0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лазерные диоды для резки фанеры

Лазер для резки фанеры своими руками: особенности технологии и основные элементы конструкции

Трудно ли собрать аппарат для лазерной резки фанеры своими руками? Каких проблем можно ожидать на разных стадиях реализации проекта? Что из оборудования придется покупать? В статье мы постараемся найти ответы на эти вопросы.

Лазерная резка фанеры.

Плюсы и минусы лазерной резки

При реализации любого масштабного проекта всегда встает вопрос его целесообразности. Мы попробуем помочь читателю дать на него самостоятельный ответ.

Выгоды

  • Прибор для лазерной резки фанеры на практике способен работать не только с ней. В списке обрабатываемых материалов – кожа, ткани, оргстекло, пластики, словом, все материалы, которые имеют невысокую теплопроводность и сравнительно низкую температуру горения;
  • Благодаря ЧПУ станок позволит резать фанеру и OSB с высочайшей точностью , создавая детализованные контуры;
  • Резкой его возможности не ограничиваются. Лазерные станки для резки фанеры вполне способны выполнять функции гравера. Варьируя скорость передвижения каретки и мощность луча, они могут создавать сложные изображения с переходами тонов;
  • Благодаря фокусировке луча ширина разреза может быть минимальной – от 1/100 мм, что опять-таки положительно влияет на точность изготовления деталей или детализацию наносимого на заготовку изображения.

Резка лазером обеспечивает максимальную детализацию.

Проблемы

Разумеется, без них тоже не обойдется:

  • Цена закупаемого оборудования будет отнюдь не копеечной. Наиболее популярное решение для недорогих самодельных граверов – извлеченный из пишущего DVD-привода лазерный диод – для резки фанеры не походит категорически ввиду малой мощности. Минимальная мощность лазера для резки фанеры – 20 ватт; при сколь-нибудь значительной толщине материала ее лучше увеличить до 40 – 80;

Справка: углекислотная лазерная трубка такой мощности при заказе непосредственно у китайских производителей обойдется заказчику в 15 – 20 тысяч рублей по текущему курсу. К расходам на лазер добавится стоимость сложной и дорогой системы фокусировки, DSP -контроллера, драйвера шаговых моторов и кареток.

  • Жизненный цикл трубки составляет от 3 до 8 тысяч часов , после чего ей требуется замена;
  • Лазеру требуется жидкостное охлаждение. В промышленных условиях для этой цели используется охладительная установка, работающая по принципу теплового насоса – чиллер. Минимальная стоимость такого агрегата составляет 35 – 45 тысяч рублей;

Однако: при незначительной продолжительности работы можно обойтись баком емкостью в 80 – 100 литров и водяной помпой, которая будет прокачивать его содержимое через рубашку трубки.

  • ЧПУ подразумевает наличие не только особого программного обеспечения , но и эскизов контура изготавливаемого изделия. Чертежи для лазерной резки фанеры найти не так уж легко; самостоятельное же их построение займет весьма продолжительное время;
  • Наконец, резка материала осуществляется за счет его быстрого нагрева и испарения. При этом края реза неизбежно обугливаются, а помещение заполняется дымом. Раз так – придется конструировать закрытый корпус с прозрачной крышкой и системой интенсивной принудительной вентиляции.

Конструктивное исполнение

Итак, как устроен самодельный лазер для резки фанеры?

Основа станины – алюминиевая профтруба размером 40х60, скрепленная мебельным уголком и саморезами по металлу. Корпус собран из недорогой ЛДСП – он не испытывает значительных нагрузок в процессе работы.

Обратите внимание: по периметру корпуса пущена 12-вольтовая светодиодная лента. Подсветка позволит визуально контролировать процесс резки.

Направляющие для каретки.

Непосредственно на трубах станины закреплены направляющие, обеспечивающие движение кареток по поперечной оси.

Крепление направляющей для продольной оси.

К кареткам прикручена продольная труба с еще одной направляющей – уже под каретку, обеспечивающую непосредственно движение головки.

Лазерная головка на каретке.

А вот и сама лазерная головка для резки фанеры. Фольга использована для герметизации соединения трубки с штуцером.

В качестве привода кареток использованы шаговые электромоторы с ременной передачей и редуктором. Их можно извлечь из неисправного сканера или струйного принтера с безнадежно засохшими соплами.

Вал привода кареток поперечной оси.

Использование двух приводов на каретках, обеспечивающих перемещение головки по поперечной оси, создало бы проблему их точной синхронизации. Вместо этого использован один шаговый мотор с редуктором и вал длиной во весь ход головки, гарантирующий синхронное движение обеих кареток.

На фото – крышка станка.

Массивная крышка тоже изготовлена из ЛДСП; она поднимается на мебельных лифтах. Между крышкой и корпусом остается небольшой зазор, обеспечивающий поступление воздуха; отвод дыма организован снизу.

Отсек с электроникой.

В отдельном отсеке разместились блок питания, драйвер шаговых моторов и контроллер DSP, обеспечивающий управление станком.

Отсек с лазерной трубкой.

Лазерная трубка установлена с использованием пластиковых крепежей, позволяющих менять ее положение. Рядом с ней видна трубка водяного охлаждения. Воду через нее прокачивает маломощная помпа для домашнего фонтанчика.

