Kako narediti laser Izdelujemo laserski graver z lastnimi rokami. DIY laserski graver - odlična rešitev za delavnico Sestavljanje laserskega graverja
Domišljija sodobnih obrtnikov ni omejena. Iz CD-ROM-a ne znajo samo izdelati CNC stroja, temveč tudi laserski modul, ki ga lahko nato uporabijo v programabilnem graverju. Sposobni so težjih poskusov. Nekaterim je že uspelo izdelati 3D tiskalnik, pri čemer so za osnovo vzeli CNC stroj in nato namestili tiskalno glavo. Če želite, lahko uresničite najbolj fantastične ideje.
Drugo življenje za stare pogone
Veliko jih zanima sekundarna uporaba komponent opreme s statusom zastarelosti. Na spletu že obstajajo zanimive publikacije o tem, kje najti uporabo za stare CD ali DVD enote.
Eden od obrtnikov je z lastnimi rokami naredil CNC stroj iz dvd-roma, čeprav je za krmiljenje primeren tudi CD-ROM. Uporabljeno je vse, kar je na voljo. Stroj je namenjen izdelavi tiskanih vezij v elektroniki in rezkanju-graviranju manjših obdelovancev. Zaporedje dela se lahko oblikuje na naslednji način:
- Za natančno pozicioniranje bodo potrebni trije pogoni DVD-ROM koordinatni stroj premikati po treh oseh. Pogone je treba razstaviti in odstraniti nepotrebne elemente. Na podvozju naj ostane samo koračni motor skupaj z drsnim mehanizmom.
POMEMBNO! Ohišje razstavljenega pogona mora biti kovinsko, ne plastično.
- Ker je DVD motor bipolaren, je dovolj, da oba navitja pozvonite s testerjem, da ugotovite njihov namen.
- Nekateri dvomijo, ali je moč motorja dovolj, ali se je premaknil na pravo razdaljo? Da bi zmanjšali napor motorja, je pomembno, da se odločite, da bo miza premična in ne portalska.
- Osnova postelje je 13,5x17 cm, višina palic za navpično stojalo stroja pa je 24 cm, čeprav se DVD pogoni proizvajalcev lahko razlikujejo po dimenzijah.
- Nato morate vzeti koračne motorje za spajkanje krmilnih žic (ni pomembno, ali bodo to kontakti motorja ali kabelska zanka).
- Ker povezovanje z vijaki tukaj ni sprejemljivo, je treba na gibljive dele motorja prilepiti lesene pravokotnike (bodoče ploščadi), ki se bodo premikali po treh oseh.
- Vreteno bo elektromotor z dvema vijačnima sponama. Biti mora izjemno lahek, sicer ga bodo mehanizmi za CD/DVD težko dvignili.
Ali lahko naredite laserski graver?
Za izdelavo laserskega modula je postavljen programski cilj: imeti mora enostavno ostrenje, dokaj togo strukturo in je izdelan samo iz improviziranih materialov.
To je preprosta zadeva, vendar mora izvajalec imeti natančnost in natančnost, da lahko doma narejena naprava v njegovih rokah je bilo videti čudovito in, kar je najpomembneje, delovalo je.
Vredno ogleda kratka navodila predlagal drug domači mojster.
Boste morali založiti takšne komponente:
- električni motor iz DVD pogona;
- laserska dioda in plastična leča iz dvd pogona (do 300 MW, da se ne stopi);
- kovinska podložka z notranjim premerom 5 mm;
- trije vijaki in enako število majhnih vzmeti iz kemičnega svinčnika.
V takem graverju sta dva mehanizma premikanja, navpično gibanje laserja ni potrebno. Laserska LED se uporablja kot orodje za rezanje ali žganje.
POZOR! Morate poznati podrobnosti laserja. Tudi njegovo občasno bleščanje lahko poškoduje vaš vid. Potrebna je skrajna previdnost.
Ker se premeri laserske diode in lukenj v ohišju motorja nekoliko razlikujejo, bo treba manjšo razširiti. Prevodnike, spajkane na diodo, je treba izolirati s toplokrčno cevjo.
Dioda je vtisnjena v luknjo tako, da se doseže dober toplotni stik med njima. Lasersko diodo od zgoraj je mogoče zapreti z medeninastim tulcem, vzetim iz tega motorja. V podložki so narejeni trije izrezi za vijake. Leča, vstavljena v luknjo podložke, je previdno prilepljena, pri čemer se izognete lepljenju.
Objektiv je pritrjen na telo. Ko se prepričate, da se lahko prosto premika vzdolž vijakov, je položaj fiksiran. Z vijaki usmerite žarek čim natančneje. Takšen laser dvd pogoni uporabljajo pri graviranju.
Kako se lahko uporablja Arduino
V procesu načrtovanja se uporablja majhna plošča z lastnim procesorjem in pomnilnikom, kontakti - Arduino elektronske naprave. Na nek način je to elektronski oblikovalec, ki sodeluje z okolju. Na ploščo lahko preko kontaktov povežemo žarnice, senzorje, motorje, usmerjevalnike, magnetne ključavnice za vrata - vse, kar se napaja na elektriko.
V prejšnjem članku sem opisal izkušnjo sestavljanja in postavitve graverja iz kitajskega kompleta. Po delu z napravo sem ugotovil, da bi bila uporabna v mojem laboratoriju. Naloga je postavljena, rešil jo bom.
