Lasergravør: kjøp eller lag den selv. Hjemmelaget CNC lasergraver av steiner og pinner Hvordan lage en håndholdt lasergraver

Det tok forfatteren 4 måneder å sette sammen en slik gravør; kraften er 2 watt. Dette er ikke for mye, men det lar deg gravere på tre og plast. Enheten kan også kutte balsatre. Artikkelen inneholder alt nødvendig materialeå lage en gravør, inkludert STL-filer for utskrift av designkomponenter, samt elektroniske kretser for tilkobling av motorer, lasere og så videre.

Video av gravøren på jobb:

Materialer og verktøy:

Tilgang til en 3D-printer;
- rustfrie stålstenger 5/16";
- bronsebøssinger (for glidelagre);
- diode M140 2 W;
- radiator og kjølere for å lage diodekjøling;
- trinnmotorer, trinser, tannremmer;
- Superlim;
- tredrager;
- kryssfiner;
- bolter med muttere;
- akryl (for å lage innsatser);
- G-2 objektiv og driver;
- Termisk pasta;
- beskyttelsesbriller;
- Arduino UNO-kontroller;
- bor, skjæreverktøy, skruer, etc.

Produksjonsprosess for gravør:

Steg en. Lag Y-aksen
Først må du designe rammen til skriveren i Autodesk Inventor. Deretter kan du begynne å skrive ut Y-akseelementene og sette dem sammen. Den første delen som skrives ut på en 3D-printer er nødvendig for å installere trinnmotoren på Y-aksen, koble sammen stålakslene og sikre gliding langs en av X-aksen.

Etter at delen er skrevet ut, må to bronsebøssinger installeres i den; de brukes som skyvestøtter. For å redusere friksjonen må bøssingene smøres. Dette er en utmerket løsning for slike prosjekter fordi det er billig.

Når det gjelder føringene, er de laget av rustfrie stålstenger med en diameter på 5/16". Rustfritt stål har lav friksjonskoeffisient med bronse, så det er utmerket for glidelagre.

En laser er også installert på Y-aksen, den har en metallkropp og blir ganske varm. For å redusere risikoen for overoppheting, må du installere en aluminiumsradiator og kjølere for kjøling. Forfatteren brukte gamle elementer fra en robotkontroller.

Blant annet må du i blokken til 1"X1"-laseren lage et 31/64" hull og legge til en bolt på sideflaten. Blokken er koblet til en annen del, som også skrives ut på en 3D-printer, den vil bevege seg langs Y-aksen. For å overføre bevegelse brukes den tannbelte.

Etter montering av lasermodulen er den installert på Y-aksen. Også på dette stadiet er trinnmotorer, trinser og registerremmer installert.

Trinn to. Lag X-aksen

Tre ble brukt til å lage bunnen til gravøren. Det viktigste er at de to X-aksene er tydelig parallelle, ellers vil enheten sette seg fast. For å bevege seg langs X-koordinaten brukes en egen motor, samt en drivrem i midten langs Y-aksen Takket være denne utformingen er systemet enkelt og fungerer perfekt.

Du kan bruke superlim for å feste tverrstangen som kobler beltet til Y-aksen. Men det er best å 3D-printe spesielle braketter for disse formålene.

For å sjekke hvordan elektronikken fungerer, skrudde forfatteren dem på utenfor maskinen. En datamaskinkjøler brukes til å kjøle ned elektronikk. Systemet kjører på en Arduino Uno-kontroller, som er koblet til grbl. For å gjøre det mulig å overføre signalet online, brukes Universal Gcode Sender. For å konvertere vektorbilder til G-kode kan du bruke Inkscape med installert plugin gcodetools. For å styre laseren brukes en kontakt som styrer driften av spindelen. Dette er et av de enkleste eksemplene som bruker gcodetools.

Selvfølgelig er komplekse bilder ikke av særlig høy kvalitet, men gravøren kan brenne ut enkle uten problemer. Den kan også brukes til å kutte balsatre uten problemer.

Takket være den raske utviklingen av innovative materialbehandlingsteknologier, faller prisene på foreldet utstyr raskt. Så lasergravere, som nylig ble solgt til priser som var utilgjengelige for den gjennomsnittlige personen, kan nå kjøpes ikke bare av store bedrifter, men også av enhver privat gründer.

Alt dette forenkler i stor grad muligheten for å tilby private tjenester i graveringsmarkedet. Mange selskaper bekrefter reduksjonen i prisene på lasergraveringsutstyr med sine priskataloger, som presenterer et bredt utvalg av modeller av enheter og utstyr for å utføre graveringer med laser. Du kan velge den beste graveren bare ved å gjøre deg kjent med funksjonene til dette utstyret, dets pris og tekniske egenskaper.

Driftsprinsipp for laserenheter

Laserenheter er delt inn i grupper i henhold til sammensetningen av arbeidsvæsken. I industrien brukes hovedsakelig solid-state gravører og CO2 gravører, som bruker karbondioksid som arbeidsvæske for å pumpe strålen. Pumping fast(krystall) laser eller et lukket volum av en gassblanding oppstår på grunn av driften av kraftige lyskilder eller høyspente elektriske utladninger i det omkringliggende rommet.

Når den er mellom to speil, svinger den resulterende monokrome laserstrålen gjentatte ganger i arbeidsvæsken fra det ene til det andre. I dette tilfellet øker stråleenergien iht geometrisk progresjon på grunn av introduksjonen av stadig nye deler av energi - kvanta av lys. I det øyeblikket den opppumpede strålingskraften når den nødvendige verdien i parameterne for å utføre den teknologiske operasjonen, bryter en del av en monokrom laserstråle ut gjennom et gjennomskinnelig speil og blir rettet til materialbehandlingssonen. Denne prosessen med å pumpe energi inn i en krystall eller gassblanding skjer nesten kontinuerlig, noe som skaper forhold for stabil laserstråling ved utgangen fra resonatorenheten.

Teknologier for å produsere laserstråler blir stadig forbedret; vitenskapen, i forbindelse med industriell praksis, leter etter nye måter å produsere monokrom, koherent stråling, som kan ha større kraft og samtidig spare kostnadene for forbrukt elektrisk energi. Temaet laserteknologi er spesielt relevant på grunn av det faktum at deres bruk ikke er begrenset til teknologisk utvikling innen behandling av ulike materialer, gravering og skjæring. Problemer med å forbedre laserenheter er av interesse for mange andre områder av menneskelig aktivitet.

Tekniske anvendelser av lasere

Som et universalutstyr har bjelkegravøren et veldig bredt spekter av bruksområder. Med dens hjelp kan du bruke tekstfragmenter og bilder på materialer av et bredt spekter av natur, fra tre og plast til stoffer. Denne listen inkluderer også materialer med økt skjørhet i form av glass og plexiglass. Når alt kommer til alt, når en lasergravør opererer, blir ikke selve arbeidsstykket utsatt for betydelig oppvarming eller hard mekanisk belastning.

De viktigste forbrukerne av laserutstyr er fortsatt:

• byråer og selskaper som produserer reklameprodukter;
• trykkeribransjen bedrifter;
• private gründere som leverer graveringstjenester.

Reklameselskaper er fortsatt den ledende posisjonen i markedet for graveringstjenester ved bruk av laserutstyr. Laserteknologi gjør at de kan produsere bilder av de mest varierte egenskaper og innhold, ved å bruke materialer med et meget bredt spekter av egenskaper og natur.

Privat virksomhet som bruker lasergravere er hovedsakelig rettet mot å få unike bilder på kjøkkenkeramikk, klær og skrivesaker. I stor etterspørsel nå lasergraver for å lage frimerker. Men det vil være nesten umulig å gi hele listen over produkter i produksjonen av hvilke lasergraveringsteknologier brukes. Dette indikerer den høyeste etterspørselen i bedrifter og små private praksiser for utstyr av denne klassen. Effektiviteten ved bruk av lasergravere er svært høy, og selve installasjonene krever praktisk talt ikke periodiske reparasjoner og vedlikehold. Driftskostnadene er også minimale, og slitasjen på arbeidsdelene til lasermaskiner er nesten null, selv med lang levetid. Klarheten og nøyaktigheten til bildene som er oppnådd ved hjelp av lasergravere avtar ikke over tid.

Lasergraveringsprodukter selges av mange selskaper, både produsenter og anerkjente forhandlere. Disse enhetene har garantert høy kvalitet på arbeidet, og har en rekke fordeler i forhold til mekaniske maskiner fra graveringsgruppen:

• de påførte bildene er svært motstandsdyktige mot eksterne faktorer;
• Materialer med høy skjørhet kan også behandles med en laserstråle;
• Klarheten til bilder tatt med en laserstråle er for tiden overlegen alle andre eksisterende metoder og teknologi;
• i tilfelle avvik i form av et gitt bilde, er justeringer og korrigeringer i applikasjonsprogrammet veldig enkle å gjøre;
• Med lavt strømforbruk har lasergravere høy produktivitet.

Ved å bruke laserenheter er det veldig praktisk å merke industrielle produkter som består av forskjellige materialer. 3D lasergravere er veldig populære blant produsenter av ulike suvenirer. Det er mye etterspurt i moderne utskriftsteknologier, i bedrifter som er engasjert i produksjon av kunstneriske produkter fra polymerer, tekstiler og glass for reklameformål.

Det er vanskelig å begrense bruken av laserteknologi til én bestemt bransje eller kommersiell aktivitet. Du kan ofte se hvordan en person kjøper en mini lasergraver til hjemmet sitt, slik at han i sitt rolige hjemmemiljø kan lage deler og gravere selv ulike retninger. De fleste produserte lasergravere har et universelt formål, og gir folk muligheten til å behandle produkter fra de fleste forskjellige materialer. Dette inkluderer en laserglassgraver, som ikke forårsaker sprekker eller deformering av arbeidsstykket under drift.

Når du skal finne ut hvilken lasergraver du skal kjøpe, må du foretrekke de enhetene som er mest effektive når det gjelder tekniske løsninger og moderne krav. Tross alt blir dette utstyret raskt modernisert, og etter kort tid kan det vise seg å være foreldet sammenlignet med fremtidige. teknologiske nyvinninger. Det sikreste å gjøre er å gi preferanse ved kjøp til de selskapene som er verdensberømte og har bevist seg ikke bare i vårt land.

Det er veldig viktig at utstyret som kjøpes er en CNC-lasergraver, siden bare disse enhetene lar deg få graveringer på høyeste nivå uten en høyt kvalifisert maskinoperatør, uten å bruke mye tid og krefter. Det er nok å legge inn produktproduksjonsprogrammet i kontrollenheten, og maskinen vil gjøre alt annet feilfritt i automatisk drift. De fleste moderne maskinverktøy er utstyrt med disse numeriske og programstyringsenhetene, noe som reduserer manuelt arbeid, øker maskinproduktiviteten og oppnår uovertruffen kvalitet i produksjonen av deler.

I tillegg til de ovennevnte hensyn, er det viktig å vurdere prisen på lasergraveren ved kjøp. Vanligvis har utstyr med moderne tekniske egenskaper en svært rimelig kostnad. Og prisegenskapene til utstyret har alltid påvirket kostnadene for produserte produkter, og gir dermed muligheten til å utvide utvalget av tjenester som tilbys. Alle disse gunstige faktorene skaper et lasergraveringsfirmas konkurranseevne i det moderne servicemarkedet, og sikrer et høyt fortjenestenivå og en kort tilbakebetalingstid på investeringer i den innledende fasen av virksomheten.

Med tanke på at produsenter av både fullformatlasermaskiner og stasjonære lasergravere, sammen med innenlandske bedrifter, også er utenlandske selskaper, må du kunne gjøre optimalt valg. Selvfølgelig må du betale en høy pris for de høye ytelsesparametrene til europeisk utstyr. Men en lasergravør fra Kina, som har lignende spesifikasjoner, vil koste mye mindre. Og kvaliteten på kinesisk utstyr vokser raskt, og når ofte globale merkevareprodusenter av laserutstyr når det gjelder disse indikatorene. Den kinesiske lasergraveren, hvis du ser på den gjennom prismet til pris-kvalitetsindikatoren, er ikke dårligere enn noen andre globale industrielle alternativer for å produsere disse maskinene.

