Мощен лазерен гравьор "направи си сам". Домашен лазерен гравьор. Друг подход към дизайна. Производство на инструменти с ЦПУ

Понякога е необходимо красиво да подпишете подарък, но не е ясно как да го направите. Боята се разнася и бързо се изтрива, маркерът не е опция. Гравирането работи най-добре за това. Дори не е нужно да харчите пари за това, тъй като всеки, който знае как да запоява, може да направи лазерен гравьор със собствените си ръце от принтер.

Устройство и принцип на действие

Основният елемент на гравьора е полупроводников лазер. Излъчва фокусиран и много ярък лъч светлина, който изгаря през обработвания материал. Чрез регулиране на мощността на излъчване можете да промените дълбочината и скоростта на изгаряне.

Основата на лазерния диод е полупроводников кристал, над и под който са P и N области. Към тях са свързани електроди, през които се подава ток. Между тези зони има P - N кръстовище.

В сравнение с обикновен лазерен диод, той изглежда като гигант: неговият кристал може да се разгледа подробно с просто око.

Стойностите могат да бъдат дешифрирани по следния начин:

1. P (положителна) област.
2. P - N преход.
3. N (отрицателна) площ.

Краищата на кристала са полирани до съвършенство, така че той работи като оптичен резонатор. Електроните, преминаващи от положително заредената област към отрицателната област, възбуждат фотони в P-N прехода. Отразявайки се от стените на кристала, всеки фотон генерира два подобни, които от своя страна също се разделят и така нататък до безкрай. Верижна реакция, протичащ в кристала на полупроводников лазер, се нарича процес на изпомпване. Колкото повече енергия се подава в кристала, толкова повече от нея се изпомпва в лазерния лъч. На теория можете да го насищате за неопределено време, но на практика всичко е различно.

По време на работа диодът се нагрява и трябва да се охлади. Ако постоянно увеличавате захранването на кристала, рано или късно ще дойде моментът, когато охладителната система вече не може да се справи с отстраняването на топлината и диодът ще изгори.

Мощността на лазерните диоди обикновено не надвишава 50 вата. Когато тази стойност е надвишена, става трудно ефективна системаохлаждане, така че високомощните диоди са изключително скъпи за производство.

Има полупроводникови лазери с 10 и повече киловата, но всички са композитни. Техният оптичен резонатор се изпомпва с диоди с ниска мощност, чийто брой може да достигне няколко стотин.

Композитните лазери не се използват в гравьорите, тъй като мощността им е твърде висока.

Създаване на лазерен гравьор

За прости работни места, като горящи модели на дърво, не са необходими сложни и скъпи устройства. Ще бъде достатъчен домашен лазерен гравьор, захранван от батерия.

Преди да направите гравьор, трябва да подготвите следните части за неговото сглобяване:

Извадете главата за запис от DVD устройството.

Внимателно извадете фокусиращата леща и разглобете корпуса на главата, докато видите 2 лазера, скрити в корпуси за разпределение на топлина.

Един от тях е инфрачервен, за четене на информация от диск. Вторият, червен, е писателят. За да ги различите, подайте напрежение от 3 волта към клемите им.

Разкошване:

Преди да проверите, не забравяйте да сложите тъмни очила. Никога не проверявайте лазера, като гледате диодния прозорец. Трябва да гледате само отражението на лъча.

Необходимо е да изберете лазера, който светна. Останалото може да се изхвърли, ако не знаете къде да го приложите. За да се предпазите от статика, спойте всички проводници на диода заедно и го оставете настрана. Изрежете 15 см парче от профила. Пробийте в него дупка за тактичния бутон. Направете изрези в кутията за профила, контакта за зареждане и превключвателя.

Схематичната диаграма на DVD лазерен гравьор "направи си сам" е както следва:

Калайдисайте контактните подложки на платката за управление на заряда и държача:

Използвайки проводници към щифтовете B+ и B- на контролера на зареждането, запоете отделението за батерията. Контактите + и - отиват в гнездото, останалите 2 - към лазерния диод. Първо, запоете веригата за захранване на лазера чрез повърхностен монтаж и я изолирайте добре с лепяща лента.

Уверете се, че изводите на радиокомпонентите не са свързани помежду си. Запоете лазерен диод и бутон към захранващата верига. Поставете сглобеното устройство в профила и залепете лазера с топлопроводимо лепило. Закрепете останалите части с двустранна лента. Инсталирайте бутона на мястото му.

Поставете профила в кутията, извадете проводниците и го закрепете с горещо лепило. Запоете превключвателя и го монтирайте. Следвайте същата процедура за гнездото за зареждане. Използвайте топлинен пистолет, за да залепите отделението за батерията и контролера за зареждане на място. Поставете батерията в държача и затворете кутията с капак.

Преди употреба трябва да настроите лазера. За да направите това, поставете лист хартия на 10 сантиметра от него, който ще бъде целта за лазерния лъч. Поставете фокусиращата леща пред диода. Отдалечавайки го и го приближавайки, постигнете целево изгаряне. Залепете лещата към профила на мястото, където е постигнат най-голям ефект.

Сглобеният гравьор е идеален за малки работни местаи развлекателни цели като запалване на кибрит и горящи балони.

Не забравяйте, че гравьорът не е играчка и не трябва да се дава на деца. Лазерният лъч, ако попадне в очите, причинява необратими ефекти, така че дръжте устройството далеч от деца.

Производство на инструменти с ЦПУ

При големи обеми работа обикновеният гравьор няма да се справи с натоварването. Ако ще го използвате често и много, ще ви трябва CNC устройство.