Na obzorju sta dve rešitvi - naročilo kompleta na Kitajskem in razvoj lastnega dizajna.
NAPAKE DIZAJNA Z ALIEXPRESSOM
Kot sem napisal v prejšnjem članku, se je set izkazal za zelo učinkovitega. Praksa dela s strojem je razkrila naslednje konstrukcijske napake:
- Slaba zasnova kočije. V videu v prejšnjem članku je to jasno vidno.
- Valji premičnih enot so nameščeni na plošče z vijaki M5 in povezani s ploščo samo na eni strani. Hkrati, ne glede na to, kako zategnete vijake, obstaja povratni učinek.
PLASTIČNI DELI
Ker je okvir iz profila strojnega orodja precej vreden, je bilo ugotovljene pomanjkljivosti mogoče odpraviti z obdelavo plastičnih delov.
Lasersko držalo sem kar dobro opisal v. Dizajnu sem dodal še dodaten detajl, ki povezuje vse štiri valje na desni in levi plošči. Detajl je omogočil odpravo zračnosti pri premikanju plošč.
Vseh delov je dovolj preproste oblike in ne potrebujejo podpore in drugih težav pri tiskanju.
Če želite naročiti komplet plastičnih delov, pojdite v spletno trgovino:
Na voljo so modeli plastičnih delov za tisk:
PRIKAZ DELA
Delo graverja in njegovo videz si lahko ogledate v naslednjem videu.
DIZAJN GRAVERJA
Okvir graverja je izdelan na stroju aluminijast profil 20x40. Deli, ki nosijo gibljive dele graverja, so izdelani na 3D tiskalniku. Premični deli se premikajo na standardnih valjih. Voziček, ki nosi laserski modul, vam omogoča nastavitev višine laserja nad namizjem, kar vam omogoča fokusiranje moči laserskega žarka v precej velikem obsegu.
Sestav konstrukcije je prikazan v 3D formatu PDF.
MONTAŽA
Dizajn je zelo preprost. Zaradi tega veliko časa in muke za montažo ne bo minilo, če boste upoštevali priporočeno zaporedje montaže.
KORAK 1. OKVIR
Kot je opisano zgoraj, je okvir zgrajen iz konstrukcijskega profila 20x40. Notranji vogali se uporabljajo za zvijanje profila skupaj.
Na daljših delih je v sredinskih luknjah koncev izrezan navoj za pritrditev nog in stranskih plošč (na povprečni dolžini).
Okvir je na vogalih zavit, s kratkimi deli navznoter. Na tej stopnji ne privijte popolnoma vijakov - bolje je, da to storite po namestitvi nog.
Noge so pritrjene z vijaki na štirih točkah. To se naredi tako, da je okvir sestavljen brez možnih izkrivljanj.
Najprej morate pritrditi vse štiri noge, spet ne da bi popolnoma zategnili pritrdilne elemente.
Zdaj moramo najti maksimum ravna površina! Izpostavite vse podrobnosti tako, da okvir "stoji" tesno, brez igranja na površini.
Raztegnemo vse pritrdilne elemente, začenši z notranji koti in nadzor morebitnih popačenj s kvadratom.
KORAK 2. DESNA PLOŠČA
Pred montažo desne plošče je treba na gred motorja namestiti gibljivo sklopko.
Nato morate koračni motor priviti skozi plastični distančnik.
Položaj izhoda kabla in distančnika sta jasno vidna na spodnji sliki.
KORAK 3. LEVA PLOŠČA
Če želite sestaviti levo ploščo, morate samo pritisniti ležaj v luknjo.
Poskušal sem odpraviti operacijo lepljenja. Če želite to narediti, "spustite val" na površini luknje za namestitev ležaja. Zaradi tega je treba ležaj potisniti s silo.
KORAK 4. MONTAŽA LEVE PLOŠČE
Nato namestite sklop na profil.
In pritrdite spodnje valje. Na sliki je jasno razvidno, da imajo pritrdilne luknje vijakov za pritrditev valjev nekaj milimetrov. To je narejeno tako, da se zgornji in spodnji valji lahko dobro potegnejo skupaj na profilu, kar odpravlja zračnost. Edina stvar je, da morate ravnati previdno in ne pretiravati. V tem primeru bo koračni motor zahteval pretirano silo za premikanje plošč.
KORAK 5. MONTAŽA DESNE PLOŠČE
Za namestitev so potrebni naslednji deli.
Najprej morate namestiti zgornje valje.
Nato namestite sklop na profil in namestite spodnje valje. Nadaljnja namestitev je enaka namestitvi leve plošče.
Po privijanju vijakov boste morali preveriti napredek plošče. Moral bi se premikati dovolj enostavno in hkrati ne bi smelo biti zračnosti.
KORAK 6. MONTAŽA VODILNEGA VOZIČKA
Obe plošči sta v tej zasnovi uporabljeni za prenos gibanja vzdolž osi Y. Da ne bi uporabljali 2 koračnih motorjev, se navor prenaša na levo ploščo preko gredi s premerom 5 mm. Po pripravi podrobnosti začnimo.
Najprej je nameščena povezovalna gred in vpeta z zaklepnimi vijaki gibljive sklopke.
Pri namestitvi pazite, da ne pozabite na jermenice. Trenutno jih ni treba močno zapeti. Pri zategovanju pasov bo potrebna prilagoditev.
KORAK 7. VOZIČEK
Sestavljanje kočije je podrobno obravnavano v prejšnjem članku ...
Montaža ni težka.
KORAK 8. MONTAŽA VOZIČKA NA LETEŽ
Najprej morate zbrati vse potrebne podatke.
Vsi montažni postopki so enaki kot pri montaži plošč.
KORAK 9. NAMESTITE PASOVE
Pasovi so zategnjeni z vijaki pod profilnimi maticami. Odrezati boste morali 3 pasove in pripraviti pritrdilne elemente.
Za začetek se rob pasu nahaja v niši profila z zobom navzdol. Po tem je matica nameščena. Namestitev matice bo zahtevala nekaj sile.
Med napenjanjem jermena boste morali nastaviti položaj jermenice. Jermenica je nastavljena tako, da se jermen ves čas čim manj drgne ob stranske ploskve jermenice.
Za namestitev vodilnega pasu vozička je bolje, da ga dvignete, kot je prikazano na spodnji sliki, saj je še vedno bolje namestiti matice v nišo s konca.
Ko se vodilo spusti na običajno mesto.
Preden zategnete drugi "rep" pasu, se prepričajte, da je pas dovolj napet.
S tem je sestavljanje mehanike končano.
KRMILNIK
Opis krmilnikov za krmiljenje graverja nameravam pripraviti v ločenem članku. Spremljajte objave!
MONTAŽNI KOMPLET IN LASERSKI GRAVER NA KLJUČ
Od decembra 2017 sprejemam naročila za celoten montažni komplet in sestavljen, konfiguriran in popolnoma pripravljen laserski graver, opisan v članku. Informacije so na voljo v spletni trgovini.
Če vam je članek pomagal in želite podpreti nove projekte, povezava za podporo:
Graverji se pogosto uporabljajo v različne industrije proizvodnja ne samo za graviranje različnih materialov, temveč tudi za vrtanje miniaturnih lukenj, poliranje, brušenje, rezkanje. Enake operacije z njihovo pomočjo se lahko izvajajo doma. Če je to potrebno le občasno ali pa morate le prihraniti denar pri nakupu orodja, potem lahko mini vrtalnik izdelate neodvisno iz nepotrebne opreme, ki pogosto leži neuporabljena v garažah ali skladiščih. S pomočjo domačih svedrov bo mogoče izvajati enake operacije kot s tovarniškim orodjem podobne moči, le da boste morali uporabiti ustrezne šobe.
Glede na značilnosti delovanja delimo graverje na rezkalne in laserske graverje. V prvem se material obdeluje z različnimi šobami. V laserskih modelih vse delo opravi laserski žarek - to je brezkontaktno graviranje. Hkrati takšna naprava spada v kategorijo visokotehnološke opreme. Ampak domači graver je možno narediti doma.
Če želite ustvariti laserski graver z lastnimi rokami, boste potrebovali naslednje dele, orodja in materiale:
- koračni motorji iz DVD pogona;
- računalniška platforma Arduino;
- Proto plošča z zaslonom;
- mejna stikala za motorje;
- laserski modul (na primer z močjo 3 W);
- naprava za prilagajanje velikosti konstantne napetosti;
- laserski hladilni sistem;
- MOSFET (tranzistor);
- Plošče za sestavljanje krmilnih elementov motorja;
- okvir;
- zobati jermenici in jermeni zanje;
- različne velikosti ležajev;
- lesene deske: 2 kosa dimenzij 135x10x2 cm in še dva - 125x10x2 cm;
- 4 okrogle kovinske palice s presekom 10 mm;
- mazivo;
- objemke, vijaki s podložkami in maticami;
- primež;
- ključavničarsko orodje;
- vrtalnik;
- električna sestavljanka ali krožna žaga;
- datoteke ali brusni papir;
- računalnik ali prenosnik.
Koračne motorje lahko vzamete ne samo z DVD-ja, ampak tudi iz tiskalnika, ki se praktično ne uporablja.
Stroj je sestavljen po naslednjem algoritmu:
- ustvarite temelje;
- pritrdilna vodila s premičnimi vozički;
- zbirati žični diagram;
- vzpostaviti želene programe na računalniku;
- izvedite nastavitev (nastavitev) laserske glave;
- preverite delovanje stroja.
Shema povezave koračni elektromotorji vzeti iz brizgalni tiskalnik ali DVD, prikazan na spodnji fotografiji.
Celotno zaporedje dejanj, ki vam omogočajo sestavljanje laserskega graverja na arduino, je podrobno prikazano v spodnjem videu.
Ustvarjen CNC graver bo stal veliko cenejši kot kateri koli tovarniško izdelan laserski model. Uporablja se lahko za izdelavo štampiljk, za fotorezist, za delo z lesom, vezanimi ploščami, plastiko, kartonom, polistirensko peno in ploščami iz plute. Možna je tudi gravura na kovino.
Sestavljanje električnega graverja s stativom in gibljivo gredjo
Električni graver je najpogostejši tip tovrstnega orodja doma. Samostojno narediti funkcionalno popolno napravo, ki je sposobna tekmovati z analogi industrijske proizvodnje, boste potrebovali električni motor, ki deluje na izmenični tok 220 V. Takšne elektromotorje je mogoče vzeti iz naslednje opreme:
- magnetofoni na kolut v sovjetskem slogu;
- DVD predvajalniki;
- pralni stroji;
- kotni brusilniki;
- električni šivalni stroji.
Slednja možnost je optimalna, saj je z vgrajenim reostatom mogoče prilagoditi hitrost v precej širokem območju.
Za domača uporaba dovolj je vrtalnik s hitrostjo prostega teka do 6 tisoč vrtljajev na minuto.
Držanje električnega motorja iz katere koli od naštetih vrst opreme v eni roki je neprijetno in v večini primerov preprosto nemogoče. Zato bo treba gibljiva gred za graver. pri čemer splošna oblika prihodnja naprava se bo izkazala približno tako, kot je na spodnji fotografiji.
Funkcionalnost ustvarjene naprave za graviranje bo odvisna od materialov in mehanizmov, uporabljenih pri sestavljanju. Motor lahko postavite na mizo, vendar je to bolj priročno stojalo za graver, oziroma njena podoba.
Izdelava gibljive gredi
Z gibljivo gredjo je vse razmeroma preprosto. To je mogoče storiti na več načinov:
- iz stare pogonske gredi, na primer iz zobnega svedra;
- z uporabo kabla merilnika hitrosti motornega kolesa ali avtomobila.
Uporabite lahko tudi nastavek za gred iz svedra ali izdelajte svojega različne materiale, na primer iz lesa, tekstolita, plastične cevi. Iz tekstolita naprava (ročaj) za držanje zaskočka je narejena takole:
- odrežite 2 tekstolit platine (debelina pločevine mora biti približno 1 cm) velikosti približno 2 x 10 cm;
- povežite jih skupaj in jih na zunanji strani obrusite s pilo ali brusnim papirjem, da dobite valj;
- preboden s znotrajžlebovi;
- kovinski obroči pritrdijo dele med seboj;
- cev je vstavljena v sprednji del ročaja, pod kartušo, ki je sestavljena iz dveh ločenih polovic, povezanih s sornikom.
Kot rezultat, dobite ročaj, kot je na spodnji fotografiji.
Notranja luknja med tekstolitnimi ploščami mora biti takega preseka, da ne moti prostega vrtenja kabla. V vpenjalno glavo bo mogoče vstaviti šobe s premerom stebla od 2 do 5 mm.
Sestavljanje gravirnega stroja
Iz vezanega lesa ali istega tekstolita je zelo enostavno narediti stojalo (osnovo za namestitev elektromotorja). To naredite tako:
- iz lista materiala izrežite več kosov (dovolj je 4) velikosti, ki ustreza elektromotorju;
- motor je pritrjen na enega od fragmentov s pomočjo sponk;
- zbrati škatlo;
- spredaj je izvrtana luknja za gibljivo gred.
Ustvarjena struktura je obešena na steno.
Priročen za uporabo tovarniško držalo za sponke za graver, če dovoljuje velikost elektromotorja. Nosilec se poveže s katero koli mizo. Toda takšno napravo bo treba kupiti dodatno.
Nadaljnja montaža gravirne naprave poteka v naslednjem zaporedju:
- s pomočjo sklopke, ustvarjene iz izvrtanega vijaka, je kabel povezan z gredjo motorja;
- na kabel položite gumijasto cev ustreznega premera in nanjo pritrdite narejen ročaj;
- namestite gumb za zagon;
- priključite opremo na omrežje;
- preverite delovanje naprave.
Domači vrtalnik vam bo omogočil obdelavo lesa, kosti, kovine, stekla, plastike, keramičnih surovcev, pa tudi različne kovine, naravni in umetni kamen.
Za ustvarjanje domačih ravnih brusilnikov lahko uporabite tudi električne motorje, ocenjeno na 380 V, ampak če jih je mogoče prilagoditi na 220. V takih primerih boste morali dodatno cincati. Informacije o ta težava veliko tako na internetu kot v knjigah o elektrotehniki.
Izdelava mini vrtalnika iz motorja
Dogaja se, da je doma potrebno narediti majhne luknje v lesu ali plastiki, medtem ko svedri iz svedra niso primerni. V takih primerih bo pomagal domači mini vrtalnik iz motorja. Uporablja se lahko tudi za graviranje na les. In če obstaja zanimanje za radioamaterstvo, lahko z ustvarjenim orodjem vrtate in režete plošče.
Ustvariti improvizirana naprava, boste morali vzeti miniaturni električni motor iz starega magnetofona. celo fit razni modeli motorji iz otroških igrač. Če kot pogon uporabljate mini motor iz magnetofona 12 V, boste potrebovali tudi naslednje materiale in dele:
- napajalnik ali več baterij (akumulator) z izhodom 12 V;
- kos plastične cevi (dolžine približno 10 cm) s takšnim presekom, da je v notranjost mogoče vstaviti miniaturni električni motor;
- toplotno odporno lepilo;
- gumb za prižig;
- ožičenje za električne povezave.
Mini vrtalnik "naredi sam" je sestavljen po naslednjem algoritmu:
- z električnim vrtalnikom ali nožem naredite luknjo v cevi za stikalo;
- motor namažite z lepilom, da ga pritrdite v bodoče ohišje;
- vstavite motor v cev;
- katera koli od žic, preko katerih se napaja motor, štrli v luknjo, ki jo predhodno izvrtamo v ohišje, drugi konec pa pustimo na zadnji strani ohišja;
- ena žica iz napajalnika je vstavljena v luknjo za gumb;
- spajkajte stikalo na štrleče konce s spajkalnikom in previdno izolirajte kontakte;
- dve žici, ki ostaneta od konca cevi (od gumba in motorja), priključimo na konektor za priključitev napajalnika;
- odrežite vrat katere koli plastične steklenice;
- v sredini pokrova naredite luknjo za konektor in zlepite te dele skupaj;
- lepite vrat na cev;
- priključite sestavljen mini vrtalnik na napajanje;
- s pritiskom na gumb preverijo delovanje domačega izdelka.
Napetost napajalne enote mora biti izbran tako, da ustreza delovni napetosti uporabljenega elektromotorja.
Da bi bil mini vrtalnik avtonomen, je dovolj, da mu prilagodite baterije.
Domači dremel iz vrtalnika in mešalnika
Če imate star ali nepotreben mešalnik, potem je iz njega enostavno narediti tudi mini vrtalnik. to gospodinjski aparatže imajo udoben ročaj. Poleg samega mešalnika boste potrebovali tudi takšne naprave in dodatne dele:
- orodja za razstavljanje naprave (izvijači z različnimi konicami, klešče);
- čeljust ali ravnilo;
- steznik;
- spajkalnik s kompletom za spajkanje;
- datoteka za končna obdelava, brusni papir;
- stikalo.
Lahko storite brez zadnje podrobnosti, vendar boste morali med delom z ravnim brusilnikom nenehno držati gumb za vklop z roko.
Graver iz mešalnika je ustvarjen tako:
- lepo razstavite gospodinjske aparate;
- odstranite notranje dele: elektromotor in tiskano vezje, ki nadzoruje delovanje naprave;
- s čeljustjo izmerite premer vretena, da kupite primerno vpenjalno glavo;
- če je električni motor onesnažen z nečim, na primer z rjo, ga previdno očistimo, da ne poškodujemo navitij;
- pritrdite kupljeno vpenjalno glavo (ali izdelano sami) na vreteno;
- gumb za vklop, ki je že na mešalniku, se zamenja s stikalom: spajkajte žične kontakte;
- prilagoditev luknje v ohišju gospodinjskega aparata za novo stikalo;
- namestite elektromotor s ploščo na svoja mesta znotraj ohišja;
- zbrati orodje.
Glede na model mešalnika, ki ga pretvarjate, boste morda morali narediti dodatne luknje v svojem primeru ali razširite obstoječe z datoteko. To ne bo problem.
Celoten opisani postopek sestavljanja dremela iz mešalnika je podrobno prikazan v spodnjem videu.
Mešalnika ne morete predelati, ampak nanj preprosto priključite gibljivo gred za tovarniško izdelan graver. Metoda priklopa je prikazana v spodnjem videu.
Iz svedra lahko naredite tudi graver. Sestavljanje variant z in brez gibljive gredi je prikazano v naslednjih videih.
Izdelava graverja iz 3D tiskalnika
Navaden 3D tiskalnik je dobra osnova za izdelavo graverja, s katerim lahko režete različne materiale, ukvarjajo se z obrtjo in opravljajo druge dejavnosti. Za nadgradnjo obstoječe naprave boste potrebovali dodatno pristojbina za namestitev, ki bo napajal operativna vezja opreme in laserskega modula.
V naslednjem videu je prikazan stroj za graviranje, ustvarjen s 3D-tiskalnikom.
Poleg obravnavanih najpreprostejših načinov za ustvarjanje domačega gravirnega stroja iz 3D tiskalnika, majhnega elektromotorja, majhnega elektromotorja, mešalnika in vrtalnika, obstajajo tudi druge možnosti. Hkrati se ta tehnika in druga električna orodja uporabljajo kot osnova. Obrtniki nenehno pripravljajo nove modifikacije in kažejo oblikovalsko domišljijo. Če bi v praksi izvajali katero koli od zgornjih možnosti ali neodvisen razvoj, bi morali zagotoviti varnost ustvaril domače. Za to je potrebno dobro izolirati električne kontakte in zanesljivo sestaviti opremo.
Včasih je treba darilo lepo podpisati, vendar ni jasno, kako to storiti. Barva se razlije in hitro obrabi, marker ne pride v poštev. Za to je najbolj primerno graviranje. Za to vam sploh ni treba porabiti denarja, saj lahko vsakdo, ki ve, kako spajkati, naredi laserski graver z lastnimi rokami iz tiskalnika.
Naprava in princip delovanja
Glavni element graverja je polprevodniški laser. Oddaja fokusiran in zelo svetel žarek svetlobe, ki prežge material, ki se obdeluje. S prilagajanjem moči sevanja lahko spreminjate globino in hitrost gorenja.
Osnova laserske diode je polprevodniški kristal, nad in pod katerim sta P in N območji. Na njih so priključene elektrode, skozi katere se napaja tok. Med temi območji je stičišče P - N.
V primerjavi z navadno lasersko diodo je videti kot velikan: njen kristal je mogoče podrobno pregledati s prostim očesom.
Vrednosti je mogoče dešifrirati na naslednji način:
- P (pozitivno) območje.
- P - N prehod.
- N (negativno) območje.
Konci kristala so polirani do popolnosti, tako da deluje kot optični resonator. Elektroni, ki tečejo iz pozitivno nabitega območja v negativno področje, vzbujajo fotone pri P-N prehodu. Vsak foton ob odbitju od sten kristala ustvari dva podobna, ki se nato prav tako delita in tako naprej do neskončnosti. Verižna reakcija, ki teče v kristalu polprevodniškega laserja, imenujemo proces črpanja. Več energije kot je dovedeno v kristal, več je je črpa v laserski žarek. V teoriji ga lahko nasičuješ v nedogled, v praksi pa je vse drugače.
Med delovanjem se dioda segreje in jo je treba ohladiti. Če nenehno povečujete moč, ki se dovaja kristalu, bo prej ali slej prišel trenutek, ko hladilni sistem ne bo več kos odvajanju toplote in dioda bo izgorela.
Moč laserskih diod običajno ne presega 50 vatov. Ko je ta vrednost presežena, postane težko učinkovit sistem hlajenje, zato so visokomočne diode izjemno drage za izdelavo.
Obstajajo polprevodniški laserji z 10 in več kilovati, vendar so vsi kompozitni. Njihov optični resonator je črpan z diodami majhne moči, katerih število lahko doseže več sto.
Kompozitni laserji se v graverjih ne uporabljajo, saj je njihova moč prevelika.
Izdelava laserskega graverja
Za enostavna dela, tako kot žganje vzorcev na drevesu, zapletene in drage naprave niso potrebne. Zadostoval bo domači laserski graver, ki ga napaja baterija.
Pred izdelavo graverja, morate za njegovo sestavljanje pripraviti naslednje dele:
Odstranite pisalno glavo iz pogona DVD.
Previdno odstranite lečo za ostrenje in razstavite ohišje glave, dokler ne vidite 2 laserjev, skritih v pokrovih za porazdelitev toplote.
Eden od njih je infrardeči, za branje informacij z diska. Drugi, rdeči, je pisatelj. Da bi jih razlikovali, na njihove sponke priključite napetost 3 volte.
Pinout:
Pred pregledom si obvezno nadenite temna očala. Laserja nikoli ne preverjajte tako, da gledate v diodno okence. Gledati morate samo na odsev žarka.
Izbrati je treba laser, ki je zasvetil. Ostalo lahko zavržete, če ne veste, kam bi ga nanesli. Za zaščito pred statično elektriko spajkajte vse vodnike diode skupaj in jo postavite na stran. Odžagajte 15 cm dolg kos profila. Vanjo izvrtajte luknjo za taktični gumb. V škatli naredite izreze za profil, polnilno vtičnico in stikalo.
Shematski diagram laserskega graverja za DVD, ki ga naredi sam, je naslednji:
Pocinkajte kontaktne ploščice na nadzorni plošči in držalu polnjenja:
Z žicami na zatičih B+ in B- regulatorja polnjenja prispajkajte prostor za baterije. Stiki + in - gredo v vtičnico, preostala 2 - na lasersko diodo. Najprej zgibna montaža spajkajte napajalni tokokrog laserja in ga dobro izolirajte z lepilnim trakom.
Prepričajte se, da zaključki radijskih komponent niso medsebojno povezani. Spajkajte lasersko diodo in gumb na napajalni tokokrog. Sestavljeno napravo položimo v profil in laser zalepimo s toplotno prevodnim lepilom. Pritrdite preostale podrobnosti Dvostranski lepilni trak. Namestite tipko na svoje mesto.
Vstavite profil v škatlo, izvlecite žice in ga pritrdite z vročim lepilom. Spajkajte stikalo in ga namestite. Sledite enakemu postopku za polnilno vtičnico. Uporabite toplotno pištolo, da prilepite prostor za baterije in krmilnik polnjenja na svoje mesto. Baterijo vstavite v držalo in škatlo zaprite s pokrovom.
Pred uporabo morate laser nastaviti. To storite tako, da 10 centimetrov stran od njega postavite kos papirja, ki bo tarča laserskega žarka. Fokusno lečo postavite pred diodo. Če ga odmaknete in približate, dosežete ciljno opeklino. Lečo prilepite na profil na mestu, kjer je bil dosežen največji učinek.
Sestavljen graver je kot nalašč za mala dela in rekreacijske namene, kot je prižiganje vžigalic in sežiganje balonov.
Ne pozabite, da graver ni igrača in ga ne smete dajati otrokom. Laserski žarek, če pride v oči, povzroči nepopravljive posledice, zato napravo hranite izven dosega otrok.
Izdelava CNC orodij
Z velikimi količinami dela običajni graver ne bo kos obremenitvi. Če ga boste uporabljali pogosto in veliko, boste potrebovali CNC napravo.
Sestavljanje notranjosti
Tudi doma lahko naredite laserski graver. Za to je treba iz tiskalnika odstraniti koračne motorje in vodila. Poganjali bodo laser.
Celoten seznam potrebne podrobnosti kot sledi:
Shema ožičenja za vse komponente:
Pogled od zgoraj:
Razlaga oznak:
- Polprevodniški laser s hladilnikom.
- Kočija.