Laserskjæring av materialer

Det er veldig vanlig å bruke en lasergraver til å kutte en lang rekke materialer, fra svart og hvitt stål til ikke-vevd materiale fra PVC. Ved hjelp av laserutstyr kan du ikke bare bruke høypresisjonsbilder på overflaten av produkter, men også kutte dem i separate deler i henhold til et gitt program. Til slike formål produserer industrien maskiner som kalles lasergravere og kuttere. Disse enhetene fungerer i flere moduser og kan håndtere graveringsoperasjoner godt og har samtidig muligheten til å bytte til kuttematerialer.

Laserskjæremaskiner kjennetegnes av den høyeste presisjonen til det resulterende produktet, og takket være bruken av denne høyteknologiske teknikken er skjærekantene alltid helt glatte og jevne. Ved en slik skjæreoperasjon oppstår ingen mekaniske belastninger på materialet som kuttes, kun en mikroskopisk påvirkningssone av laserstrålen fører til smelting av materialet, etterfulgt av fjerning av den resulterende smelten eller dampen fra kuttesonen.

Det bør også bemerkes den høye teknologiske hastigheten for skjæring ved hjelp av en laser, samt det laveste energi- og tidsforbruket. En lasergraveringsmaskin er ganske egnet for å løse problemet med presis kutting og kutting av materiale. Ved å jobbe i kuttemodus kan den produsere deler spesifisert av programmet på kortest mulig tid og med høy nøyaktighet.

Ved bruk av laserskjæring Du kan lage både komplekse skjæreprodukter fra metall og elementer av barneleker og lette klær fra et bredt utvalg av stoffer. Mellom disse ekstreme materialene er det en stor gruppe stoffer som egner seg godt til å kutte med en monokrom laserstråle, inkludert stoffer Menneskekroppen når du utfører moderne høyteknologiske kirurgiske operasjoner. Det er bare verdt å tenke på at en lasergraver for metall må ha tilstrekkelig kraft til å varme og trimme metallet, men en lasergraver for tre bruker betydelig mindre energi, siden brenning av trefibre ikke krever høye energikostnader.

Visse typer lasergravere

La oss vurdere visse typer laserenheter, de vanligste enhetene for gravering og kutting av materialer. Ved å sammenligne ytelsesegenskapene deres, kan du velge den maskinen som er best egnet for å utføre operasjonene tiltenkt av gründeren.

Den kinesiske Neje lasergraveren brukes til å bearbeide materialer i et bredt spekter av aktiviteter. Takket være sin presisjon og høye prosesskvalitet er denne 500 mW laseren i stand til å gravere alle typer materialer på utvalgte materialer, fra polystyrenskum til materialer med høyere styrke som plast og tre. Individuell design enheter og tilbehør knyttet til dem for å utvide aktivitetsfeltet tiltrekker et stort antall kjøpere.

Egenskaper til NEJE DK-8 Pro 5 Laser Engraver:

• effekt på 500 mW lar deg utføre graveringsarbeid på mange materialer, inkludert tre, gummi og plast;
• personalisering av tilbehør utføres på filigrannivå, under hensyntagen til den tillatte oppløsningen til laserstrålen på 512x512;
• takket være programvarekontrollenheten kan enheten brukes av en person uten lang erfaring med å jobbe med graveringsenheter;

Med prisen på lasermaskinen NEJE DK-8 Pro 5 er 4 millioner 400 tusen rubler, lar denne enheten deg utføre et stort antall teknologiske operasjoner, som fullt ut rettferdiggjør kostnadene ved kjøpet.

Gjør-det-selv-skrivebordlasergraveren er produsert i et bredt spekter av styrker - fra 2100 mW til 8000 mW. Denne graverings- og skjæremaskinen kan utstyres med en blå laser av halvledertype med en hvilken som helst av de spesifiserte effektene. Valget av laser er diktert av tykkelsen på metallet som kuttes og topphastighet gravering på overflaten av materialet. Enhetens programvare av høy kvalitet gjør arbeidet med det enkelt og praktisk. Kommunikasjon mellom maskinen og hjemmedatamaskinen etableres ved å laste inn den nyeste versjonen av programvaremodulen og installere enhetsdriveren.

For å utføre gravering er det nok å velge et passende design og starte maskinen for å utføre den. Med gjør-det-selv-utstyr kan du gravere og skjære ved hjelp av materialer av en rekke forskjellige arter. De beste resultatene oppnås ved gravering på akryl, tre, kryssfiner og papp, samt plast av enhver sammensetning.

Med små dimensjoner, er Endurance DIY graveren mye brukt både for å løse forretningsproblemer og hjemme. Maskinprogramvaren er plassert på flashkortet som følger med. Ved å installere driveren på datamaskinen fra den, plassere den i en hvilken som helst mappe, kan du kontrollere maskinen direkte ved hjelp av mus og tastatur. En slik hjemmegravør er rett og slett en gudegave for de som tar sine første skritt i virksomheten med å behandle materialer med en monokrom bjelke.

Prisen på en DIY-laser avhenger av valgt utgangseffekt. Det er for tiden i området fra 30 000 rubler til 55 000 rubler. Denne kostnaden inkluderer ikke levering av utstyr til kunden på oppgitt adresse.

CNC gravører og Speedy gravører er kjent for gode anmeldelser og brukeregenskaper. Disse enhetene har en svært rimelig pris og har et ganske bredt spekter av funksjonalitet.

La oss prøve å finne ut hvordan du lager en lasergravør med egne hender. Det viser seg at selv dette er komplisert teknologisk utstyr Du kan lage det i hjemmeverkstedet ditt med egne hender.

Brukes vanligvis som strålepistol ferdige design, som selges mye i vårt marked av kinesiske produsenter. Gitt den høye kvaliteten på disse enhetene, overstiger prisen vanligvis ikke 5 tusen rubler. Hvis høy effekt av laserstrålen ikke er nødvendig, er en laser fra en datamaskindiskstasjon ganske egnet. Disse delene selges på vårt marked for nesten kroner. Og du trenger ikke lete etter en brukt gravør på nettsider; du kan lage alt selv.

For de som har disse dyktige hendene, vil det ikke være noe problem å fjerne en strålehalvleder fra en datamaskinstasjon. Det bør tas i betraktning at en laserenhet med høy effekt også vil kreve intensiv kjøling. Men opptaksenheten på diskstasjonen er ganske tilstrekkelig avkjølt av en passiv radiator.

Håndtaket for å holde enheten kan være laget av messingpatroner fra riflede våpen; TT- og PM-pistoler er mer egnet. Etter å ha boret ut kapslene kan de legges tett oppå hverandre for å danne en kropp, mens selve messingen fungerer som en god radiator.

