нагревается и волокна материала просто выгорают. Таким образом происходит бесконтактная резьба лазером.

Преимущества этого метода обработки:

1.Края получаются идеально ровными, не требуют дополнительной обработки;

2.Можно обрабатывать изделия любого размера и формы;

3.Устройства просты в ручном и автоматическом управлении;

4.Точная работа до мелких деталей и штрихов.

Возможности лазерного станка

Что можно делать, используя лазер станка:

1.Вырезать различные заготовки и трафареты из цельного куска древесины или фанеры;

2.Выжигать рисунки и гравировки на дереве;

3. Фрезеровать детали разной сложности.
При больших объемах производства необходимо предусмотреть систему вытяжки испарений. Это осуществляется с помощью локальной вентиляции. Отсутствие стружки значительно смягчает требования к условиям труда при фигурной резке фанеры лазерным станком.

Для работы необходимы следующие комплектующие

1.Блок электронного управления. Он контролирует работу лазера, подает команды на его перемещение относительно листа;

2.Система вывода продуктов сгорания. Несмотря на их небольшое количество без принудительной вентиляции быстро повысится концентрация вредных веществ;

3.Интерфейс для ввода информации – рисунка, режимов работы станка и т.д.

Анализ возможных идей. Выбор оптимальных идей.

На изучение технологий создания макетов, вырезания заготовок и трафаретов из фанеры мы потратили 4месяца. Незаменимыми помощниками в этом стали мастер-классы на сайтах в сети Интернет.

Систематизация и анализ собранной информации :

В результате исследований и изучения возможностей лазерного станка для резки и гравировки, мы рассмотрели варианты изделий, которые можно собрать из заготовок, полученных на станке. Вариантов очень много, и мы решили остановиться на рассмотрении некоторых:

В результате проведенного исследования мы решили выполнить все виды изделий по одному варианту.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: