Laser graver naredite z lastnimi rokami

Naprava in načelo delovanja

Glavni element graverja je polprevodniški laser. Oddajen je osredotočen in zelo svetel svetlobni žarek, ki opeče material, ki se obdeluje. Z nastavitvijo sevalne moči lahko spremenite globino in hitrost gorenja.

Laserska dioda temelji na polprevodniškem kristalu, katerega vrh in dno sta P in N regiji. Na njih so priključene elektrode, skozi katere je napajan tok. Med temi območji je P-N križišče.

V primerjavi z običajno lasersko diodo izgleda ogromno: njen kristal je mogoče gledati brez pogleda.

Vrednosti je mogoče razložiti na naslednji način:

1. P (pozitivno) območje.
2. P - N prehod.
3. N (negativno) območje.

Konci kristala polirani v idealno stanje, zato deluje kot optični rezonator. Elektroni, ki izhajajo iz pozitivno nabitih regiji negativen, ki se vzbuja pri P - N prehoda fotonov. Odbijajo sten kristala, vsak foton ustvarja dva lastne vrste, tiste, po drugi strani, so prav tako razdeljeni, in tako naprej ad infinitum. Verižna reakcija, ki se pojavlja v polprevodniškem laserskem kristalu, se imenuje proces črpanja. Več energije se porabi v kristalih, bolj ga črpamo v laserski žarek. V teoriji se lahko napolni do neskončnosti, v praksi pa je vse drugačno.

Med delovanjem se dioda segreva in jo je treba ohladiti. Če se električna energija, dobavljena kristalu, nenehno poveča, prej ali slej pride čas, ko hladilni sistem preneha obvladovati odstranjevanje toplote in dioda sežge.

Moč laserskih diod običajno ne presega 50 vatov. Če je ta vrednost presežena, postane težko ustvariti učinkovit hladilni sistem, zato so močne diode v proizvodnji izjemno drage.

Obstajajo polprevodniški laserji za 10 ali več kilovatov, vendar so vsi sestavljeni. Njihov optični rezonator se črpa z nizkoenergetskimi diodami, katerih število lahko doseže več sto.

V graverjih se ne uporabljajo spojni laserji, ker je njihova moč previsoka.

Ustvarjanje laserskega graverja

Za preprosto delo, kot so vzorci peke na drevesu, ne potrebujete zapletenih in dragih naprav. Dovolj je, da ima samozaposleni laserski gravator, ki dela na baterijski moči.

Pred izdelavo graverja, za njegovo sestavljanje je potrebno pripraviti naslednje dele:

1. Laserska dioda iz pogona DVD-RW.
2. Osvetlitev objektiva.
3. Profil aluminija v obliki črke U ali cev iz barvnih kovin z notranjim premerom 15-20 mm.
4. Elektrolitski kondenzator je 50 V, 2200 μF.
5. Upor 5 Ohm.
6. Filmski kondenzator je 100 nF.
7. Gumb za uro.
8. Stikalo.
9. Toplotno prevodno lepilo.
10. Tip baterije je 18650 in držalo za to.
11. Škatla iz gobice za čevlje.
12. Škot, vključno z dvostranskimi.
13. Termo pištolo za lepljenje z potrošnim materialom.
14. Kontroler polnjenja.
15. Jack vtičnica 2.1 X 5.5 mm.

Odstranite glavo pisanja iz pogona DVD.

Nežno potegnite zbiralno lečo in razstaviti telo glave, tako dolgo, dokler ne vidite laser 2 skrita v teploraspredelyayuschie črevo.

Eden od njih je infrardeči, da bi prebral informacije z diska. Druga, rdeča, je pisateljica. Da bi jih razlikovali, uporabite napetost 3 voltov na svoje sponke.

Pinout:

Pred testiranjem nosite temne kozarce. Ne preverjajte laserja, ko gledate diode. Videti morate samo refleksijo žarka.

Potrebno je izbrati laser, ki je zasvetil. Preostale je mogoče zavreči, če ne veste, kam naj ga uporabite. Da bi zaščitili pred statično, spajkamo vse zaključke diode in jih postavimo na stran. Videl je profil od 15 cm. V luknjo spravite luknjo. V škatli naredite izreze za profil, polnilno režo in stikalo.

Shematski diagram laserskega graverja z DVD-ja z lastnimi rokami je naslednji:

Zaludite kontaktne površine na kontrolni plošči in držalu:

Z žicami na kontakte B + in B-regulatorja napolnite baterijski prostor. Kontakti + in - pojdite v gnezdo, preostali dve - na laserski diode. Prvič, s pritiskom na pritrditev, spajkate lasersko vezje in ga dobro izolirajte z lepilnim trakom.

Prepričajte se, da se priključki radijskih komponent ne zaprejo skupaj. Spajkanje v napajalno vezje lasersko dioda in gumb. Postavite sestavljeno napravo v profil in lepite lepilo s toplotno prevodnim lepilom. Preostali deli pritrdite na dvostranski lepilni trak. Nastavite gumb za uro na svoje mesto.

Vstavite profil v škatlo, odstranite žice in ga pritrdite s toplim talnim lepilom. Spustite stikalo in ga namestite. Enako ravnajte z režo za polnjenje. S termo pištolo napolnite baterijski prostor in regulator polnjenja. Vstavite baterijo v držalo in zaprite škatlo s pokrovom.

Pred začetkom uporabe morate prilagoditi laser. Če želite to narediti, v 10 centimetrov od njega položite list papirja, ki bo tarča laserskega žarka. Namestite objektiv za fokusiranje pred diodo. Z vlečenjem in pribliţevanjem dosežete opekline tarče. Objemite leč na profil na mestu, kjer je dosežen največji učinek.

Sestavljen graver je kot nalašč za majhna dela in zabavne namene, kot so žogice in gorljivi baloni.

Ne pozabite, da graver ni igrača, ne morete ga dati otrokom. Laserski žarek v primeru stika z očmi povzroči nepopravljive učinke, zato napravo hranite izven dosega otrok.

Izdelava CNC naprav

Z veliko količino dela se konvencionalni graver ne more spopadati z bremenom. Če ga boste uporabljali pogosto in veliko, boste potrebovali napravo s številčnim upravljanjem.

Sestavljanje notranjosti

Tudi doma, lahko naredite lasersko gravira. V ta namen morate iz tiskalnika odstraniti koračne motorje in vodila. Vozili bodo laser.

Popoln seznam zahtevanih podatkov je naslednji:

• Laserska dioda iz pogona za pisanje.
• Radiator za diode.
• 3 koračni motor.
• 6 krožnih vodnikov.
• Nosilci za vodila.
• 3 dvojna ali 6 enoprostorskih vozičkov.
• Napajanje 5 V, 4 A.
• Arduino UNO.
• 2 gonilniki koračnih motorjev.
• 2 stikala.
• Kovinska pločevina 50 x 50 cm in debelina 2 mm (za osnovo).
• Velik list vezanega lesa.
• Vogali za pritrjevanje vezanega lesa.
• Samovrezni vijaki.
• 2 pohištveni zank.
• Žice s prečnim prerezom 0,5 mm².
• Premični kabelski vod.
• Plastične kabelske vezice.
• Tranzistor IRFZ44.
• 2 tlačni valji.
• 5 prestav.
• Kovinska palica (os za prestave in valje).
• 4 ležaji.
• Zobat pas.
• DC-DC down pretvornik je 2 A.
• Štiri mejna stikala.
• Gumb za uro.
• Jack priključek 2,1 x 5,5 mm.
• 4 gume ali silikonske noge.
• Toplotno prevodno lepilo.
• Epoksidna smola z odtisom.

Priključni načrt za vse komponente:

Pogled od zgoraj:

Pojasnilo simbolov:

1. Polprevodniški laser z radiatorjem.
2. Prevoz.
3. Vodila X osi.
4. Vpenjalni valji.
5. Stepper motor.
6. Pogonska oprema.
7. Zobat pas.
8. Sponke vodil.
9. Gears.
10. Stepper motorji.
11. Pločevina osnove.
12. Vodilne tirnice Y-osi.
13. Vratci X osi.
14. Zobati jermeni.
15. Podpora pritrdilnih elementov.
16. Mejna stikala.

Izmerite dolžino vodil in jih razdelite v dve skupini. V prvem bo 4 kratke, v drugi - 2 dolgi. Vodilne tirnice iz iste skupine morajo biti enake dolžine.

Dodajte dolžino vsake skupine tirnic po 10 centimetrov in razrežite na velikost osnove. Iz ostankov upognite nosilce v obliki črke U za pritrdišča in jih zavrite na podnožje. Označite in izvrtajte luknje za vijake.

V radiatorju izvrtajte luknjo in lepilo pritrdite s toplotno prevodnim lepilom. Spajkajte žice in tranzistor. Vijaki privijačijo radiator na voziček.

Namestite nosilce na obeh nosilcih in jih pritrdite s pomočjo vijakov. Vstavite vodila y-osi v pritrdilne elemente, postavite osi X-osi na svoje proste konce. Vstavite preostale vodila v njih z vgrajeno lasersko glavo. Potisnite osi Y-osi na vodila in jih privijte na nosilce.

Vrtalne luknje v krajih pritrditve elektromotorjev in prestavnih osi. Namestite koračne motorje na svoje mesto in postavite pogonske prestave na njihove gredi. V osi vstavite osi, ki so predrezani iz kovine in jih pritrdite z epoksi lepilom. Ko se strdi, pritrdite valjaste zatezne in valjčke z ležaji, vstavljenimi v njih.

Namestite jermenice, kot je prikazano na diagramu. Pred pritrditvijo jih zategnite. Preverite gibljivost osi X in laserske glave. Premakniti se morajo z malo truda, vrteti skozi pasove vse valje in zobnike.

Žice priključite na laser, motorje in konce kablov ter jih zategnite s spojkami. Nastale snopice so nameščene v premične kabelske kanale in jih pritrdijo na vozičke.

Vodite žice ven.

Ustvarjanje primera

Vrtine v vogalih na dnu. Stopite nazaj iz robov 2 centimetra in narišite pravokotnik.

Njegova širina in dolžina ponavljajo dimenzije bodočega trupa. Višina trupa mora biti taka, da se vanj vgradijo vsi notranji mehanizmi.

Pojasnilo simbolov:

1. Loops.
2. Gumb za uro (zagon / zaustavitev).
3. Stikalo za napajanje Arduino.
4. Lasersko stikalo.
5. Vtičnica 2,1 x 5,5 mm za napajanje 5 V napajanja.
6. Varnostna škatla DC-DC pretvornik.
7. Žice.
8. Zaščitna škatla Arduino.
9. Nosilci za telo.
10. Vogali.
11. Osnova.
12. Noge iz nedrsečega materiala.
13. Cover.

Iz vezanega lesa izrežite vse podrobnosti primera in jih zaščitite z vogali. Z uporabo tečajev pritrdite pokrov na ohišje in ga privijte na podnožje. V sprednji steni izvrtajte luknjo in skozi to vrvite žice.

Z vezane plošče zberemo zaščitne pokrove in izrežemo luknje za gumb, stikala in vtičnice. Namestite Arduino v ohišje, tako da je priključek USB poravnan z luknjo, ki je namenjena zanjo. Pretvornik DC-DC nastavite na 3 V pri toku 2 ampera. Priključite ga na ohišje.

Postavite gumb, vtičnico, stikala in električno vezje graverja na svoje mesto. Po spajkanju vseh žic namestite pokrove na ohišje in jih privijte z vijaki. Če želite graveru delati, morate vnesti strojno programsko opremo v Arduino.

Po strojni opremi vklopite graver in pritisnite gumb "Start". Pusti laser. S pritiskom na gumb se bo začel postopek kalibracije, med katerim bo mikrokrmilnik meril in zapomnil dolžino vseh osi in določil položaj laserske glave. Po zaključku bo graver popolnoma pripravljen za delo.

Preden začnete delati z graverjem, morate slike pretvoriti v format, ki je primeren za Arduino. To lahko storite s Inkscape Laserengraverjem. Premaknite izbrano sliko in kliknite na Convert. Dobljeno datoteko pošljemo po kablu Arduinu in zaženemo postopek tiskanja z vklopom laserja.

Tak graver lahko roča samo predmete, ki so sestavljeni iz organskih snovi: lesa, plastike, tkanin, barv in lakov ter drugih. Kovine, steklo in keramika ni mogoče vgravirati.

Nikoli ne vklopite graverja z odprtim pokrovom. Laserski žarek, ki vstopa v oči, se osredotoča na mrežnico, ki jo poškoduje. Refleksno zapiranje vekic vas ne bo rešilo - laser bo imel čas, da zažgejo obliž mrežnice, preden se zaprejo. V tem primeru ne morete čutiti ničesar, toda čez čas bo mrežnica začela piling, kar lahko privede do popolne ali delne izgube vida.

Če ste ujeli laserskega "zajca", se čimprej obrnite na oftalmologa - to bo pomagalo pri preprečevanju resnih težav v prihodnosti.