For å betjene en hjemmelaget laser trenger du en likespenning på 12 V. Det er akkurat dette datamaskinen produserer på USB-kontaktene. For en bærbar enhet er et batteri fra en datamaskin avbruddsfri strømforsyning ganske egnet. Alle disse delene kan bli funnet nesten på et deponi, men en håndholdt lasergraver laget av dem vil fungere feilfritt!

Men dette er bare et manuelt brennelement. For å lage det samme koordinatmaskin du må lage en posisjoneringsenhet.

Hvis du begynner å lage en hjemmelaget gravør basert på stråleprinsippet, så har kineserne nok av KIT-sett for dette, som kan brukes som grunnlag for enheten.

Du må lage vogner med hjul fra aluminiumsprofiler. Den ferdige bjelkemodulen må installeres på en av dem, og de to andre vognene skal brukes til å flytte guiden. Hvis hele strukturen settes sammen til en pen boks med god ventilasjon, får du en fullt funksjonell, komplett gravør.

Bevegelsen til bjelkehodet vil bli satt av trinnmotorer, og dreiemomentet kan overføres til portalen med tannremmer.

Men vi må ikke glemme at røyken og røyken som genereres under gravering er farlige hvis de pustes inn. I rommet der en slik hjemmelaget lasergraver vil fungere, må det være god ventilasjon. Vi må ikke glemme andre sikkerhetstiltak - strålen skal ikke rettes mot en persons hud, langt mindre inn i øynene hans. Dette kan forårsake alvorlige negative helseeffekter.

Det viktigste er å sette seg et spesifikt mål og hardnakket jobbe for å nå det. Og alt vil definitivt ordne seg!

I dag ble jeg endelig ferdig med selve gravøren og testet den.

La oss nå snakke om alt i orden.

Opprinnelig ble ideen om å bygge en lasergravør født da jeg så et NeJe-håndverk på Ali Express - en gravør laget av DVD-stasjoner.

Pris 4-5 tusen rubler, dyrt. Men leken virker interessant.

Jeg satt og søkte på Internett og så på videoer på YouTube. Det virker ikke vanskelig å sette sammen selv.

Jeg hadde et par trinnmotorer fra en Epson-blekkskriver (noe sånt som 25 trinn per omdreining), noen aluminiumsprofiler fra Leroy.

Jeg bestemte meg for å prøve å skildre noe slikt ut fra det jeg har. Det ville bare være 2 akser.

Jeg bestemte meg for å bruke belter for kjøringen, det er enklere.

Basert på guidene som ble igjen fra skriverne estimerte jeg størrelsen og satte sammen basen. Jeg festet motoren, remstrammeren, guidene, installerte det bevegelige bordet og festet beltet.

Det er ingen bilder igjen med beltet installert.

Alt ville være bra, men bordet kjørte fra kant til kant på bare 2,5 omdreininger av trinnmotoren. En slik ordning vil ikke gi nøyaktig posisjonering.

Jeg demonterte remdriften, begynte å tenke på hvordan jeg skulle lage kretsen for en M5 blyskrue, og forlot den.

Det var så mye arbeid å gjøre, det var ikke tid.

På dette tidspunktet ga en venn meg flere DVD-stasjoner å demontere. DVD RW brenner Sony og et par CD-RW DVD-ROM LG.

Som en test bestemte jeg meg for å sette sammen en gravør ved hjelp av deler av en DVD-stasjon. Der han dro er det han kom til. For å forstå om dette vil interessere meg eller ikke, vil det være nok.

Å sette sammen graveren på kabinettet til en CD-stasjon virket uestetisk for meg. Jeg bestemte meg for å sette sammen en ramme til gravøren fra forskjellige aluminiumsprofiler. Jeg hadde en firkant 20x20x1,5, et hjørne 20x20x1,5, en skaft 60x2 og en U-formet profil 12x15x2. Jeg satte meg en annen oppgave for å bli flinkere til å jobbe med profilen. Aluminium er et ekkelt materiale, boret vil føre bort når du borer, hånden din vil skjelve når du skjærer, eller bladet biter. Generelt er det ikke overflødig for trening og spissing. I fremtiden planlegger jeg å sette sammen en printer på en profil fra Leroy.

Rammen ble festet med en nagle. Rask og pålitelig.

Hvis målet er å gjøre det billig og trivelig, kan og bør du montere det på huset fra stasjonen.

Jeg brukte et stykke fra LG for X-aksen og et stykke fra Sony for Y-aksen. Jeg fjernet alt jeg kunne fra de bevegelige vognene til begge stasjonene. Vi trenger ikke dette.

For begge aksene designet og trykket jeg forskjellige avstandsstykker på skriveren. På Y-aksen med gjenger.

Korte avstandsstykker for X-aksen

For Y-aksen designet og trykket jeg et bordstativ. Jeg limte den til vognen med superlim.

Jeg brukte et stykke 6 mm plexiglass som bord. Etter å ha satt sammen gravøren limte jeg plexiglasset på trykkbordet med superlim.

I stedet for alle slags muttere, shims og pakninger, var det praktisk for meg å skrive ut ulike festemidler på skriveren. Ingen limpistoler og snørr:)

Jeg kuttet 4 stykker fra en 20x20 kvadratisk profil til sokkel og stolper.

Først satte jeg sammen basen for montering av vognen langs X-aksen

Et stykke hjørne 20x20x1,5 var nødvendig for å skille stativene slik at et stykke med en vogn kunne passe mellom stativene, som kjørte langs Y-aksen.

Monterte underlaget for Y-aksen To stykker firkantprofil og en aluminiumslist. Festes med nagle.

Jeg naglet stålhjørner på plass for å sikre X-akseportalen.

Jeg brukte stålvinkler fra Leroy som X-akse stagholdere. 14 rubler stykket.

Og sette det hele sammen.

X naglet 2 hjørner på baksiden av portalen for feste av elektronikk.

Nesten gjort mekanisk. På baksiden skrudde jeg hjemmelagde hjerner gjennom printertrykte spacere.

Mor loddet ledninger og koblinger til trinnmotorene

Å kjøpe en ferdig laser med kontroller på Ali er dyrt, til slutt kjøpte jeg kun en TTL-kontroller til laseren.

