Направи си сам Cnc горелка от импровизирани средства. Фабричен и домашен уред за изгаряне на дърва. Телна горелка и нейните предимства

Продължаване на проекта с отворен код *. Както всички истории започват с думи, това беше вечер... В тази ситуация всичко е малко по-различно. Миналата година беше проектиран и сглобен (на практика по спор) cnc рутер, отпечатан на 3D принтер... ... Машината беше сглобена, пусната, монтиран е 5,5 вата лазер. След "играене" с лазера, самата фреза избледнява на заден план. Започна да гори. Както знаете, лазерът работи много добре с векторна графика, в това отношение няма равен на него, но проблемите започват с растера. И тук влиза в сила човешкото "искам още!" Без колебание първото нещо, което ми хрумна, беше нихромовата горелка, която привлече окото ми преди няколко години. Да, и финансовите инвестиции изискват много по-малко от цената на самия лазер.

Как работи?
Принципът на работа може да бъде сравнен или по-скоро тестван с поялник под ръка. Загрявайте го до максимална температура, започнете бавно дървена повърхност, колкото по-бавно харчите, толкова по-тъмна се оказва изгорената повърхност, ако я държите много бързо, тогава повърхността няма да има време да изгори (твърде кратък контакт с повърхността) на фигурата, можете да я изобразите така: ( според този алгоритъм софтуерът е изграден)

При максимални скорости цветът остава практически непроменен спрямо повърхността.

Проектиране и монтаж

Първоначално дизайнът не трябва да е по класическата схема, но след малко мислене реших да оставя класиката все пак, т.к. трябваше да бъде тестван един конструктивен елемент, а именно оста X с каретата. Просто казано, как ще се държи каретата на два линейни лагера. Въпреки че машината не носи абсолютно никакво натоварване по време на работа, но все пак две, това не е достатъчно, китайската реакция е безмилостна

Като цяло, с изключение на "дребните неща" в дизайна, се използват само 8 печатни части, при които стартирането на машината вече е възможно, общо има 11 части на този момент, (монтаж за arduinki, капак с охладители и др.). Поради своята "простота" на възлите, размерът на теория може да бъде всякакъв, на теория, защото валовете 8 мм над метър, предполагам, вече не са много добри. Да, и първоначално машината беше планирана в такъв размер, че лист A3 беше лесно поставен. Но поради факта, че, както се оказа по-късно, не намерих 500 мм водачи за оста X, тъй като ги похарчих на фрезата, но те бяха в кошчетата от 800 мм. Стана жалко да се реже, остави ги така, както бяха, от което машината нарасна по размер. Както се оказа по време на работа, това е само огромен плюс.

Рамка от алуминиев квадратен профил 20х20мм по периметъра и "маса" от същия материал 12х12мм, всичко е закрепено с нитове. Можете да го завъртите с болтове, но не се притеснявайте с ненужни движения на тялото, нитове изпълняват задачата си напълно

Какво е хубавото на такава рамка, така че окабеляването лесно да се скрие в тръбите, като по този начин печели цялостния външен вид

Обща форма:

електроника:

Всичко е изградено върху Ардуино база UNO + cnc щит 3.0 съответно. Освен това на щита в моята ферма е разпределена ролята на циганин, люлеещ се от една машина на друга ... един за всички, един вид проститутка)) (багаво, няма пари да поръчам допълнително). GRBL 1.1 фърмуер. Тази икономия се захранва, включително топлината на жилото, от 12-волтово захранване 40A (40 е твърде много, просто нямаше друг) 20 - 25 ампера, според предварителните изчисления, е напълно достатъчно.

Принудително охлаждане на драйвера

Софтуерна част:

За генериране на g-код използвам чудесния безплатна програма Bmp в GCode конвертор. Това, което много ми хареса, фактът, че има настройки за скоростта на черното, т.е. експериментално изберете с каква скорост се изгаря черната линия, без да се повреди повърхността "без да се рови в нея" и задайте тази стойност в програмата. По този начин стигнах до заключението, че регулаторът за отопление на върха по същество не е необходим, достатъчно е да зададете максималното светене веднъж по време на монтажа и да намерите минималната черна скорост. По-късно, при изгаряне, ако трябва да направите снимката по-лека, тогава просто увеличете скоростта на черната стойност, жилото се движи по-бързо, следователно и "начертаната" линия е по-лека. Максималният блясък може да бъде ограничен само от един параметър - максималната скорост на каретата и ускорението, в моя случай максимална скоросткаретки 16700 mm / s, можете да увеличите скоростта, като поставите шайба върху двигателя, по-голям диаметър... Експериментите за търсене продължават. След като кодовият файл е генериран, той вече може да бъде пуснат във всяка програма, която "знае" как да изпрати кода до arduinka. Използвам LaserGrbl, вече съм свикнал, удобно е, че показва времето за изпълнение на програмата, можете да натиснете пауза и други екстри.

И сега механиката е сглобена, електрониката е свързана, arduinka е зашита и конфигурирана за параметрите на механиката, поставих параметрите в клавиатурата за отгатване на пръсти, без да знам каква стъпка да направя в Y, като цяло има много въпроси и тестове в главата ми.
Първо изгаряне

След като погледна този позор, почесвайки тила с интелигентни очи, на козата стана ясно, че е необходимо да промени настройките на програмата въз основа на характеристиките на механиката. Реших да потърся малко в гугъл, да вляза по-дълбоко в темата. Тонове безполезни страници в мрежата, няколко века видеоклипове в YouTube, които просто показват как изгаря, без специални текстове извън екрана, по принцип не научих нищо от никого, всичко е толкова красиво с всички, но е не е ясно как. Попаднах на "мистериозен" принтер, няма да разкривам името му и мнозина ще го разберат, само ще кажа, че цената му просто обърках къде е лявото къде е дясното. И тогава най-накрая се замислих. Цената за него не е малка, със сигурност има някакъв трик, от който се събира такава сума, което означава, че съм направил нещо нередно ...
Като разгледаме добре първия тест за изгаряне, стигаме до заключението, че скоростта на каретата е твърде висока, температурата на върха е ниска и има голяма стъпка между линиите. Променете настройките, увеличете температурата, запишете:

Е, вече се замислих по-добре, но какви са тези диви ивици? Разбирам, че разстоянието между ивиците е по-малко там, където има повече черно. Но факт е, че с течение на времето се появяват въглеродни отлагания върху върха, както и върху поялниците и когато достигне критичната, да речем, маса, въглеродните чипове се разпадат и температурата на върха рязко се повишава, в резултат на което се появява разлика в нюансите, скоростта е постоянна. Тук нямаше нужда да се измисля велосипед, всичко вече е умни хораизмислено за мен, всичко е красиво и без косяки. Владетел. При приближаване до координатата X = 0 жилото преминава върху метална линийка, буквално на сантиметър. Но и тук има малък трик, не намерих информация за това в мрежата, просто следвах логиката и грешките. Вариант първи, НЕ е правилен:

Не е вярно, че когато се приближавате до линийка, ужилване, което получава известен натиск върху повърхността поради обикновена гумена лента в моите случаи, трябва да се "изкачите" до повърхността на нашия почистващ препарат и колкото по-дебело е то, толкова по-тъжно така е, така че линийката трябва да е най-евтината, т.е. най-тънкият, но това не е достатъчно, поради факта, че жилото е в нажежен до червено състояние, а нихромът не е толкова твърд материал, удар в остър ъгъл просто огъва жилото в рог на овен. Излезте. Заострете малко ръба:

Това може да стане с помощта на българска дъщеря или по друг начин, няма смисъл да се прави прекалено рязко, доказано е. Просто заточете ъгъла и проблемът е решен.
Опитвам още:

Резултатът е буквално на лицето. И това е, започна се! Изгорете целия шперплат в хижата!

Няма да качвам много снимки, т.к. не всичко е перфектно, предстоят тестове и отново тестове, трябва да намерите максималните му възможности, като по този начин увеличите скоростта. Това не е бързо удоволствие, последните две изгорени снимки се отпечатват средно по 5 часа и половина всяка, размер 310x410. В същото време средната скорост на базата на кода е около 50-60% от възможностите му. Това е много кратко, но това е всичко. Приблизителното количество компоненти за сглобяването на тази шайтан машина е около 4т.р (по-късно ще посоча по-точна сума) Въз основа на това дали ще ви бъде интересно по-нататък ще последва следващата статия с завършения проект и неговия крайни възможности.
Връзка към проекти kirviks

Какви характеристики трябва да притежава CNC горелката, каква е разликата между продуктите и възможно ли е да ги проектирате сами? Експертите предупреждават, преди да отидете в магазина за устройството или да се опитате да го сглобите, е необходимо да разберете механизма на действие на CNC машината и да помислите кой ще бъде оптимален.

Напоследък пирографията се развива и придобива специално търсене, хората поръчват картини и портрети, изгорени върху дърво от професионалисти като сувенири и подаръци. Следователно, опитни майстории любителите на тази дейност имаха идеята да отворят своя собствена малък бизнесвъз основа на горящи изображения.

CNC лазерната горелка е едно от най-новите разработки.

CNC лазерна горелка

Основното отличителен белегустройството е способността за точно изрязване и очертаване на граници, висока оценкасе постига благодарение на факта, че машината рисува върху дървото с точки. Предимствата на лазерната машина:

Благодарение на високата точност, машината е удобна за изгаряне на малки надписи и табели - изображението ще бъде ясно с ярки очертания.
Лазерната горелка е подходяща за обработка на дърво, кожа, хартия и филм.
Машината работи правилно в помещение с ниски или високи температури, течения и колебания не влияят на функционирането.

Има големи недостатъци.

Тъй като машината рисува с точки, няма да е възможно да се извеждат полутонове и сенки с лазера. Дори опитен художник с оптимално настроена програма няма да може да постигне триизмерно изображение.

Лазерната машина с ЦПУ е бавна. Експертите уверяват, че за да нарисува портрет с размери 25 × 25 сантиметра, майсторът ще трябва да прекара около 13 часа. Трябва да се има предвид, че картината ще бъде лека, може да се наложи допълнително рисуване.

Когато увеличите снимката, преди да я прехвърлите върху платното, горелката ще я нарисува в пиксели. Външно изображението ще прилича на мозайка.

Майсторите твърдят, че излъчва твърде ярко сияние, с течение на времето такава яркост ще повлияе негативно на зрението.

Нихромова горелка за нишки

Устройството е оборудвано с различен механизъм на действие, което придава на изгорените изображения значителен обем, рисунките изглеждат естествени и богати. Изображението се нанася върху дървото с нихромова нишка, яркостта на цвета зависи от температурата на нагряване на конеца и времето на излагане на повърхността.

Когато рисувате сенки, жилото трябва бързо да се прекара по повърхността, без да се задържа върху дървото. Но ако чертежът изисква ярки и дебели линии, жицата може да се остави за 3-4 секунди.

Експертите посочват предимствата на машината:

Наситеността на шаблона се регулира на устройството със специален бутон.
Функцията помага да се придаде на изображението всякакъв интензитет, в зависимост от желанията на клиента.
Изгарянето на снимки е лесно върху дърво и кожа.
На опитен техник ще са необходими 3 часа, за да нарисува картина с размери 25 × 25 сантиметра.
Чертежът няма да бъде пикселизиран при разтягане и уголемяване на снимката.
По време на изгаряне устройството не излъчва вредна светлина.

Недостатъци на агрегата

За да върши работата ефективно, капитанът трябва да поддържа постоянна температура в стаята. Малко течение ще охлади ужилването на нихрома, върху изображението ще се появят бели ивици и светли зони, работата ще трябва да бъде преработена.

Нихромовото жило се износва бързо, сменя се на всеки 5 картини. Въпреки факта, че нишката има ниска цена, подмяната му отнема много време.

Самопроизводство на машината

Тъй като горелката за дърва е скъпа, човек с висок доход може да закупи продукт, занаятчиите се опитват да изградят автомобили със собствените си ръце.

Трудно е да се проектира такъв продукт, човек ще трябва да отдели много време, усилия и пари.

Машината за гравиране може да служи като основа за производството на лазерна горелка

Ако майсторът има определени умения в електрониката и е добър в използването на инструменти, основата е лесно да се изгради самостоятелно.

Експертите казват, че лесният начин е да се конструира машина от ненужен принтер, устройството ще премести масата в напречна посока с помощта на ремъчно задвижване и компютърно управление.

Над масата се препоръчва да фиксирате карета от пишеща машина с подвижна част, движеща се във всички посоки. Иглата на горелката е фиксирана към подвижния елемент. Последният етап е свързване на двигателя към компютъра чрез специален блок и инсталиране на оптималната програма, подходяща за запис на изображения.

Опитни майстори уверяват, че е доста трудно да сглобите горелка със собствените си ръце. Шансът продуктът да работи правилно от първия път е около 50%. Индикаторите карат експертите да се замислят за осъществимостта на производството на такова устройство у дома.

В мрежата можете да прочетете обявите: "Продавам (купувам) CNC лазерна горелка!" Възприема се като възможност за започване на бизнес. Комплектът от CNC горелка с нихромова резба (сплав от никел и хром) трябва да включва лаптоп, CNC модул и резба, изработена от тази сплав. Как да решим правилно?

На кой да се даде предпочитание?

Основното предимство на машината за лазерно изгаряне с ЦПУ (нарича се още CNC пирограф, а процесът на изгаряне на нея е пирография) е най-високата точност. Рисунката върху дърво и кожа се нанася с точки. Така те пишат текстове, значки и прилагат изображения с ясно определени граници, създават рисунки. Дори направи сватбени поканивърху кожа и плоча с изгорена снимка на младите и текста на поканата.

Сред недостатъците на лазерните горелки:

невъзможността за получаване на адекватни полутонове, сенки на лицето се получават поради факта, че плътността на черните точки намалява и това се забелязва от кратко разстояние;
много ниска скорост (устройството изгаря 10 точки на изображението в секунда), ще отнеме 10 часа, за да получите картина с размери 20x20 cm;
чрез редактиране на изображението (увеличаване на снимката) получаваме мозайка от квадрати върху изгорената повърхност на материала;

яркостта на сиянието от лазера има отрицателен ефект върху зрението (можете да работите само със специализирани очила, съобразени с вида на сиянието на този лазер);
минус в работата - катранът на дърветата, който пада върху картината при изгаряне; можете да направите допълнителен въздушен поток, но се генерира много шум и е трудно да се говори за удобна работа;
сложността на подготовката на картата на дъската. Дървообработващите намаляват интензивността на дървесното зърно с разтвор на сода. След това детайлът трябва да бъде добре измит и изсушен. И ако е шперплат, може да се надуе от влага по краищата.

Ето защо много майстори отхвърлят CNC лазерна горелка и избират нихромна CNC горелка.

Телна горелка и нейните предимства

Ако изгаряте с нихром (тел или така наречената нишка от този материал), тогава има такива "плюсове":

Получават се "ярки" изображения, където има сенки, полусянка и сенки. Полутонове се постигат чрез промяна на температурата ( нихромова нишканагрявайте повече или по-малко, като едновременно с това регулирате времето за контакт на върха на жицата с повърхността;
реалистично контролирайте наситеността на изображението в самия CNC, за да получите изображения с различен интензитет;
същият портрет 20х20 см е изгорен от майстора за около 2 часа, 5 пъти по-бързо, отколкото с лазерна машина. И това е голямо предимство при изгаряне на широкоформатни картини върху дърво с CNC.
детайлът е по-лесен за подготовка за работа;
яркото сияние не вреди на очите;
катранът не се откроява, което означава, че не е необходим въздушен поток.

Устройството за изгаряне на нихром има недостатък: необходимостта от поддържане на стабилна температура в стаята. Но има изход - да затворите прозореца, така че да няма течение. По време на горенето има лека миризма, стаята ще трябва да се проветри след края на работата.

Друг недостатък е, че нихромовата нишка в горелките трябва да се смени след 5-7 снимки. Не се занимава с разходи, така че бизнесът няма да пострада. 1 жило от нихром струва 2-3 рубли.

Ето защо, ако се вземе решение да сглобите горелката със собствените си ръце, тогава тя ще бъде с нихромова нишка.

Различни модели домашни уреди

В интернет наистина е възможно да се запознаете с горелки, способни да създават шарки върху шперплат, метал и дори стъкло, постигайки високо фотографско сходство на изображенията. Няколко опции си струва да разгледате бързо:

Домашна машина за лазерно изгаряне, наричана още пиро принтер, може да се управлява от лаптоп, тогава LPT кабел не е необходим. Но на практика, предвид високата цена, лазерната CNC горелка се използва много по-рядко, въпреки че има свои привърженици.
За най-простия вариант - лазерна писалка - ще ви трябват следните елементи:

IR лазерен диод (1W мощност) и оптични влакна;
един вид механичен молив;
охлаждащ радиатор от ненужен телевизор с нанесена термопаста за подобряване на топлопроводимостта;
батерии, тип 2AA или D е желателно;
защита на очите - очила филтриращи лазерно лъчение - 750 - 900 nm.

След като разглобите тънък механичен молив (по-добре е да вземете такъв, който има метален корпус), трябва да отрежете влакното до дължината на молива и да го поставите в върха. Закрепете с епоксидна смола или капка лепило, прикрепете към жицата и захранването. Както можете да видите, в този пример няма нищо сложно.

Гравер на шперплат малък размер- CNC за изгаряне на дърва може да се създаде от стари 3D принтери. Това домашен лазерфокусът се регулира от обектива, неговият ход е достатъчен, за да фокусира светлинното петно (по височината на материала) в рамките на 10 mm. И ако вземем предвид разходите за цифрово софтуерно управление на устройството, тогава цялата структура, заедно с драйвери и водачи, струва около 5500 рубли.
Може да се направи CNC гравиранемашина от стари CD/DVD устройства. Като пример анализираме три DVD устройство, оставяйки стъпковия двигател и плъзгащия механизъм върху металното шаси. Управляващите проводници трябва да бъдат запоени към стъпковия двигател (или към контактите на двигателя или към кабелния контур).

Всяка платформа от осите X и Y е залепена към частите на механизма на двигателя. Такава лазерна CNC горелка има 2 механизма за движение, не се нуждае от вертикални движения. Под формата на шпиндел се използва електродвигател, който има 2 винтови скоби. Easydrivers в комплект с Arduino се използва за управление на стъпковия двигател. Лазерен светодиод от демонтиран преди това DVD-R устройствоотредена е ролята на инструмент за пирография.

Ако сглобим CNC за нашите нужди със собствените си ръце според схемата - машини за изгаряне с нихром (има висока топлоустойчивост и е в състояние да се нагрява до много високи температури, не е подложен на корозия, много еластичен); трябва да закупите тел от този материал.

Може да се извади от стар лабораторен реостат или електрическа печка с нихромова спирала.

Внимание! Изберете нихромова нишка, като вземете предвид диаметъра, дължината и степента на сплавта.

Най-популярен се счита за диаметър от 0,17 - 0,8 мм, способен да издържи температура на нагряване от 1200˚C.

На снимката по-долу: 3 примера за изгорено изображение, по принципа - аз изгарям, нека и другите научат какво е пирография с програмирано управление на машината и какъв е резултата.

Всички снимки от статията

В художествената графика има термин като пирография, което буквално означава рисуване с огън и за това използват самоделна или професионална машина за изгаряне на дърва. Но в същото време не трябва да забравяме, че тук може да се появи не само довършителни работи от масивно дърво, но и шперплат и корк, кожа и плътна тъкан, картон и филц.

Само самият накрайник на инструмента, разбира се, ще се различава по размер и дори по конфигурация. Ще ви разкажем какви са видовете устройства и дали можете да ги направите сами, както и ще представим на вашето внимание видео в тази статия.

Инструменти за пирография

Видове горелки

Забележка. Независимо от марката или дори марката на производителя, всички устройства за изгаряне могат да бъдат различни не само в съотношението цена-качество, но и в метода на рисуване.

Най-често срещаното устройство за изгаряне на дърва е апарат с нихромен контур, който е точно носителят висока температура, действащ на принципа на спирала - при затваряне, тоест се нагрява по време на затваряне на нула и фаза през нея... Фабричните устройства често имат превключвател на захранването, който може да бъде гладък или стъпаловиден (щракване), което по същество няма разлика.
Основното удобство на кабелния контур е, че неговото сияние и пълно охлаждане се извършват за няколко секунди, следователно не е нужно да държите такова устройство включено през цялото време, а това от своя страна ще има положителен ефект върху енергията потребление.

Освен това, за ръчно правеноизползва се устройство със сменяеми дюзи, както е на снимката по-горе, което може да се използва и като поялник при работа с калай и колофон ( електрически устройстваи такси)... Такова устройство също се нагрява, като обикновен поялник, с помощта на вградена спирала в държача на дюзата, следователно процесът на нагряване и охлаждане отнема много време и по време на работа обикновено не се изключва от мрежата.
Но този недостатък до известна степен се компенсира от превключвателя на захранването и така че дюзата да не се охлади напълно, превключвателят се превключва в най-слабия режим, въпреки че е по-добре да смените дюзите в студено състояние, тъй като металът се разширява при нагряване и държачът може да се счупи.

В допълнение към обичайните заострени дюзи, дюза под формата на печат може да се постави върху горелка, работеща на принципа на електрически поялник, тоест ще бъде същата дюза, само с края във формата на самолет с релефно изображение... Такива устройства най-често се използват за маркиране или партидно производство на всякакви занаяти и работят в мрежа 220V.

Разбира се, най-скъпият инструмент е машина - лазерно изгаряне на дърво с висока точност е постижимо само с механизирана обработка с цифрово управление... Предимството на пирографа е, че се управлява от компютър и там можете да качите програма с изображението, което ви е необходимо (чертеж или надпис).

Ние сами сглобяваме устройството

Забележка. За да направим електрическа горелка за дърва със собствените си ръце, в този случай се нуждаем от поялник, старо захранване, например от отвертка или мобилен телефон (в нашия случай това ще бъде 5.1V 2A зарядно за iPhone), две дебели игли (от спринцовка и шевна) и шиш за барбекю.
Освен това имаме нужда от конец за зареждане, флюс (колофон) и спойка (калай).

Като начало отхапваме гнездото на дюзата от иглата на спринцовката - нямаме нужда от нея, но второто копие е най-добре да вземем не за медицински цели, а за шиене.

Сега вземаме шиш за барбекю (между другото, можете да го направите със собствените си ръце, като отчупите парче борова дървена летва) и прикрепете иглите към него със синтетичен конец за обувки, така че да са разположени по протежение на дървения държач на противоположни страни, както е показано на снимката по-горе. В същото време се опитайте да направите иглата за шиене малко по-дълга от медицинската игла с около 2 мм.

Сега трябва внимателно да огънем върха на шевната игла към медицинската игла, така че върхът й да удари само изходния разрез на отвора (така че фиксацията ще бъде по-надеждна). Но не се опитвайте да затворите краищата, така че да са в напрежение - леко докосване ще бъде достатъчно.