- Vodila osi X.
- Pritisni valji.
- Koračni motor.
- Vodilna oprema.
- Zobati jermen.
- Vodilni pritrdilni elementi.
- Zobniki.
- Koračni motorji.
- Podnožje iz pločevine.
- Vodila osi Y.
- Vozički osi X.
- zobati jermeni.
- Montažne podpore.
- Končna stikala.
Izmerite dolžino vodil in jih razdelite v dve skupini. Prvi bo imel 4 kratke, drugi pa 2 dolga. Vodila iz iste skupine morajo biti enake dolžine.
Vsaki skupini vodil dodamo dolžini 10 centimetrov in glede na dobljene mere odrežemo osnovo. Iz ostankov upognite nosilce v obliki črke U za pritrdilne elemente in jih privarite na podlago. Označite in izvrtajte luknje za vijake.
V hladilnik izvrtajte luknjo in vanj prilepite laser s toplotno prevodnim lepilom. Spajkajte žice in tranzistor na to. Privijte radiator na nosilec.
Namestite nosilce tirnic na oba nosilca in jih pritrdite s sorniki. V nosilce vstavite vodila osi Y, na njihove proste konce namestite nosilce osi X. Vanje vstavite preostala vodila z nameščeno lasersko glavo. Namestite pritrdilne elemente na vodila osi Y in jih privijte na nosilce.
Izvrtajte luknje v pritrdilnih točkah elektromotorjev in prestavnih osi. Namestite koračne motorje na njihova mesta in na njihove gredi namestite pogonske zobnike. V luknje vstavite sekire, predhodno izrezane iz kovinske palice, in jih pritrdite epoksi lepilo. Ko se strdi, nataknemo zobniške osi in tlačne valje z vstavljenimi ležaji.
Namestite zobate jermene, kot je prikazano na diagramu. Preden jih pritrdite, jih močno povlecite. Preverite gibljivost osi X in laserske glave. Morajo se premakniti iz malo truda, vrtenje skozi jermene vseh valjev in zobnikov.
Priključite žice na laser, motorje in končna stikala ter jih zategnite s kabelskimi vezicami. Dobljene snope položite v premične kabelske kanale in jih pritrdite na vozičke.
Izvlecite konce žic.
Izdelava ohišij
V podlago izvrtajte luknje za vogale. Odstopite od njegovih robov 2 centimetra in narišite pravokotnik.
Njegova širina in dolžina ponavljata dimenzije prihodnjega ohišja. Višina ohišja mora biti takšna, da se vanj prilegajo vsi notranji mehanizmi.
Razlaga oznak:
- Zanke.
- Taktična tipka (start/stop).
- Stikalo za napajanje Arduino.
- Lasersko stikalo.
- 2,1 x 5,5 mm priključek za 5 V napajanje.
- zaščitna škatla DC-DC pretvornik.
- Žice.
- Arduino zaščitna škatla.
- Pritrdilni elementi za telo.
- vogali.
- Osnova.
- Noge iz nedrsečega materiala.
- pokrov.
Iz vezanega lesa izrežite vse dele telesa in jih pritrdite z vogali. S tečaji pritrdite pokrov na ohišje in ga privijte na podlago. Izrežite luknjo v sprednji steni in potisnite žice skozi njo.
Iz vezanega lesa sestavite zaščitne pokrove in vanje izrežite luknje za gumb, stikala in vtičnice. Postavite Arduino v ohišje tako, da se priključek USB poravna z luknjo, ki je zanj predvidena. Nastavite DC-DC pretvornik na 3 V pri 2 A. Pritrdite ga na ohišje.
Znova namestite gumb, vtičnico, stikala in prispajkajte električni tokokrog graverja. Po spajkanju vseh žic namestite ohišja na telo in jih privijte s samoreznimi vijaki. Da bo graver deloval, morate v Arduino naložiti vdelano programsko opremo.
Po vdelani programski opremi vklopite graver in pritisnite gumb "Start". Pustite laser izklopljen. S pritiskom na gumb se začne postopek kalibracije, med katerim bo mikrokrmilnik izmeril in shranil dolžine vseh osi ter določil položaj laserske glave. Po njegovem zaključku bo graver popolnoma pripravljen za delo.
Preden začnete delati z graverjem, morate slike pretvoriti v format, ki ga Arduino razume. To lahko storite s programom Inkscape Laserengraver. Vanjo premaknite izbrano sliko in kliknite Pretvori. Nastalo datoteko pošljite po kablu na Arduino in začnite postopek tiskanja tako, da pred tem vklopite laser.
Tak graver lahko obdeluje samo predmete, sestavljene iz organska snov: les, plastika, tkanine, barvni premazi in drugi. Nanj ni mogoče gravirati kovin, stekla in keramike.
Nikoli ne vklopite graverja z odprtim pokrovom. Laserski žarek, ki vstopi v oči, se osredotoči na mrežnico in jo poškoduje. Refleksno zapiranje vek vas ne bo rešilo - laser bo imel čas, da izžge del mrežnice, še preden se zaprejo. V tem primeru morda ne boste čutili ničesar, sčasoma pa se bo mrežnica začela luščiti, kar lahko povzroči popolno ali delno izgubo vida.
Če ujamete laserskega "zajčka", se čim prej obrnite na oftalmologa - to vam bo pomagalo preprečiti resne težave naprej.