Som dette:

For 250 og noen få kopek rubler.

Laserdioden ble tatt fra en Sony-stasjon. Jeg tok objektivet fra en LG-stasjon. En laserdiode i et firkantet hus ble satt inn i en U-formet profil, modulen med laser passet veldig tett, og foran ble det plassert en linseenhet fra LG, med fokusspoler og annet innmat. Den passet perfekt i bredde og høyde. I dette alternativet blir det mulig å justere brennvidden fra laseren til objektivet.

Bildet viser delvis utformingen av selve lasermodulen.

En laserdiode med loddede ledninger, og en linse foran.

Jeg kunne ikke tenke meg noe bedre og enklere enn å stramme lasermodulen til X-vognen med kabelbånd. Den er ganske pålitelig og du kan justere avstanden fra laseren til arbeidsstykket.

Jeg loddet elektronikken til gravøren på jobben. Etter montering viste jeg leken min til kollegene mine. Og det begynte: vil det kutte papir, og svart elektrisk tape og blå tape, og hvis du maler et stykke lodde svart, vil det smelte? :)

Jeg sier deg, laseren etterlater et merke på pappen, svart elektrisk tape og svarte polyetylenkutt. Blå tape på pappkutt.

Generelt viste leken seg å være morsom.

Allerede hjemme. Lasersenderen ble kuttet i lengde. TTL gjemte skjerfet inne i profilen.

Programmet for å konvertere bilder til g-kode kalles CHPU.

Styrer GRBLController-ruteren.

Graverer bildet. Den første, for å si det sånn. Sammenlign med avataren min :)

Naturligvis må du velge graveringsmodus. Og en liten vifte for å blåse ville ikke skade å blåse bort skjærerøyken. Gravert på et stykke papp.

Jeg lastet opp fastvaren til brettet med GRBL 1.1f, dette er i oppføringen om brettet.

Angående fastvareinnstillinger:

DVD-stasjonens trinnmotor har oftest 20 trinn per omdreining.

Skruestigning 3 mm.

20/3=6,6666666666667 trinn per 1 mm

A4988-driverne har mikrostepping satt til 16.

Følgelig, 6,6666666666667*16=106,67

Spenningen på a4988-driverne (for 100 Ohm motstand i driveren) ble satt til 0,24 V

For å aktivere lasergraveringsmodus, må du gå inn i fastvaren

Jeg har en laser (via en kontroller) koblet til ben 11 på Arduino, med PWM.

De. Laserkraften kan justeres, og laseren kan slås på og av programmatisk.

For å slå på laseren, gi kommandoen

Laseren vil ikke slå seg på før vognen beveger seg.

For å slå av laseren kommandoen

Hvis du har glemt å fortelle meg om noe, spør.

Jeg gjentar, leken viste seg å være interessant, jeg er fornøyd med leken.

En dag skal jeg gjøre ferdig en stor gravør.

VÆR OPPMERKSOM PÅ ØYNENE DINE! Unngå direkte og reflektert laserstrålekontakt med øynene. Ikke se på operasjonslaseren uten spesialbriller. Hold kjæledyr unna gravøren mens den er i drift!

Ser ut som han advarte meg.

Gravører er mye brukt i ulike bransjer, ikke bare for gravering av forskjellige materialer, men også for å bore miniatyrhull, polering, sliping og fresing. De samme operasjonene kan utføres hjemme med deres hjelp. Hvis dette bare er nødvendig av og til, eller du bare trenger å spare penger på å kjøpe et verktøy, kan du lage en minibor selv av unødvendig utstyr, som ofte ligger ubrukt i garasjer eller lagerrom. Ved hjelp av hjemmelagde øvelser kan du utføre de samme operasjonene som med et fabrikkverktøy med lignende kraft, du trenger bare å bruke passende vedlegg.

Basert på funksjonene i deres funksjon, er gravører delt inn i fresing og laser. I den første behandles materialet med ulike vedlegg. I lasermodeller gjøres alt arbeidet av laserstrålen - dette berøringsfri graveringsmetode. Dessuten tilhører en slik enhet kategorien høyteknologisk utstyr. Men hjemmelaget gravør Det kan også gjøres hjemme.

For å lage en lasergraver med egne hender, trenger du følgende deler, verktøy og materialer:

• trinnmotorer fra en DVD-stasjon;
• Arduino dataplattform;
• Proto Board med display;
• grensebrytere for motorer;
• lasermodul (for eksempel 3 W effekt);
• enhet for å justere den konstante spenningsverdien;
• laser kjølesystem;
• MOSFET (transistor);
• tavler for montering av elektriske motorkontrollelementer;
• ramme;
• tannhjul og belter for dem;
• lagre i ulike størrelser;
• treplater: 2 stykker som måler 135x10x2 cm og to til - 125x10x2 cm;
• 4 runde metallstenger med et tverrsnitt på 10 mm;
• smøremiddel;
• klemmer, bolter med skiver og muttere;
• vise;
• låsesmed verktøy;
• bore;
• stikksag eller sirkelsag;
• filer eller sandpapir;
• datamaskin eller bærbar PC.

Trinnmotorer kan tas ikke bare fra en DVD, men også fra en skriver som praktisk talt ikke brukes.

Maskinen er satt sammen i henhold til følgende algoritme:

• lage et fundament;
• installer guider med bevegelige vogner;
• sette sammen en elektrisk krets;
• installere nødvendige programmer på datamaskinen;
• utfør justering (innstilling) av laserhodet;
• kontrollere funksjonaliteten til maskinen.

Tilkoblingsskjema Stepper elektriske motorer tatt fra en blekkskriver eller DVD er vist på bildet nedenfor.

Hele sekvensen av handlinger som lar deg sette sammen en lasergraver ved hjelp av Arduino er demonstrert i detalj i videoen nedenfor.

Den opprettede CNC-graveren vil koste mye billigere enn noen fabrikkproduserte lasermodeller. Den kan brukes til å lage frimerker, for fotoresist, for arbeid med tre, kryssfiner, plast, papp, polystyrenskum og korkplater. Metallgravering er også mulig.

Montering av en elektrisk gravør med stativ og fleksibelt skaft

En elektrisk gravør er den vanligste typen av denne typen verktøy hjemme. For å lage en funksjonell komplett enhet selv, i stand til å konkurrere med industrielt produserte analoger, trenger du en elektrisk motor som går på 220 V vekselstrøm. Slike elektriske motorer kan hentes fra følgende utstyr:

• båndopptakere i sovjetisk stil;
• DVD-spillere;
• vaskemaskiner;
• vinkelslipere;
• elektriske symaskiner.