Сглобяване на интериора

Дори у дома можете да направите лазерен гравьор. За да направите това, стъпковите двигатели и водачите трябва да бъдат отстранени от принтера. Те ще задвижат лазера.

Пълен списък необходими подробностикакто следва:

Схема на свързване на всички компоненти:

Изглед отгоре:

Обяснение на обозначенията:

1. Полупроводников лазер с радиатор.
2. Карета.
3. Водачи на оста X.
4. Притискащи ролки.
5. Стъпков мотор.
6. Водещо оборудване.
7. Зъбен колан.
8. Направляващи крепежни елементи.
9. Предавки.
10. Стъпкови двигатели.
11. Основа от ламарина.
12. Водачи на оста Y.
13. Каретки с оста X.
14. зъбни ремъци.
15. Монтажни опори.
16. Крайни превключватели.

Измерете дължината на водачите и ги разделете на две групи. Първият ще има 4 къси, вторият ще има 2 дълги. Водачите от една и съща група трябва да са с еднаква дължина.

Добавете 10 сантиметра към дължината на всяка група водачи и изрежете основата според получените размери. От остатъци огънете U-образните опори за крепежни елементи и ги заварете към основата. Маркирайте и пробийте дупки за болтовете.

Пробийте дупка в радиатора и залепете лазера в него с помощта на топлопроводимо лепило. Запоявайте проводници и транзистор към него. Завийте радиатора към каретата.

Монтирайте релсите на двете опори и ги фиксирайте с болтове. Поставете водачите на оста Y в стойките, поставете каретките на оста X на свободните им краища. Поставете останалите водачи с монтирана върху тях лазерна глава в тях. Поставете крепежните елементи върху водачите на оста Y и ги завийте към опорите.

Пробийте дупки в местата за закрепване на електродвигателите и осите на редуктора. Инсталирайте стъпковите двигатели на местата им и поставете задвижващите зъбни колела на техните валове. Поставете осите, предварително изрязани от металния прът, в отворите и ги фиксирайте с епоксидно лепило. След като се втвърди, поставете зъбните оси и притискащите ролки с поставени в тях лагери.

Монтирайте ангренажните ремъци, както е показано на диаграмата. Издърпайте ги здраво, преди да прикрепите. Проверете подвижността на оста X и лазерната глава. Те трябва да се движат с малко усилие, като въртят всички ролки и зъбни колела през ремъците.

Свържете проводниците към лазера, двигателите и крайните прекъсвачи и ги затегнете с кабелни връзки. Поставете получените снопове в подвижни кабелни канали и ги фиксирайте върху каретите.

Извадете краищата на проводниците.

Производство на корпуси

Пробийте дупки в основата за ъглите. Отстъпете от краищата му 2 сантиметра и начертайте правоъгълник.

Ширината и дължината му повтарят размерите на бъдещия калъф. Височината на кутията трябва да бъде такава, че всички вътрешни механизми да се вписват в нея.

Обяснение на обозначенията:

1. Примки.
2. Тактичен бутон (старт/стоп).
3. Превключвател за захранване на Arduino.
4. Лазерен превключвател.
5. 2,1 x 5,5 мм жак за 5V захранване.
6. Защитна кутия за DC-DC инвертор.
7. жици.
8. Ардуино защитна кутия.
9. Закопчалки за тяло.
10. ъгли.
11. База.
12. Крачетата са изработени от неплъзгащ се материал.
13. капак.

Изрежете всички части на тялото от шперплат и ги закрепете с ъгли. Използвайте пантите, за да прикрепите капака към кутията и го завийте към основата. Изрежете дупка в предната стена и прокарайте проводниците през нея.

Сглобете защитни капаци от шперплат и изрежете в тях дупки за бутоните, ключовете и контактите. Поставете Arduino в кутията, така че USB конекторът да се изравни с отвора, предвиден за него. Настройте DC-DC преобразувателя на 3V при 2A. Прикрепете го към корпуса.

Поставете отново бутона, захранващия контакт, превключвателите и споете електрическата верига на гравьора заедно. След като запоите всички проводници, монтирайте корпусите върху тялото и ги завийте с винтове за самонарезни винтове. За да работи граверът, трябва да качите фърмуера на Arduino.

След фърмуера включете граватора и натиснете бутона "Старт". Оставете лазера изключен. Натискането на бутона ще стартира процеса на калибриране, по време на който микроконтролерът ще измерва и запаметява дължината на всички оси и ще определи позицията на лазерната глава. След завършването му, гравьорът ще бъде напълно готов за работа.

Преди да започнете да работите с гравера, трябва да конвертирате изображенията във формат, който Arduino разбира. Това може да стане с помощта на програмата Inkscape Laserengraver. Преместете избраното изображение в него и щракнете върху Конвертиране. Изпратете получения файл чрез кабел към Arduino и започнете процеса на печат, като включите лазера преди това.

Такъв гравьор може да обработва само предмети, състоящи се от органични вещества: дърво, пластмаса, тъкани, боя и други. Върху него не могат да се гравират метали, стъкло и керамика.

Никога не включвайте гравьора с отворен капак. Лазерният лъч, попадайки в очите, се концентрира върху ретината, като я уврежда. Рефлексното затваряне на клепачите няма да ви спаси - лазерът ще има време да изгори част от ретината, дори преди да се затвори. В този случай може да не усетите нищо, но с течение на времето ретината ще започне да се отлепва, което може да доведе до пълна или частична загуба на зрението.

Ако хванете лазерно "зайче", свържете се с офталмолог възможно най-скоро - това ще ви помогне да избегнете сериозни проблемипо-нататък.

В предишна статия описах опита от сглобяването и настройката на гравьор от китайски комплект. След като работих с уреда, разбрах, че ще ми е от полза в лабораторията. Задачата е поставена, ще я реша.

На хоризонта има две решения - да поръчате комплект в Китай и да разработите свой собствен дизайн.

НЕУСПЕХИ В ДИЗАЙНА С ALIEXPRESS

Както писах в предишната статия, комплектът се оказа доста ефективен. Практиката на работа с машината разкри следните конструктивни недостатъци:

1. Лош дизайн на каретата. Във видеото в предишната статия това се вижда ясно.
2. Ролките на подвижните възли се монтират върху панелите с винтове М5 и се свързват към панела само от едната страна. В същото време, без значение как затягате винтовете, има хлабина.

ПЛАСТМАСОВИ ЧАСТИ

Тъй като рамката от профила на машината е доста достойна, беше възможно да се премахнат идентифицираните недостатъци чрез обработка на пластмасови части.

Описах доста добре лазерния държач. Добавих и допълнителен детайл към дизайна, свързвайки всичките четири ролки на десния и левия панел. Детайлът направи възможно премахването на хлабината при преместване на панелите.

Всички части имат достатъчно прости формии не изискват опори и други трудности при печатане.

За да поръчате комплект пластмасови части, отидете в онлайн магазина:

Предлагат се модели пластмасови части за печат:

ДЕМОНСТРАЦИЯ НА РАБОТА

Работата на гравьора и неговата външен видможе да се види в следващото видео.

ДИЗАЙН НА ГРАВЕР

Рамката на гравьора е изградена на машина алуминиев профил 20x40. Частите, които носят подвижните части на гравьора, са направени на 3D принтер. Движещите се части се движат на стандартни ролки. Каретката, носеща лазерния модул, ви позволява да регулирате височината на лазера над работния плот, което ви позволява да фокусирате мощността на лазерния лъч в доста голям диапазон.

Монтажът на конструкцията е показан в 3D PDF формат.

МОНТАЖ

Дизайнът е много прост. Поради тази причина много време и мъки за сглобяване няма да изчезнат, ако следвате препоръчаната последователност на сглобяване.

СТЪПКА 1. РАМКА

Както е описано по-горе, рамката е изградена от структурен профил 20x40. Вътрешните ъгли се използват за усукване на профила заедно.

На по-дълги части, в централните отвори на краищата, се нарязва резба за монтаж на крака и странични панели (при средна дължина).

Рамката е усукана в ъглите, с къси части навътре. На този етап не затягайте напълно винтовете - по-добре е да направите това след инсталиране на краката.

Краката са закрепени с винтове в четири точки. Това се прави, така че рамката да се сглоби без възможни изкривявания.

Първо трябва да закрепите и четирите крака, отново без да затягате напълно крепежните елементи.

Сега трябва да намерим максимума плоска повърхност! Изложете всички детайли по такъв начин, че рамката да "стои" плътно, без да играе на повърхността.

Разтягаме всички крепежни елементи, като се започне от вътрешни ъглии контролиране на възможни изкривявания с квадрат.

СТЪПКА 2. ДЕСЕН ПАНЕЛ

Преди сглобяването на десния панел трябва да се монтира гъвкав съединител на вала на двигателя.

След това трябва да завиете стъпковия двигател през пластмасов дистанционер.

Позицията на изхода на кабела и дистанционера са ясно видими на фигурата по-долу.

СТЪПКА 3. ЛЯВ ПАНЕЛ

За да сглобите левия панел, трябва само да натиснете лагера в отвора.

Опитах се да премахна операцията по залепване. За да направите това, "пуснете вълна" върху повърхността на отвора за инсталиране на лагера. Поради тази причина е необходимо да натиснете лагера със сила.

СТЪПКА 4. МОНТАЖ НА ЛЯВИЯ ПАНЕЛ

След това монтирайте монтажа върху профила.

И фиксирайте долните ролки. Фигурата ясно показва, че монтажните отвори на винтовете за закрепване на ролките имат ход от няколко милиметра. Това се прави, за да могат горните и долните ролки да се издърпат добре по профила, като се елиминира хлабината. Единственото нещо е, че трябва да действате внимателно и да не пренатягате. В този случай стъпковият двигател ще изисква прекомерна сила за преместване на панелите.

СТЪПКА 5. МОНТАЖ НА ДЕСНИЯ ПАНЕЛ

За монтажа са необходими следните части.

Първо трябва да инсталирате горните ролки.

След това монтирайте монтажа върху профила и монтирайте долните ролки. По-нататъшният монтаж е идентичен с монтажа на левия панел.

След като затегнете винтовете, ще трябва да проверите напредъка на панела. Трябва да се движи достатъчно лесно и в същото време не трябва да има обратна реакция.

СТЪПКА 6. МОНТАЖ НА ВОДЕЩАТА КОЕТА

И двата панела се използват в този дизайн за предаване на движение по оста Y. За да не се използват 2 стъпкови двигателя, въртящият момент се предава към левия панел през вал с диаметър 5 мм. След като подготвим подробностите, нека да започнем.

Първо, свързващият вал се монтира и затяга със фиксиращите винтове на гъвкавия съединител.

Когато монтирате, уверете се, че макарите не са забравени. Закрепете ги здраво този моментне е задължително. При затягане на коланите ще е необходима настройка.

СТЪПКА 7. ПРЕВОЗ

Сглобяването на каретата е разгледано подробно в предишна статия ...

Сглобяването не е трудно.

СТЪПКА 8. МОНТАЖ НА КОРОТАТА КЪМ РЕЛАСА

Първо трябва да съберете всички необходими части.

Всички операции по монтаж са идентични с операциите по монтаж на панел.

СТЪПКА 9. ИНСТАЛИРАЙТЕ КОЛАНИТЕ

Коланите се затягат с винтове под профилните гайки. Ще трябва да изрежете 3 колана на място и да подготвите крепежни елементи.

Като начало ръбът на колана се намира в нишата на профила със зъба надолу. След това гайката е монтирана. Ще е необходима известна сила, за да монтирате гайката.

Докато опъвате колана, ще трябва да настроите позицията на макарата. Макарата е настроена така, че коланът да се трие в страничните повърхности на макарата възможно най-малко по време на трасето.

За да монтирате направляващия колан на каретата, по-добре е да го повдигнете, както е показано на фигурата по-долу, тъй като все пак е по-добре да монтирате гайките в нишата от края.

След като водачът се спуска на редовно място.

Преди да затегнете втората "опашка" на колана, уверете се, че коланът е достатъчно стегнат.

Това завършва монтажа на механиката.

КОНТРОЛЕР

Планирам да изготвя описание на контролерите за управление на гравера в отделна статия. Следете публикациите!

КОМПЛЕКТ ЗА МОНТАЖ И ЛАЗЕРЕН ГРАВЕР ДО КЛЮЧ

От декември 2017 г. приемам поръчки за пълен комплект за сглобяване и сглобен, конфигуриран и напълно готов за употреба лазерен гравьор, описан в статията. Информацията е налична в онлайн магазина.

Ако статията ви помогна и искате да подкрепите нови проекти, връзката за поддръжка:

Гравьорите се използват широко в различни индустриипроизводство не само за гравиране на различни материали, но и за пробиване на миниатюрни отвори, полиране, шлайфане, фрезоване. Същите операции с тяхна помощ могат да се извършват у дома. Ако това се изисква само от време на време или просто трябва да спестите пари за закупуване на инструмент, тогава можете сами да направите мини бормашина от ненужно оборудване, което често лежи неизползвано в гаражи или складови помещения. С помощта на домашно приготвени бормашини ще бъде възможно да се извършват същите операции като с фабричен инструмент с подобна мощност, само ще трябва да използвате съответните дюзи.

Според особеностите на тяхното функциониране гравьорите се делят на фрезови и лазерни гравьори. В първия материалът се обработва с различни дюзи. При лазерните модели цялата работа се извършва от лазерен лъч - това е безконтактно гравиране. В същото време такова устройство принадлежи към категорията на високотехнологичното оборудване. Но домашен гравьор може да се направи у дома.

За да създадете лазерен гравьор със собствените си ръце, ще ви трябват следните части, инструменти и материали:

• стъпкови двигатели от dvd устройство;
• изчислителна платформа Arduino;
• Прото платка с дисплей;
• Крайни прекъсвачи за двигатели;
• лазерен модул (например с мощност 3 W);
• устройство за регулиране на величината на постоянното напрежение;
• лазерна охладителна система;
• MOSFET (транзистор);
• табла за сглобяване на елементи за управление на двигателя;
• кадър;
• зъбни шайби и ремъци за тях;
• различни размери на лагери;
• дървени дъски: 2 броя с размери 135x10x2 см и още две - 125x10x2 см;
• 4 кръгли метални пръта със сечение 10 мм;
• лубрикант;
• скоби, болтове с шайби и гайки;
• менгеме;
• ключарски инструменти;
• пробивна машина;
• прободен трион или циркуляр;
• файлове или шкурка;
• компютър или лаптоп.

Стъпкови двигатели могат да бъдат взети не само от DVD, но и от принтер, който практически не се използва.

Машината се сглобява по следния алгоритъм:

• създаване на основа;
• монтирайте водачи с подвижни карета;
• сглобете електрическа верига;
• установете желаните програмина компютър;
• извършване на настройка (настройка) на лазерната глава;
• проверете функционалността на машината.

Схема на свързванестъпкови електродвигатели взети от мастиленоструен принтерили DVD, показан на снимката по-долу.

Цялата последователност от действия, която ви позволява да сглобите лазерен гравьор на arduino, е показана подробно във видеото по-долу.

Създаденият CNC гравьор ще струва много по-евтиноотколкото всички фабрично произведени лазерни модели. Може да се използва за направа на печати, за фоторезист, за работа с дърво, шперплат, пластмаса, картон, пенополистирол и коркови листове. Възможно е и гравиране на метал.

Сглобяване на електрически гравьор със статив и гъвкав вал

Електрическият гравьор е най-разпространеният тип такъв инструмент у дома. Да направите самостоятелно функционално завършено устройство, способно да се конкурира с аналозите промишлено производство, ще ви е необходим електродвигател, който работи на променлив ток 220 V. Такива електродвигатели могат да бъдат взети от следното оборудване:

• Магнетофони на макара по съветски стил;
• DVD плейъри;
• перални машини;
• ъглошлайфи;
• електрически шевни машини.

Последният вариант е оптимален, тъй като е възможно да се регулира скоростта в доста широк диапазон с помощта на вградения реостат.

За домашна употребадостатъчна е бормашина със скорост на празен ход до 6 хиляди оборота в минута.

Държането на електродвигател от някой от изброените видове оборудване в една ръка е неудобно и в повечето случаи е просто невъзможно. Следователно ще е необходимо гъвкав вал за гравьор. При което обща формабъдещото устройство ще се окаже приблизително, както е на снимката по-долу.

Функционалността на създаденото устройство за гравиране ще зависи от материалите и механизмите, използвани при монтажа. Моторът може да се постави на масата, но е по-удобно да се направи статив за гравьор, или по-скоро подобието му.

Производство на гъвкав вал

С гъвкав вал всичко е сравнително просто. Може да се направи по няколко начина:

• от стар задвижващ вал, например от стоматологична бормашина;
• с помощта на кабела на скоростомера на мотоциклет или автомобил.

Може да се използва и приставката за вала от бормашинаили направете свой собствен от различни материали, например от дърво, текстолит, пластмасови тръби. От текстолитустройство (дръжка) за задържане на щрака се извършва по следния начин:

• отрежете 2 текстолитни платини (дебелината на листа трябва да бъде около 1 см) с размери около 2 на 10 см;
• свържете ги заедно и ги смилайте с пила или шкурка от външната страна, за да направите цилиндър;
• пробити с вътреканали;
• метални пръстени фиксират частите един с друг;
• в предната част на дръжката се вкарва тръба, под патрон, състоящ се от две отделни половини, свързани с болт.

В резултат на това получавате дръжка, както е на снимката по-долу.

Вътрешният отвор, направен между текстолитните плочи, трябва да бъде с такова сечение, че да не пречи на свободното въртене на кабела. В патронника ще бъде възможно да се поставят дюзи с диаметър на дръжката от 2 до 5 мм.

Сглобяване на гравиращата машина

Много лесно е да направите статив (основа за инсталиране на електродвигател) от шперплат или същия текстолит. За да направите това, продължете както следва:

• изрежете от лист материал няколко парчета (4 са достатъчни) с размера, съответстващ на електрическия двигател;
• мотор е прикрепен към един от фрагментите с помощта на скоби;
• събирайте кутия;
• отпред е пробит отвор за гъвкав вал.

Създадената конструкция е окачена от стената.

Удобен за използване фабричен държач за скобиза гравьора, ако размерът на електродвигателя позволява. Монтажът се свързва към всяка маса. Но такова устройство ще трябва да бъде закупено допълнително.

По-нататъшното сглобяване на устройството за гравиране се извършва в следната последователност:

• с помощта на съединител, създаден от пробит болт, кабелът е свързан към вала на двигателя;

• поставете гумен маркуч с подходящ диаметър върху кабела и прикрепете направената дръжка към него;

• инсталирайте бутона за стартиране;
• свържете оборудването към мрежата;

• проверете работата на устройството.

Домашно свредло ще ви позволи да обработвате дърво, кост, метал, стъкло, пластмаса, керамични заготовки, както и различни метали, естествен и изкуствен камък.

Можете също да използвате електрически двигатели за създаване на домашни прави мелници, номинално за 380 V, но ако могат да се настроят на 220. В такива случаи ще трябва да се човъркаш допълнително. Има много информация по този въпрос както в интернет, така и в книгите по електротехника.

Изработване на мини бормашина от мотор

Случва се, че у дома е необходимо да се направят малки дупки в дърво или пластмаса, докато бормашини от бормашина не са подходящи. В такива случаи ще помогне домашна мини бормашина от мотор. Може да се използва и за гравиране на дърво. И ако има интерес към радиолюбителството, тогава с помощта на създадения инструмент можете да пробивате и режете дъски.

Да създам импровизирано приспособление, ще трябва да вземете миниатюрен електромотор от стар магнетофон. Дори различни модели двигатели от детски играчки ще направят. Ако използвате мини-мотор от 12 V магнетофон като устройство, тогава ще ви трябват и следните материали и части:

• захранващ блок или няколко батерии (акумулатор) с изход 12 V;
• парче пластмасова тръба (с дължина около 10 см) с такова напречно сечение, че вътре може да се постави миниатюрен електродвигател;
• термоустойчиво лепило;
• бутон за включване;
• окабеляване за електрически връзки.

Направи си сам мини бормашина се сглобява по следния алгоритъм:

• с помощта на електрическа бормашина или нож направете дупка в тръбата за превключвателя;
• смажете двигателя с лепило, за да го фиксирате вътре в бъдещия корпус;

• поставете двигателя в тръбата;
• всеки от проводниците, през които се захранва двигателят, е изпъкнал в отвор, предварително пробит в корпуса, а другият край е оставен на гърба на корпуса;

• един проводник от захранването се вкарва в отвора за бутона;
• запойте превключвателя към изпъкналите краища с поялник, като внимателно изолирате контактите;

• двата проводника, останали от края на тръбата (от бутона и двигателя) са свързани към конектора за свързване на захранването;

• отрежете гърлото на всяка пластмасова бутилка;
• направете дупка в центъра на капака за конектора и залепете тези части заедно;
• залепете шията към тръбата;

• свържете сглобената мини бормашина към захранването;

• с натискане на бутон проверяват ефективността на домашно приготвеното изделие.

Напрежение на захранващия блоктрябва да бъде избран така, че да съответства на работното напрежение на използвания електродвигател.

За да направите мини бормашина автономна, достатъчно е просто да адаптирате батериите към нея.

Домашен дремел от бормашина и блендер

Ако имате стар или ненужен блендер, тогава е лесно да направите и мини бормашина от него. Това домакински уредвече имат удобна дръжка. В допълнение към самия блендер ще ви трябват и такива устройства и допълнителни части:

• инструменти за разглобяване на устройството (отвертки с различни накрайници, клещи);
• шублер или линийка;
• цанга;
• поялник с комплект за запояване;
• файл за довършителни работи, шкурка;
• превключвател.

Можете да направите и без последния детайл, но тогава ще трябва постоянно да държите бутона за захранване с ръка, докато работите с права мелница.

Гравер от блендер се създава така:

• спретнато разглобяване на домакински уреди;
• извадете вътрешни части: електродвигател и печатна електронна платка, който контролира работата на устройството;
• с помощта на шублер измерете диаметъра на шпиндела, за да закупите подходящ за него патронник;
• ако електродвигателят е замърсен с нещо, например ръжда, тогава той се почиства внимателно, за да не се повредят намотките;
• фиксирайте закупения патронник (или направен от вас) върху шпиндела;
• бутонът за захранване, който вече е на блендера, се заменя с превключвател: запойте контактите на проводника;
• адаптиране на отвор в корпуса на домакинския уред за нов ключ;
• монтирайте електрическия мотор с платката на местата им вътре в кутията;
• събирайте инструмента.

В зависимост от модела на блендера, който преобразувате, може да се наложи да го направите допълнителни дупкив неговия случай или разширете съществуващите с файл. Правейки това няма да е проблем.

Целият описан процес на сглобяване на dremel от блендер е показан подробно във видеото по-долу.

Не можете да преработите блендера, а просто свържете гъвкав вал за фабрично произведен гравьор към него.Методът за докинг е показан във видеоклипа по-долу.

Можете също да направите гравьор от бормашина. Монтажът на варианти с и без гъвкав вал е показан в следващите видеоклипове.

Изработка на гравьор от 3D принтер

Един обикновен 3D принтер е добра основа за създаване на гравьор, с който можете да режете различни материали, правят занаяти и извършват други операции. За да надстроите съществуващо устройство, ще ви трябва допълнително такса за инсталиране, който ще захранва работните вериги на оборудването и лазерния модул.

Машина за гравиране, създадена от 3D принтер, е демонстрирана в следващото видео.

В допълнение към разглежданите най-прости начини за създаване на домашна машина за гравиране от 3D принтер, малък електромотор, малък електродвигател, блендер и бормашина, има и други опции. В същото време както тази техника, така и други електрически инструменти се използват като основа. занаятчиипостоянно излизат с нови модификации, показвайки дизайнерско въображение. Прилагането на практика някой от горните варианти или самостоятелно развитие, трябва осигуряват сигурностсъздадена домашно. За да направите това, е необходимо да изолирате добре електрическите контакти и надеждно да сглобите оборудването.

Сглобяването на такъв гравьор отне на автора 4 месеца, мощността му е 2 вата. Това не е твърде много, но ви позволява да гравирате върху дърво и пластмаса. Също така, устройството може да отреже корково дърво. Статията съдържа всички необходим материалза създаване на гравьор, включващ STL файлове за печат на структурни единици, както и електронни схеми за свързване на двигатели, лазери и т.н.

Видео на гравьора:

Материали и инструменти:

Достъп до 3D принтер;
- пръти от неръждаема стомана 5/16";
- бронзови втулки (за плъзгащи лагери);
- диод M140 за 2 W;
- радиатор и охладители за създаване на диодно охлаждане;
- стъпкови двигатели, шайби, зъбни ремъци;
- Супер лепило;
- дървена греда;
- шперплат;
- болтове с гайки;
- акрил (за създаване на вложки);
- G-2 обектив и драйвер;
- термо паста;
- защитни очила;
- контролер Arduino UNO;
- пробивна машина, режещ инструмент, самонарезни винтове и др.

Процес на производство на гравьор:

Стъпка първа. Създайте оста Y
Първо, в Autodesk Inventor трябва да разработите рамка за принтер. След това можете да започнете да отпечатвате елементите на оста Y и да я сглобявате. Първата част, която е отпечатана на 3D принтер, е необходима, за да се монтира стъпков двигател по оста Y, да се свържат стоманени валове и да се осигури плъзгане по един от валовете на оста X.

След като частта е отпечатана, в нея трябва да се монтират две бронзови втулки, които се използват като плъзгащи се опори. За да се намали триенето, втулките трябва да се смазват. Това перфектно решениеза такива проекти, защото е евтино.

Що се отнася до водачите, те са изработени от пръти от неръждаема стомана с диаметър 5/16". Неръждаемата стомана има нисък коефициент на триене с бронз, така че е отлична за плъзгащи лагери.

По оста Y също е инсталиран лазер, има метален корпуси става доста горещо. За да намалите риска от прегряване, инсталирайте алуминиев радиатори охладители за охлаждане. Авторът използва стари елементи от контролера на робота.

Освен всичко друго, в блока за лазера 1"X1" трябва да направите отвор 31/64" и да добавите болт към страничната повърхност. Блокът е свързан към друга част, която също се отпечатва на 3D принтер , той ще се движи по оста Y. зъбен ремък.

След сглобяването на лазерния модул той се монтира на оста Y. На този етап също се монтират стъпкови двигатели, шайби и ангренажни ремъци.

Стъпка втора. Създаване на оста X

За създаването на основата на гравьора е използвано дърво. Най-важното е двете оси X да са ясно успоредни, в противен случай устройството ще се заклини. За придвижване по оста X се използва отделен мотор, както и задвижващ ремък в центъра по оста Y. Благодарение на този дизайн системата се оказа проста и работи перфектно.

Можете да използвате суперлепило, за да прикрепите напречната греда, която свързва колана към оста Y. Но най-добре е да отпечатате специални скоби на 3D принтер за тези цели.

Стъпка трета. Свързване и тестване на електрониката
Домашният продукт използва диод като диода M140, можете да закупите по-мощен, но цената ще бъде по-висока. За да фокусирате лъча, имате нужда от леща и регулирано захранване. Обективът се монтира върху лазера с помощта на термо паста. Работете с лазери само в защитни очила.

За да провери как работи електрониката, авторът я включи извън машината. За охлаждане на електрониката се използва компютърен охладител. Системата работи на контролера Arduino Uno, който е свързан към grbl. За да може сигналът да се предава онлайн, се използва Universal Gcode Sender. За да конвертирате векторни изображения в G-код, можете да използвате Inkscape с инсталиран плъгин gcodetools. За управление на лазера се използва контакт, който контролира работата на шпиндела. Това е едно от най прости примерис помощта на gcodetools.

Стъпка четвърта. Тяло на гравьора
Страничните повърхности са изработени от шперплат. Тъй като стъпковият двигател се простира леко извън корпуса по време на работа, в задната страна трябва да се направи правоъгълен отвор. Освен това не забравяйте да направите дупки за охлаждане, захранване, както и USB порт. Ръбовете на горната и предната част на кутията също са изработени от шперплат, като в централната част са монтирани акрилни стени. Над всички елементи, които са монтирани в долната част на кутията, е прикрепена допълнителна дървена платформа. Той е основата за материала, с който работи лазерът.

За направата на стените се използва акрил. оранжев цвятзащото перфектно абсорбира лазерните лъчи. Важно е да запомните, че дори отразен лазерен лъч може сериозно да увреди окото. Това е всичко, лазерът е готов. Можете да започнете да тествате.

Разбира се, сложните изображения не са с много високо качество, но простият гравьор изгаря без затруднения. Можете да го използвате и за рязане на коркова дървесина без проблеми.

Много от тези домашни занаятчии, които в своята работилница се занимават с производството и декоративен дизайнпродукти от дърво и други материали, вероятно мислех как да направите лазерен гравьор със собствените си ръце. Наличието на такова оборудване, чиито серийни модели са доста скъпи, дава възможност не само да се прилагат най-сложните модели върху повърхността на детайла с висока точност и детайлност, но и да се извършват лазерно рязанеразлични материали.

Самоделен лазерен гравьор, който ще струва значително по-малко от масовия модел, може да бъде направен дори ако нямате задълбочени познания по електрониката и механиката. лазерен гравьорПредложеният дизайн е сглобен на хардуерната платформа Arduino и има мощност от 3 W, докато за индустриални модели този параметър е най-малко 400 W. Въпреки това, дори такава ниска мощност ви позволява да използвате това устройство за рязане на продукти от експандиран полистирол, коркови листове, пластмаса и картон, както и да извършвате висококачествено лазерно гравиране.

Необходими материали

За да направите свой собствен лазерен гравьор на Arduino, ще ви трябва следното: Консумативи, механизми и инструменти:

• хардуерна платформа Arduino R3;
• Прото табло, оборудвано с дисплей;
• стъпкови двигатели, които могат да се използват като електрически двигатели от принтер или от DVD плейър;
• лазер с мощност 3 W;
• устройство за лазерно охлаждане;
• DC стабилизатор на напрежение DC-DC;
• MOSFET транзистор;
• електронни табла, които управляват двигателите на лазерния гравьор;
• крайни прекъсвачи;
• корпус, в който могат да се поставят всички конструктивни елементи домашен гравьор;
• зъбни ремъци и шайби за тяхното инсталиране;
• сачмени лагери с различни размери;
• четири дървени дъски(два от тях с размери 135x10x2 см, а другите две - 125x10x2 см);
• четири метални пръта с кръгло напречно сечение, чийто диаметър е 10 mm;
• болтове, гайки и винтове;
• лубрикант;
• скоби за връзки;
• компютър;
• пробивна машина различен диаметър;
• циркуляр;
• шкурка;
• менгеме;
• стандартен комплект инструменти.

Електрическата част на домашен лазерен гравьор

Основният елемент на електрическата верига на представеното устройство е лазерен излъчвател, чийто вход трябва да се захранва с постоянно напрежение със стойност, ненадвишаваща допустимите параметри. Ако не спазвате това изискване, лазерът може просто да изгори. Лазерният излъчвател, използван в гравиращата машина с представения дизайн, е проектиран за напрежение 5 V и ток не повече от 2,4 A, така че DC-DC регулаторът трябва да бъде настроен за ток от 2 A и напрежение до 5 V.

MOSFET транзисторът, който е най-важният елемент от електрическата част на лазерния гравьор, е необходим, за да включва и изключва лазерния излъчвател при получаване на сигнал от контролера Arduino. Електрическият сигнал, генериран от контролера, е много слаб, така че само транзисторът MOSFET може да го възприеме и след това да отключи и заключи веригата за захранване на лазера. V електрическа схемалазерен гравьор, такъв транзистор е инсталиран между положителния контакт на лазера и отрицателния DC регулатор.

Стъпковите двигатели на лазерния гравьор са свързани чрез едно електронно табло за управление, което гарантира синхронизирането на тяхната работа. Благодарение на тази връзка ангренажните ремъци, задвижвани от множество двигатели, не провисват и поддържат стабилно напрежение по време на работа, което гарантира качеството и прецизността на извършената обработка.

Трябва да се има предвид, че лазерният диод, използван в самоделната гравираща машина, не трябва да прегрява.

За да направите това, е необходимо да се осигури неговото ефективно охлаждане. Този проблем се решава съвсем просто: до диода, конвенционален компютърен вентилатор. За да се предотврати прегряване на контролните табла за работата на стъпкови двигатели, до тях се поставят и компютърни охладители, тъй като обикновените радиатори не могат да се справят с тази задача.

Снимки на процеса на сглобяване на електрическа верига

Снимка-1 Снимка-2 Снимка-3
Снимка-4 Снимка-5 Снимка-6

Процес на сглобяване

Домашни машина за гравиранеот предложения проект е устройство тип совалка, един от движещите се елементи на което е отговорен за движението по оста Y, а другите два, сдвоени, за движение по оста X. Оста Z, която също е посочена в параметри на такъв 3D принтер, се приема за дълбочината, на която се изгаря обработеният материал. Дълбочината на отворите, в които са монтирани елементите на совалковия механизъм на лазерния гравьор, трябва да бъде най-малко 12 мм.

Рамка на работния плот - размери и допуски

Снимка-1 Снимка-2 Снимка-3
Снимка-4 Снимка-5 Снимка-6

Алуминиеви пръти с диаметър най-малко 10 mm могат да действат като направляващи елементи, по които ще се движи работната глава на устройството за лазерно гравиране. Ако не е възможно да се намерят алуминиеви пръти, за тези цели могат да се използват стоманени водачи със същия диаметър. Необходимостта от използване на пръти точно с такъв диаметър се обяснява с факта, че в този случай работната глава на устройството за лазерно гравиране няма да увисне.

Изработка на подвижна карета

Снимка-1 Снимка-2 Снимка-3

Повърхността на прътите, които ще се използват като водачи на устройството за лазерно гравиране, трябва да бъде почистена от фабричната грес и внимателно шлайфана до идеална гладкост. След това те трябва да бъдат нанесени с бял лубрикант на литиева основа, който ще подобри процеса на плъзгане.

Инсталация стъпкови двигателивърху тялото на домашно приготвено устройство за гравиране се извършва с помощта на скоби, изработени от ламарина. За да се направи такава скоба, метален лист приблизително с ширината на самия двигател и удвоената дължина на основата му се огъва под прав ъгъл. На повърхността на такава скоба, където ще бъде разположена основата на електродвигателя, се пробиват 6 дупки, 4 от които са необходими за фиксиране на самия двигател, а другите две - за закрепване на скобата към тялото с помощта на обикновен самостоятелен -нарезни винтове.

За монтиране на задвижващ механизъм, състоящ се от две шайби, шайба и болт на вала на двигателя, се използва и парче метален лист с подходящ размер. За монтиране на такъв блок се оформя U-образен профил от метален лист, в който се пробиват отвори за закрепването му към тялото на гравьора и за изхода на вала на двигателя. Макарите, върху които ще се поставят ангренажните ремъци, се монтират на вала на задвижващия двигател и се поставят във вътрешната част на U-образния профил. Ангренажните ремъци, поставени върху шайбите, които трябва да задвижват совалките на гравиращия уред, са свързани към техните дървени основис помощта на самонарезни винтове.

Монтаж на стъпкови двигатели

Снимка-1 Снимка-2 Снимка-3
Снимка-4 Снимка-5 Снимка-6

Инсталиране на софтуер

Вашият лазерен производител, който трябва да работи в автоматичен режим, ще изисква не само инсталация, но и конфигуриране на специален софтуер. Най-важният елементтакъв софтуер е програма, която ви позволява да създавате контурите на желания шаблон и да ги конвертирате в разширение, което е разбираемо за контролите на лазерния гравьор. Такава програма е свободно достъпна и може да бъде изтеглена на вашия компютър без проблеми.

Програмата, изтеглена на компютъра, управляващ устройството за гравиране, се разопакова от архива и се инсталира. Освен това ще ви трябва библиотека с контури, както и програма, която ще изпраща данни за създадения чертеж или надпис към контролера Arduino. Такава библиотека (както и програма за прехвърляне на данни към контролера) също може да бъде намерена в публичното пространство. За да може вашият лазерен домашен продукт да работи правилно, а гравирането, извършено с негова помощ, да бъде с високо качество, ще трябва да конфигурирате самия контролер към параметрите на устройството за гравиране.

Характеристики на използването на контури

Ако вече сте разбрали въпроса как да направите ръчен лазерен гравьор, тогава трябва да изясните въпроса за параметрите на контурите, които могат да бъдат приложени с такова устройство. Такива контури вътрешна часткоито не са попълнени, дори ако оригиналният чертеж е боядисан, трябва да се прехвърлят към контролера на гравьора като файлове не в пиксел (jpeg), а във векторен формат. Това означава, че изображението или надписът, нанесен върху повърхността на детайла с помощта на такъв гравьор, няма да се състои от пиксели, а от точки. Такива изображения и надписи могат да бъдат мащабирани по всякакъв начин, като се фокусира върху повърхността, върху която трябва да бъдат приложени.

С помощта на лазерен гравьор върху повърхността на детайла може да се нанесе почти всеки чертеж и надпис, но за това техните компютърни оформления трябва да бъдат преобразувани във векторен формат. Не е трудно да се извърши такава процедура: за това се използват специални програми Inkscape или Adobe Illustrator. Файл, който вече е преобразуван във векторен формат, трябва да бъде преобразуван отново, за да може да бъде правилно възприет от контролера на гравиращата машина. За това преобразуване се използва програмата Inkscape Laserengraver.

Окончателна настройка и подготовка за работа

Като направите машина за лазерно гравиране със собствените си ръце и качите необходимата информация на нейния контролен компютър софтуер, не започвайте работа веднага: оборудването се нуждае от окончателна настройка и настройка. Каква е тази корекция? На първо място, трябва да се уверите, че максималните движения на лазерната глава на машината по осите X и Y съответстват на стойностите, получени при конвертиране на векторния файл. Освен това, в зависимост от дебелината на материала, от който е изработен детайлът, е необходимо да се регулират параметрите на тока, подаван към лазерната глава. Това трябва да се направи, за да не се изгори продуктът, върху чиято повърхност искате да гравирате.