Avtor je potreboval 4 mesece, da je sestavil tak graver, njegova moč je 2 vata. To ni preveč, vendar omogoča graviranje na les in plastiko. Prav tako lahko naprava reže plutovino. Članek vsebuje vse potreben material za ustvarjanje graverja, vključno s datotekami STL za tiskanje strukturnih komponent, pa tudi elektronskih vezij za povezovanje motorjev, laserjev itd.
Video graverja:
Materiali in orodja:
Dostop do 3D tiskalnika;
- palice iz iz nerjavečega jekla 5/16";
- bronaste puše (za drsne ležaje);
- dioda M140 za 2 W;
- radiator in hladilniki za ustvarjanje diodnega hlajenja;
- koračni motorji, jermenice, zobati jermeni;
- Super lepilo;
- leseni žarek;
- vezane plošče;
- vijaki z maticami;
- akril (za ustvarjanje vložkov);
- G-2 leča in gonilnik;
- termalna pasta;
- zaščitna očala;
- krmilnik Arduino UNO;
- sveder, orodje za rezanje, samorezni vijaki itd.
Postopek izdelave graverja:
Prvi korak. Ustvarite os Y
Najprej morate v programu Autodesk Inventor razviti okvir tiskalnika. Nato lahko začnete tiskati elemente Y osi in jo sestavljati. Za namestitev je potreben prvi del, ki je natisnjen na 3D tiskalniku koračni motor na osi Y povežite jekleni gredi in potisnite vzdolž ene od gredi osi X.
Po tiskanju dela je treba vanj namestiti dve bronasti puši, ki se uporabljata kot drsni nosilci. Za zmanjšanje trenja je treba puše namazati. to popolna rešitev za take projekte, ker je poceni.
Kar zadeva vodila, so izdelana iz palic iz nerjavečega jekla premera 5/16". Nerjaveče jeklo ima nizek koeficient trenja z bronom, zato je odlično za drsne ležaje.
Laser je nameščen tudi na osi Y, ima kovinsko ohišje in se precej močno segreva. Da zmanjšate nevarnost pregrevanja, namestite aluminijasti radiator in hladilniki za hlajenje. Avtor je uporabil stare elemente robotskega krmilnika.
Med drugim je treba v bloku za laser 1"X1" narediti luknjo 31/64" in na stransko ploskev dodati vijak. Blok je povezan z drugim delom, ki je prav tako natisnjen na 3D tiskalniku , se bo premikal vzdolž osi Y. zobati jermen.
Po montaži laserskega modula se namesti na os Y. Na tej stopnji se namestijo tudi koračni motorji, jermenice in zobati jermeni.
Drugi korak. Ustvarjanje osi X
Za izdelavo osnove graverja je bil uporabljen les. Najpomembneje je, da sta X-osi jasno vzporedni, sicer bo naprava zagozdila. Za premikanje vzdolž osi X se uporablja ločen motor, kot tudi pogonski jermen v sredini vzdolž osi Y. Zahvaljujoč tej zasnovi se je izkazalo, da je sistem preprost in deluje odlično.
Za pritrditev prečnega nosilca, ki povezuje jermen z osjo Y, lahko uporabite super lepilo. Toda za te namene je najbolje natisniti posebne oklepaje na 3D tiskalniku.
Tretji korak. Priključitev in testiranje elektronike
Domači izdelek uporablja diodo, kot je dioda M140, lahko kupite močnejšo, vendar bo cena višja. Za fokusiranje žarka potrebujete lečo in reguliran napajalnik. Objektiv je nameščen na laser s termalno pasto. Z laserji delajte samo v zaščitnih očalih.
Da bi preveril, kako deluje elektronika, jo je avtor vklopil zunaj stroja. Uporablja se za hlajenje elektronike računalniški hladilnik. Sistem deluje na krmilniku Arduino Uno, ki je povezan z grbl. Za prenos signala prek spleta se uporablja Universal Gcode Sender. Za pretvorbo vektorskih slik v kodo G lahko uporabite Inkscape z nameščenim vtičnikom gcodetools. Za krmiljenje laserja se uporablja kontakt, ki krmili delovanje vretena. To je eden izmed najbolj preprosti primeri z uporabo gcodetools.
Četrti korak. Telo graverja
Stranske ploskve so izdelane iz vezanega lesa. Ker koračni motor med delovanjem nekoliko sega izven ohišja, je treba na hrbtni strani narediti pravokotno luknjo. Poleg tega ne pozabite narediti lukenj za hlajenje, napajalnik in USB priključek. Robovi zgornjega in sprednjega dela ohišja so prav tako iz vezanega lesa, v osrednjem delu pa so nameščene stene iz akrila. Nad vsemi elementi, ki so nameščeni na dnu škatle, je pritrjena dodatna lesena ploščad. Je osnova za material, s katerim deluje laser.
Za izdelavo sten se uporablja akril. oranžna barva ker odlično absorbira laserske žarke. Pomembno si je zapomniti, da lahko celo odbit laserski žarek resno poškoduje oko. To je vse, laser je pripravljen. Lahko začnete s testiranjem.
Seveda zapletene slike niso zelo kakovostne, vendar preprost graver brez težav izgori. Z njim lahko brez težav režete tudi les iz plute.