Det siste alternativet er optimalt fordi det er mulig å justere hastigheten over et ganske bredt område ved hjelp av den innebygde reostaten.

Til husholdningsbruk En drill med en tomgangshastighet på opptil 6 tusen rpm er tilstrekkelig.

Å holde en elektrisk motor fra noen av de listede utstyrstypene i en hånd er upraktisk, og i de fleste tilfeller er det rett og slett umulig. Derfor vil du trenge fleksibelt skaft for gravør. Hvori generell form Den fremtidige enheten vil vise seg omtrent som på bildet nedenfor.

Funksjonaliteten til den opprettede graveringsenheten vil avhenge av materialene og mekanismene som brukes under monteringen. Motoren kan plasseres på bordet, men det er mer praktisk å gjøre det stativ for gravør, eller rettere sagt dens likhet.

Produksjon av fleksibelt skaft

Med et fleksibelt skaft er alt relativt enkelt. Det kan gjøres på flere måter:

• fra en gammel drivaksel, for eksempel fra en tannbor;
• ved hjelp av hastighetsmålerkabelen til en motorsykkel eller bil.

Arbeidsakselfestet kan også brukes fra en drill eller lag det selv av forskjellige materialer, for eksempel tre, tekstolitt, plastrør. Fra tekstolitt Enheten (håndtaket) for å holde utstyret er laget slik:

• kutt 2 tekstolittplatina (arktykkelsen skal være ca. 1 cm) som måler ca. 2 x 10 cm;
• koble dem sammen og slip dem med en fil eller smergel fra utsiden for å danne en sylinder;
• spor er maskinert fra innsiden;
• metallringer fester delene til hverandre;
• et rør settes inn i den fremre delen av håndtaket, under en patron bestående av to separate halvdeler forbundet med en bolt.

Sluttresultatet vil være et håndtak som det på bildet nedenfor.

Det innvendige hullet mellom tekstolittplatene skal ha et slikt tverrsnitt at det ikke forstyrrer kabelens frie rotasjon. Det vil være mulig å sette inn dyser med skaftdiameter fra 2 til 5 mm inn i chucken.

Montering av graveringsenheten

Det er veldig enkelt å lage et stativ (en base for å installere en elektrisk motor) fra kryssfiner eller samme PCB. For å gjøre dette, gjør du dette:

• kutt ut flere stykker (4 er nok) fra et ark materiale som tilsvarer størrelsen på den elektriske motoren;
• en motor er festet til et av fragmentene ved hjelp av klemmer;
• sette sammen boksen;
• Det bores et hull i frontdelen for det fleksible skaftet.

Den opprettede strukturen henges på veggen.

Praktisk å bruke fabrikkholder med klemmer for gravøren, hvis dimensjonene til den elektriske motoren tillater det. Festet kobles til ethvert bord. Men en slik enhet må kjøpes i tillegg.

Videre montering av graveringsanordningen utføres i følgende rekkefølge:

• ved hjelp av en kobling laget av en boret bolt, koble kabelen til den elektriske motorakselen;

• legg en gummislange med passende diameter på kabelen og fest et håndtak laget til den;

• installer en startknapp;
• koble utstyr til nettverket;

• sjekk funksjonaliteten til enheten som er laget.

En hjemmelaget drill lar deg behandle tre, bein, metall, glass, plast, keramiske arbeidsstykker, samt ulike metaller, naturlig og kunstig stein.

Du kan også bruke elektriske motorer når du lager hjemmelagde rette kverner, designet for 380 V, men hvis de kan justeres til 220. I slike tilfeller må du tukle litt mer. Det er mye informasjon om dette problemet både på Internett og i bøker om elektroteknikk.

Lage en minibor fra en motor

Det hender at hjemme må du lage små hull i tre eller plast, og bor er ikke egnet. I slike tilfeller vil en hjemmelaget minibor laget av en motor hjelpe. Den kan også brukes til å utføre tregravering. Og hvis du er interessert i amatørradio, kan du ved å bruke det opprettede verktøyet bore og kutte brett.

Å lage hjemmelaget enhet, må du ta en elektrisk miniatyrmotor fra en gammel båndopptaker. Selv ulike modeller av motorer fra barneleker er egnet. Hvis du bruker en minimotor fra en 12 V-båndopptaker som stasjon, trenger du også følgende materialer og deler:

• strømforsyning eller flere batterier (batteri) med 12 V utgang;
• et stykke plastrør (ca. 10 cm langt) med et slikt tverrsnitt at en elektrisk miniatyrmotor kan settes inn inne;
• varmebestandig lim;
• på-knapp;
• ledninger for elektriske tilkoblinger.

Du kan sette sammen en minibor selv ved å bruke følgende algoritme:

• bruk en elektrisk drill eller kniv, lag et hull i røret for bryteren;
• smør motoren med lim for å fikse den inne i det fremtidige huset;

• sett den elektriske motoren inn i røret;
• noen av ledningene som motoren drives gjennom settes inn i et hull som tidligere er boret i huset, og den andre enden er igjen på baksiden av huset;

• en ledning fra strømforsyningen settes inn i hullet under knappen;
• lodd bryteren til de utstikkende endene ved hjelp av et loddejern, og isoler kontaktene forsiktig;

• De to gjenværende ledningene fra enden av røret (fra knappen og motoren) er koblet til kontakten for tilkobling av strømforsyningen;

• kutt av halsen på en plastflaske;
• lag et hull i midten av lokket for kontakten og lim disse delene sammen;
• lim nakken til røret;

• koble den sammensatte miniboren til strømforsyningen;

• Ved å trykke på en knapp sjekker de funksjonaliteten til det hjemmelagde produktet.

Strømforsyningsspenning bør velges slik at den samsvarer med driftsspenningen til den elektriske motoren som brukes.

For å gjøre en minibor autonom, trenger du bare å feste batterier til den.

