Гравёры электрические своими руками. Как сделать лазер

Доброго дня, мозгоинженеры ! Сегодня поделюсь с вами руководством о том, как сделать лазерный резак мощностью 3Вт и рабочим столом 1.2х1.2 метра под управлением микроконтроллера Arduino.

Эта мозгоподелка родилась для создания журнального столика в стиле «пиксель-арт». Нужно было нарезать материал кубиками, но вручную это затруднительно, а через онлайн-сервис очень дорого. Тогда и появился этот 3-х ватный резак/гравер для тонких материалов, уточню, что промышленные резаки имеют минимальную мощность около 400 ватт. То есть легкие материалы, такие как пенополистирол, пробковые листы, пластик или картон, этот резак осиливает, а вот более толстые и плотные только гравирует.

Шаг 1: Материалы

Arduino R3
Proto Board – плата с дисплеем
шаговые двигатели
3-х ватный лазер
охлаждение для лазера
блок питания
регулятор DC-DC
транзистор MOSFET
платы управления двигателями
концевые выключатели
корпус (достаточно большой, чтобы вместить почти все детали списка)
зубчатые ремни
шарикоподшипники 10мм
шкивы для зубчатых ремней
шарикоподшипники
2 доски 135х 10х2 см
2 доски 125х10х2 см
4 гладких стержня диаметром 1см
различные болты и гайки
винты 3.8см
смазка
стяжки-хомуты
компьютер
циркулярная Пила
отвертка
различные сверла
наждачная бумага
тиски

Шаг 2: Электросхема

Электроцепь лазерной самоделки информативно представлена на фото, есть лишь несколько уточнений.

Шаговые двигатели: думаю, вы заметили, что два двигателя запускаются от одной платы управления. Это нужно для того чтобы одна сторона ремня не отставала от другой, то есть два двигателя работают синхронно и сохраняют натяжения зубчатого ремня, нужное для качественной работы поделки .

Мощность лазера: при настройке регулятора DC-DC убедитесь, что на лазер подается постоянное напряжение, не превышающее технические характеристики лазера, иначе вы его просто сожжете. Мой лазер рассчитан на 5В и 2.4А, поэтому регулятор выставлен на 2А и напряжение немного ниже 5В.

Транзистор MOSFET: это важная деталь данной мозгоподелки, так как именно этот транзистор включает и выключает лазер, получая сигнал от Arduino. Так как ток от микроконтроллера очень слабый, то только этот транзистор MOSFET может его воспринимать и запирать или отпирать контур питания лазера, другие транзисторы на такой слаботочный сигнал просто не реагируют. MOSFET монтируется между лазером и «землей» от регулятора постоянного тока.

Охлаждение: при создании своего лазерного резака я столкнулся с проблемой охлаждения лазерного диода, для избежания его перегрева. Проблема решилась установкой компьютерного вентилятора, с которым лазер отлично функционировал даже при работе 9 часов подряд, а простой радиатор не справлялся с задачей охлаждения. Еще я установил кулеры рядом с платами управления двигателями, так как они тоже прилично греются, даже если резак не работает, а просто включен.

Шаг 3: Сборка

В приложенных файлах находится 3D модель лазерного резака, показывающая размеры и принцип сборки рамки рабочего стола.

Челночная конструкция: она состоит одного челнока отвечающего за ось Y, и двух спаренных челнока отвечающих за ось X. Ось Z не нужна, так как это не 3D принтер, но вместо нее лазер будет попеременно включаться и выключаться, то есть ось Z заменяется глубиной прожига. Все размеры челночной конструкции я постарался отразить на фото, уточню лишь, что все установочные отверстия для стержней в бортах и челноках глубиной 1.2см.

Направляющие стержни: стержни стальные (хотя алюминиевые предпочтительней, но стальные проще достать), довольно большим диаметром в 1 см, но такая толщина стержня позволит избежать провисания. Заводская смазка со стержней удалена, а сами стержни тщательно отшлифованы шлифмашинкой и наждачной бумагой до идеальной гладкости для хорошего скольжения. А после шлифовки стержни обработаны смазкой с белым литием, которая предотвращает окисление и улучшает скольжение.

Ремни и шаговые двигатели: Для установки шаговых двигателей и зубчатых ремней я пользовался обычными инструментами и материалами, попавшимися под руку. Сначала монтируются двигатели и шарикоподшипники, а затем сами ремни. В качестве кронштейна для двигателей был использован лист металла примерно одинаковый по ширине и в два раза больше по длине, чем сам двигатель. В этом листе просверлено 4 отверстия для крепления на двигатель и два для крепления к корпусу самоделки , лист согнут под углом 90 градусов и прикручен саморезами к корпусу. С противоположной стороны от места крепления двигателя аналогичным образом установлена подшипниковая система, состоящая из болта, двух шарикоподшипников, шайбы и металлического листа. По центру этого листа сверлиться отверстие, с помощью которого он крепится к корпусу, далее лист загибается пополам и уже по центру обоих половинок сверлится отверстие для установки подшипниковой системы. На полученную таким образом пару двигатель-подшипник надевается зубчатый ремень, который крепится к деревянному основанию челнока обычным саморезом. Более понятно этот процесс представлен на фото.

Шаг 4: Софт

К счастью программное обеспечение для данной мозгоподелки бесплатно и с открытым исходным кодом. Все необходимое находится по нижеприведенным ссылкам:

Во и все что я хотел рассказать о своем лазерном резаке/гравере. Благодарю за внимание!

Удачных самоделок !

Нанесение на различные предметы рисунка методом снятия вещества с его поверхности, известно человечеству на протяжении многих тысячелетий.

С появлением новых материалов, возникла необходимость в освоении методов работы позволяющих наносить гравировку на предметы, которые значительно твёрже дерева и камня. Новые технологии позволяют полностью автоматизировать процесс гравировки при нанесении рисунка на металлическую поверхность, но для домашнего мастера наиболее подходящим вариантом является освоение ручного метода нанесения рисунка.

Гравировка по металлу своими руками возможна в домашних условиях, при наличии инструментов и подходящего помещения для выполнения этого вида работы.

Для ручной гравировки в домашних условиях понадобятся следующие инструменты и материалы:

Штихель.
Металлическая заготовка.
Тиски либо аналогичное приспособление для удержания заготовки в неподвижном состоянии.

Заготовка для нанесения рисунка может быть использована из любого металла, но для начинающих мастеров лучше использовать алюминий или медь.

Штихель представляет собой стержень длиной до 120 мм. Один конец этого инструмента срезан под углом и заточен, другой — установлен в ручку из дерева или пластмассы.

Штихель может быть разной формы, а также отличаться по ширине рабочей поверхности. При отсутствии данного инструмента его можно изготовить самостоятельно при наличии подходящих для этой цели материалов.

Самостоятельное изготовление штихеля

Для изготовления штихеля необходимо использовать инструментальную сталь. Отлично подходит для этой цели металл, который используется в рессорах и шарикоподшипниках. Можно для изготовления режущей поверхности, применить старые напильники и надфили, а также различные фрезы, которые необходимо разрезать на тонкие полосы.

Идеальным материалом для изготовления штихеля для гравировки является сталь марки Р18. Из старых кругов для циркулярных пил можно изготовить большое количество заготовок для производства штихелей в домашних условиях. Далее рабочая часть заготовки затачивается под углом, который позволит сделать на металлической поверхности выемку определённой ширины.

Ручка штихеля изготовляется из древесины твёрдых пород, и должна быть такой ширины, чтобы мастеру удобно было держать инструмент в руке. Рекомендуемая длина этой части штихеля обычно составляет 50 мм.

Ручка в форме гриба, является наиболее подходящей для изготовления этого инструмента, но можно поэкспериментировать и изготовить несколько различных вариантов, и уже в процессе работы выбрать наиболее подходящий вариант.

Подготовка заготовки

Прежде всего следует выбрать заготовку на которой и будет отображаться рисунок. Подобранное изделие должно быть без ржавчины и сколов. Для подготовки поверхности потребуется:

Наждачная бумага P400.
Паста ГОИ №1 или №2

Вначале заготовка полируется с помощью наждачной бумаги. Затем производится финишная полировка с помощью пасты ГОИ.

Чтобы исключить повреждение поверхности, при проведении полировочных работ пастой ГОИ, рекомендуется использовать данное средство только №1 или №2.

Также следует произвести, перед финишной полировкой этим средством, следующие действия:

Подготовить фланелевую ткань и смочить её уайт-спиритом
Насыпать на смоченную ткань пасту ГОИ.
Протереть тканью ненужный участок металла для извлечения крупных кусочков, которые могут поцарапать поверхность.

После такой подготовки, равномерными круговыми движения производится полировка заготовки. После окончания полировочных мероприятий, металлический предмет необходимо ополоснуть в керосине и высушить при комнатной температуре.

Процесс нанесения гравировки на металл

Если гравировка металлической поверхности осуществляется впервые, то прежде чем приступить к нанесению основного рисунка, рекомендуется потренироваться на ненужном куске металла.

Идеальным вариантом для таких тренировок, является использование медной пластины. Кусок меди следует надёжно закрепить на деревянной доске с помощью саморезов с широкими шляпками. Когда заготовка будет закреплена, доску укладывают на стол, включают, при необходимости, дополнительное освещение, зажимают режущий инструмент в правой руке, и делают ровную насечку на металлической поверхности.

Чтобы при выполнении ровной линии рука не соскользнула, на поверхности металлической пластины большие пальцы левой и правой руки должны быть соединены и касаться пластины в месте выполнения рисунка. Указательный палец правой руки, в это время, ложится на резец инструмента, и полностью контролирует процесс нанесения линий. Рекомендуется вначале обучения сделать несколько прямых параллельных полос на заготовке. Когда ровные участки будут получаться хорошо, можно перейти к выполнению полукруглых линий.

Когда рука уже будет немного набита можно приступать к гравировке рисунка на заготовке. Для проведения данной работы металлический предмет также необходимо надёжно зафиксировать. Для этой цели следует изготовить приспособление аналогичное вышеописанному механизму фиксатора на саморезах.

Для гравировки простых фигур, инициалов и других несложных изображений, можно приступать сразу после закрепления металлического предмета. Если необходимо выполнить сложный рисунок, рекомендуется вначале перенести изображение на заготовку.

Перенос сложного изображения на металл

Оригинальный способ переноса изображения на металлическое основание осуществляется в такой последовательности:

На поверхность обрабатываемого металла наносится лак.
Мягким графитовым карандашом на плёнке из полиэстера рисуется изображение, которое будет выгравировано на заготовке.
Рисунок накрывается скотчем, прижимается по всей площади к плёнке и аккуратно снимается с неё. При этом на липкой поверхности скотча останется изображение нарисованное ранее.
Когда лак подсохнет, скотч прикрепляется на поверхность металла, проглаживается валиком или другим мягким предметом, а затем снимается.

После правильного выполнения описанных действий на изделии останется рисунок, по которому можно будет выполнить гравировку.

Другие способы гравировки

Кроме ручного способа гравировки в домашних условиях можно осуществить следующие методы рельефного изменения металлической поверхности:

Химическая гравировка — метод легко выполнить дома даже при наличии обычной поваренной соли и зарядного устройства для телефона.
Использование бормашины — способ отлично подходит для домашнего использования. Принцип удаления металла этим методом аналогичен ручной гравировке, но вместо штихеля используется бормашина или аналогичное приспособление с вращающимся тонким .
— является самым совершенным способом нанесения рисунка на металлическую поверхность, но оборудования для такого вида работ будет стоить слишком дорого. Применение данного метода гравировки оправдано только в том случае, когда увлечение по нанесению рисунков на металл становится профессией и приносит постоянный доход.

Заключение

Как сделать гравировку на металле и какой осваивать метод для выполнения этого вида работ, каждый должен решать сам. Для начала рекомендуется приобрести профессиональный инструмент для ручной работы. Поработав некоторое время с ручным инструментом можно переходить к освоению оборудования, которое позволит значительно ускорить процесс выполнение гравировки.

Лазеры давным-давно вступили в наш обиход. Гиды используют световые указки, строители с поддержкой луча ставят уровни. Призвание лазера – разогревать вещества (вплоть до теплового уничтожения) – применяется при раскрое и украшающем оформлении. Одно из применений – лазерная гравировка. На разных материалах можно получить тонкие узоры фактически без ограничений по сложности.

В реализации представлен богатейший выбор гравировочных станков, в основном китайского изготовления. Оснащение не очень дорогостоящее, тем не менее приобретение просто с целью развлечения нецелесообразно. Гораздо увлекательнее сделать самодельный лазерный гравер собственными руками.

Как произвести гравер из принтера?

Как сделать гравер своими руками? Изготовить ЧПУ гравер из старого принтера совершенно нетрудно. Это как Ардуино конструктор. Детальная инструкция, несомненно, поможет во всем сориентироваться.

Однако вначале необходимо приготовить все требуемые составляющие для ЧПУ:

3 шпильки из торгового центра метизов;
дюралевый П-профиль;
2 подшипника из металла;
кусочек оргстекла;
гайки из металла обыкновенного размера и большие;
3 шаговых мотора, их можно брать из старого принтера.

Также необходимо, чтобы под рукой находились такие приборы:

пила;
шурупы;
отвёртки и прочие приборы.

Только одно, что необходимо будет произвести вне дома, так это сварить основание для станка ЧПУ, хоть в болтовом креплении также допускается его сделать.

Этапы производства станка

Начинается изготовление гравера с крепления ходового винта и профиля. Завершающий этап –применяют салазки .

Ход работы:

Машина для гравировки в данной модификации, разработанная собственными руками, может являться обыкновенным домашним дремелем . Приделать свой гравер допускается при помощи оргстекла.

Вот и готов лазерный настольный гравер своими руками. Сейчас остаётся его только лишь подсоединить при помощи концевых выключателей. Данное самодельное приспособление даёт возможность осуществлять в бытовых условиях резьбу по камню, однако не даёт возможности разделить его.

Как собрать устройство для лазерной гравировки, применяя диод от старого DVD-привода?

Свой лазер можно произвести из DVD-привода. Оптический луч, что выполнен собственными руками, вряд ли управится с железом либо деревом .

Однако им будет полностью возможно разделить :

бумагу;
небольшой лист пластика;
полиэтиленовую плёнку;
прочие простые и деликатные изделия.

Помимо вышеперечисленных альтернатив, лазеру, сделанному собственными руками из DVD-привода, допускается придумать множество самых всевозможных задач. В особенности его потенциал отлично выявляется в творческой области.

Если резьба не нужна , лазером из DVD-дисковода можно:

выжигать узоры либо картинки на древесных поверхностях;
освещать разные предметы, удалённые на большом расстоянии;
пользоваться в качестве декорации у себя дома;
делать непосредственные линии (т. к. луч отлично заметен), что будет в особенности полезно при постройке и починке.

Что понадобится для исполнения работы?

Чтобы сделать луч, понадобятся определённые элементы. Всегда они продаются в обыкновенных торговых центрах электроники, следовательно, каких-либо лишних стараний прикладывать не доведётся.

Таким образом, с целью производства понадобятся:

Разбор дисковода обязан проводиться с особенной осмотрительностью. При невнимательном обращении можно не только лишь испортить механизм, но и причинить ущерб собственным глазам. Проблема в том, что луч имеет возможность ослепить в какое-то время и отрицательно отразиться в остроте зрения.

Теперь самодельное приспособление следует обеспечить электрическим током. Питание обычного диода обязано быть 3V, а потребление – до 400 мА. Данные значения могут изменяться в зависимости от скорости записи в накопитель. Лазеру не требуется огромная производительность. Так, составляющим привода, скорость записи которого 16X, довольно достаточно 200 мА. Увеличивать данное значение максимально допускается вплоть до 300 миллиампер, иначе существует возможность испортить кристаллик и позабыть о самодельном лазере.

Самодельный коллиматор проще всего сделать с обыкновенной лазерной указки. Подойдет и наиболее дешёвый китайский вариант. Всё, что необходимо, это вынуть из «лазерки» оптическую линзу (она видна). Ширина полупрямой будет больше 5 миллиметров. Безусловно, такого рода коэффициент является огромным и никак не может претендовать на титул лазера. Сократить диаметр вплоть до 1 мм как раз поможет стоковая линза коллиматора. Хотя с целью свершения подобного эффекта доведётся основательно поработать.

Создание лазера собственными руками - весьма интересный процесс. Тут не требуется каких-то специализированных частей либо больших экономических расходов. Полностью довольно аккуратности и неглубоких познаний об электрике. При удачном производстве можно приступать пользоваться устройством. Режущий луч без труда лопает воздушные шарики, прожигает бумагу и оставляет отпечатки на дереве. Тем не менее, при применении не следует забывать о технической безопасности.

Всем доброго времени!

В этом посте хочу поделится с Вами процессом создания лазерного гравера на основе диодного лазера из Китая.

Несколько лет назад появилось желание приобрести себе готовый вариант гравера с Aliexpress с бюджетом в 15 тыс, но после долгих поисков я пришел к выводу, что все представленные варианты слишком простые и по сути являются игрушками. А хотелось что-то настольное и при этом достаточно серьезное. Спустя месяц исследований было принято решение сделать сей аппарат своими руками, и понеслась...

В тот момент у меня еще не было 3D принтера и опыта 3D моделирования, но зато с черчением все было в порядке)

Вот собственно один из тех готовых граверов из Китая.

Насмотревшись на варианты возможных конструкций механики, на листочке были сделаны первые эскизы будущего станка..))

Было принято решение, что область гравировки должна быть не меньше листа А3.

Сам лазерный модуль был куплен одним из первых. Мощностью 2W, так как это было самым оптимальным вариантом за разумные деньги.

Вот собственно сам лазерный модуль.

И так, было решено, что ось X будет ездить по оси Y и началось ее проектирование. А началось все с каретки...

Вся рама станка была сделана из алюминиевых профилей разной формы, купленных в Леруа.

На этом этапе эскизы на тетрадных листочках больше не появлялись, все чертилось и придумывалось в Компасе.

Купив 2 метра квадратного профиля 40х40 мм для построения рамы станка в конечном итоге из него была сделана только сама каретка..))

Двигатели, линейные подшипники, ремни, валы и вся электроника заказывались с Aliexpress в процессе разработки и планы о том, как будут крепиться двигатели и какая будет плата управление менялись на ходу.

Спустя несколько дней черчения в Компасе был определен более менее четкий вариант конструкции станка.