Hjemmelaget Dremel fra drill og blender

Har du en gammel eller unødvendig blender, så er det også enkelt å lage en minibor av den. Dette husholdningsapparatet har allerede et komfortabelt håndtak. I tillegg til selve blenderen, trenger du også følgende enheter og tilleggsdeler:

• verktøy for å demontere enheten (skrutrekkere med forskjellige tips, tang);
• skyvelære eller linjal;
• spennhylse;
• loddebolt med loddesett;
• etterbehandling fil, sandpapir;
• bytte om.

Du kan klare deg uten den siste delen, men da må du hele tiden trykke på strømknappen med hånden mens du arbeider med den rette kvernen.

En gravør fra en blender er laget slik:

• demonter forsiktig husholdningsapparater;
• ta ut de indre delene: den elektriske motoren og kretskort, som styrer driften av enheten;
• ved hjelp av en skyvelære, mål diameteren på spindelen for å kjøpe en hylsechuck som passer for den;
• hvis den elektriske motoren er forurenset med noe, for eksempel rust, rengjøres den grundig, med forsiktighet for ikke å skade viklingene;
• fest den kjøpte spennhylsen (eller en som er laget uavhengig) på spindelen;
• strømknappen som allerede er på blenderen er erstattet med en bryter: ledningskontaktene er loddet;
• tilpasse et hull i huset til husholdningsapparatet for en ny bryter;
• installer den elektriske motoren med brettet på plass inne i huset;
• samle verktøyet.

Avhengig av modellen til blenderen du konverterer, kan det hende du må gjøre ekstra hull i kroppen, eller utvide eksisterende ved hjelp av en fil. Det vil ikke være noe problem å gjøre dette

Hele den beskrevne prosessen med å sette sammen en Dremel fra en blender er demonstrert i detalj i videoen nedenfor.

Du trenger ikke å lage om blenderen, men bare koble til et fleksibelt skaft for en fabrikklaget gravør. Dokkingmetoden vises i videoen nedenfor.

Du kan også lage en gravør fra en drill. Sammenstillingen av alternativer med og uten fleksibel aksel er vist i de følgende videoene.

Lage en gravør fra en 3D-printer

En vanlig 3D-printer er et godt grunnlag for å lage en gravør som du kan skjære med ulike materialer, gjøre håndverk og utføre andre operasjoner. For å oppgradere en eksisterende enhet, trenger du ytterligere installere brett, som vil drive driftskretsene til utstyret og lasermodulen.

En graveringsmaskin laget av en 3D-printer demonstreres i følgende video.

I tillegg til de enkleste metodene som vurderes for å lage en hjemmelaget graveringsmaskin fra en 3D-skriver, en liten elektrisk motor, en liten elektrisk motor, en blender og en drill, er det også andre alternativer. I dette tilfellet brukes både denne teknikken og andre elektroverktøy som grunnlag. Håndverkere kommer stadig med nye modifikasjoner, og viser designfantasi. Når du implementerer noen av alternativene ovenfor eller uavhengig utvikling i praksis, bør du gi sikkerhet laget hjemmelaget produkt. For å gjøre dette er det nødvendig å isolere de elektriske kontaktene ordentlig og montere utstyret pålitelig.

Merk følgende! Vær forsiktig når du bruker laser. Laseren som brukes i denne maskinen kan forårsake synsskader og muligens blindhet. Når du jobber med kraftige lasere over 5 mW, bruk alltid et par vernebriller designet for å blokkere laserbølgelengden.

En lasergraver på Arduino er en enhet hvis rolle er å gravere tre og andre materialer. I løpet av de siste 5 årene har laserdioder utviklet seg, noe som gjør det mulig å lage ganske kraftige gravører uten mye av kompleksiteten ved å bruke laserrør.

Du bør være forsiktig når du graverer andre materialer. For eksempel ved bruk av plast med laserapparat vil det oppstå røyk, som inneholder farlige gasser ved forbrenning.

I denne leksjonen vil jeg prøve å gi retning til tanken, og over tid vil vi lage en mer detaljert leksjon om implementeringen av denne komplekse enheten.

Til å begynne med foreslår jeg at du ser på hvordan hele prosessen med å lage en gravør så ut for en radioamatør:

Sterke trinnmotorer krever også at sjåførene får mest mulig ut av dem. I dette prosjektet brukes en spesiell stepper driver for hver motor.

Nedenfor er litt informasjon om de valgte komponentene:

1. Trinnmotor – 2 stk.
2. Rammestørrelsen er NEMA 23.
3. Dreiemomentet er 1,8 lb-ft ved 255 oz.
4. 200 trinn/omdreininger – 1 trinn 1,8 grader.
5. Strøm – opp til 3,0 A.
6. Vekt – 1,05 kg.
7. Bipolar 4-leder tilkobling.
8. Stepper driver – 2 stk.
9. Digital stepping drive.
10. Chip.
11. Utgangsstrøm - fra 0,5 A til 5,6 A.
12. Utgangsstrømbegrenser – reduserer risikoen for overoppheting av motoren.
13. Styresignaler: trinn- og retningsinnganger.
14. Puls inngangsfrekvens – opptil 200 kHz.
15. Forsyningsspenning – 20 V – 50 V DC.

For hver akse driver motoren kuleskruen direkte gjennom motorkoblingen. Motorene er montert på rammen ved hjelp av to aluminiumshjørner og en aluminiumsplate. Aluminiumshjørnene og platen er 3 mm tykke og er sterke nok til å støtte en 1 kg motor uten å bøye seg.

Viktig! Motorakselen og kuleskruen må være riktig innrettet. Koblingene som brukes har en viss fleksibilitet for å kompensere for mindre feil, men hvis justeringsfeilen er for stor, vil de ikke fungere!

En annen prosess for å lage denne enheten kan sees i videoen:

2. Materialer og verktøy

Nedenfor er en tabell med materialene og verktøyene som kreves for Arduino lasergraverprosjektet.

3. Utvikling av basen og aksene

Maskinen bruker kuleskruer og lineære lagre for å kontrollere posisjonen og bevegelsen til X- og Y-aksene.

Egenskaper for kuleskruer og maskintilbehør:

• 16 mm kuleskrue, lengde – 400 mm-462 mm, inkludert maskinerte ender;
• stigning - 5 mm;
• C7 nøyaktighetsvurdering;
• BK12/BF12 kuleledd.

Siden kulemutteren består av kulelager som ruller i et spor mot en kuleskrue med svært liten friksjon, betyr dette at motorer kan gå med høyere hastighet uten å stoppe.

Rotasjonsorienteringen til kulemutteren låses ved hjelp av et aluminiumselement. Bunnplaten er festet til to lineære lagre og til en kulemutter gjennom en aluminiumsvinkel. Rotasjon av kuleskrueakselen gjør at bunnplaten beveger seg lineært.

4. Elektronisk komponent

Den valgte laserdioden er en 1,5 W, 445 nm diode plassert i en 12 mm pakke med en fokuserbar glasslinse. Disse kan finnes, forhåndsmonterte, på eBay. Siden det er en 445 nm laser, er lyset den produserer synlig blått lys.

Laserdioden krever kjøleribbe ved drift kl høye nivåer makt. Ved konstruksjon av graveren benyttes to aluminiumsstøtter for SK12 12 mm, både for montering og for kjøling av lasermodulen.

Utgangsintensiteten til en laser avhenger av strømmen som går gjennom den. En diode i seg selv kan ikke regulere strømmen, og hvis den kobles direkte til en strømkilde, vil den øke strømmen til den svikter. Det kreves derfor en justerbar strømkrets for å beskytte laserdioden og kontrollere lysstyrken.

Et annet alternativ for å koble til mikrokontrolleren og elektroniske deler:

5. Programvare

Arduino-skissen tolker hver kommandoblokk. Det er flere kommandoer:

1 – flytt HØYRE én piksel RASK (tom piksel).

2 – flytt HØYRE én piksel SLOW (brent piksel).

3 – Flytt til VENSTRE én piksel RASK (tom piksel).

4 – Flytt til VENSTRE én piksel SLOW (brent piksel).

5 – gå opp én piksel RASK (tom piksel).

6 – Flytt OPP én piksel SLOW (brent piksel).

7 – Flytt RASK én piksel NED (tom piksel).

8 – flytt NED én piksel SLOW (brent piksel).

9 – slå på laseren.

0 – slå av laseren.

r – returner aksene til sin opprinnelige posisjon.

Med hvert tegn kjører Arduino den tilsvarende funksjonen for å skrive til utgangspinnene.

Arduino kontroller motor hastighet gjennom forsinkelser mellom trinnpulser. Ideelt sett vil maskinen kjøre motorene med samme hastighet enten den graverer et bilde eller passerer en tom piksel. Men på grunn av den begrensede kraften til laserdioden må maskinen ro ned på pikselposter. Det er derfor det er det to hastigheter for hver retning i listen over kommandosymboler ovenfor.

En skisse av 3 programmer for Arduino lasergraveren er nedenfor:

/* Styreprogram for trinnmotor */ // konstanter vil ikke endres. Brukes her for å angi pin-nummer: const int ledPin = 13; // nummeret på LED-pin const int OFF = 0; const int ON = 1; const int XmotorDIR = 5; const int XmotorPULSE = 2; const int YmotorDIR = 6; const int YmotorPULSE = 3; //halvt trinns forsinkelse for tomme piksler - multipliser med 8 (<8ms) const unsigned int shortdelay = 936; //half step delay for burnt pixels - multiply by 8 (<18ms) const unsigned int longdelay = 2125; //Scale factor //Motor driver uses 200 steps per revolution //Ballscrew pitch is 5mm. 200 steps/5mm, 1 step = 0.025mm //const int scalefactor = 4; //full step const int scalefactor = 8; //half step const int LASER = 51; // Variables that will change: int ledState = LOW; // ledState used to set the LED int counter = 0; int a = 0; int initialmode = 0; int lasermode = 0; long xpositioncount = 0; long ypositioncount = 0; //*********************************************************************************************************** //Initialisation Function //*********************************************************************************************************** void setup() { // set the digital pin as output: pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(LASER, OUTPUT); for (a = 2; a <8; a++){ pinMode(a, OUTPUT); } a = 0; setinitialmode(); digitalWrite (ledPin, ON); delay(2000); digitalWrite (ledPin, OFF); // Turn the Serial Protocol ON Serial.begin(9600); } //************************************************************************************************************ //Main loop //************************************************************************************************************ void loop() { byte byteRead; if (Serial.available()) { /* read the most recent byte */ byteRead = Serial.read(); //You have to subtract "0" from the read Byte to convert from text to a number. if (byteRead!="r"){ byteRead=byteRead-"0"; } //Move motors if(byteRead==1){ //Move right FAST fastright(); } if(byteRead==2){ //Move right SLOW slowright(); } if(byteRead==3){ //Move left FAST fastleft(); } if(byteRead==4){ //Move left SLOW slowleft(); } if(byteRead==5){ //Move up FAST fastup(); } if(byteRead==6){ //Move up SLOW slowup(); } if(byteRead==7){ //Move down FAST fastdown(); } if(byteRead==8){ //Move down SLOW slowdown(); } if(byteRead==9){ digitalWrite (LASER, ON); } if(byteRead==0){ digitalWrite (LASER, OFF); } if (byteRead=="r"){ //reset position xresetposition(); yresetposition(); delay(1000); } } } //************************************************************************************************************ //Set initial mode //************************************************************************************************************ void setinitialmode() { if (initialmode == 0){ digitalWrite (XmotorDIR, OFF); digitalWrite (XmotorPULSE, OFF); digitalWrite (YmotorDIR, OFF); digitalWrite (YmotorPULSE, OFF); digitalWrite (ledPin, OFF); initialmode = 1; } } //************************************************************************************************************ // Main Motor functions //************************************************************************************************************ void fastright() { for (a=0; a0)( fastvenstre(); ) if (xposisjonantall< 0){ fastright(); } } } void yresetposition() { while (ypositioncount!=0){ if (ypositioncount >0)( fastdown(); ) if (ypositioncount< 0){ fastup(); } } }

6. Start og oppsett

Arduino representerer hjernen for maskinen. Den sender ut trinn- og retningssignalene for stepperdriverne og laseraktiveringssignalet for laserdriveren. I det aktuelle prosjektet kreves det kun 5 utgangspinner for å kontrollere maskinen. Det er viktig å huske at basene for alle komponenter må være relatert til hverandre.

7. Funksjonssjekk

Denne kretsen krever minst 10VDC strøm, og har et enkelt på/av inngangssignal levert av Arduino. LM317T-brikken er en lineær spenningsregulator som er konfigurert som en strømregulator. Kretsen inkluderer et potensiometer som lar deg justere den regulerte strømmen.