Накопительный бак системы охлаждения.

Охлаждение организовано с использованием обычной пластиковой 100-литровой бутыли с водой.

Полезные мелочи

Напоследок – несколько небольших советов владельцу самодельного гравера:

  • Используйте для резки фанеру из лиственных пород древесины (например, березы). Инструкция связана с тем, что смолистая хвойная древесина быстро пачкает дно и стенки рабочего отсека осевшей на них смолой;
  • Следите за состоянием зеркала в рабочем отсеке. Осевшая на нем копоть может привести к падению мощности сфокусированного луча и перегреву самого зеркала;
  • Не приближайте руки и глаза к линии между трубкой и зеркалами. Даже без фокусировки узкий луч мощностью от 20 ватт может вызвать серьезные ожоги и полную потерю зрения.

Этот след оставил луч мощностью 10 ватт. Время воздействия – 0,5 секунды.

Заключение

Как видите, оборудование для лазерной резки фанеры может быть изготовлено самостоятельно; однако затраты средств и времени будут весьма значительными.

Как всегда, дополнительные тематические материалы читателю предложит видео в этой статье. Мы будем рады увидеть ваши замечания и предложения в комментариях. Успехов!

Лазерная резка фанеры

На сегодняшний день станки лазерной резки по дереву набирают все большую популярность. Такая особенность объясняется достаточно просто. При производстве сувенирной, рекламной, мебельной и столярной продукции, нередко возникает необходимость быстро, качественно выполнить сложные элементы, разрезы. Справиться с поставленной задачей своими руками сможет не каждый инструмент, и здесь на помощь может прийти лазерная резка и гравировка.

Резка дерева лазерным станком

Дерево считается самым красивым из всех известных человечеству материалов. Кроме этого, древесина относится к экологически чистому, безопасному и более качественному материалу, который используется с давних времен. Применяется в различных сферах производства, в частности в строительстве. Из древесины сегодня производят множество разнообразной продукции, которую мы используем как в быту, так и в качестве декоративных элементов.

Не так давно, каждая манипуляция: резка, гравировка, выжигание, велась по старинке — своими руками. Процесс был, конечно, трудозатратным, но очень интересным и увлекательным. Сегодня же любые действия с древесиной можно производить, используя лазерные станки и подручный инструмент.

На дерево лазер оказывает тепловое воздействие. Осуществляя резку, станок сплавляет кромку, тем самым защищая дерево от микробов и бактерий, обеспечивая более долгий срок службы изделию. В отличие от слесарных инструментов, при работе с оборудованием не возникает никаких отходов, щепок, опилок, заготовка или макет не деформируется, а рисунок полностью соответствует оригиналу.

Однако каждая порода дерева обрабатывается по – разному. Все зависит от породы, толщины, влажности, твердости, а также от сезона поставки.

Виды лазерных станков по фанере

Станки с числовым программным управлением
Отлично справиться с заготовками из любого дерева смогут современные лазерные станки с ЧПУ. Однако, не смотря на свою многофункциональность, каждая модель имеет свои особенности и характеристики.

  • Станки напольные
    Рабочий стол станка может варьироваться от 0,5 метра до 2 метров. Такие станки рассчитаны на установку в специализированном помещении и используются, как правило, на тяжелых производствах. Станки имеют монолитный корпус, который обеспечивает им устойчивость всей конструкции, а также эффективно снижает вибрационный фон, возникающий при эксплуатации. Основным назначением такого оборудования считается резка, гравировка, раскрой дерева.
  • Станки настольные
    Небольшого размера макет, не требующий установки в производственном помещении. Идеально подходят для обработки в домашних условиях или в стенах небольшого офиса. Отличная оптическая система позволяет справляться с высококачественной резкой и декорированием заготовок.
  • Компактные станки
    Своими руками при помощи маркера можно нанести декоративные элементы на различную объемную продукцию (ручки, брелоки, украшения, любой макет и т.д.), при этом каждая деталь будет четко просматриваться, а рисунок будет отличаться долговечностью. Такая особенность достигается за счет особенной конструкции маркера с высокотехнологичной оптической системой.
Читать еще:  Станок для резки дерева в домашних условиях

Принцип работы

Макет, заготовка обрабатывается при помощи луча, который на поверхности материала выглядит как пятно, диаметр которого несколько микрон. Луч образуется благодаря линзе, которая устанавливается на незначительном расстоянии от базовой части детали.
Луч перемещается благодаря приводу, который заранее запрограммирован на технические параметры обрабатываемого элемента.
Чаще всего при обработке дерева используются:

  • Газовый, с диаметром луча в 10 микрон, образованный при помощи газовой трубки.
  • Твердотельный лазер. Диаметр луча в 1 микрон создается при помощи неодимового стекла.

Преимущества и недостатки

Современные станки имеют массу преимуществ:

  • Высокая точность
    Гравировка или резка при помощи станка считается высокоточным процессом. Толщина разреза составляет не более 2-х мм. Чтобы выполнить резку или нанести гравировку своими руками, не нужно больше прилагать физические усилия и использовать подручный инструмент.
  • Высокая работоспособность
    Скорость работы позволяет минимизировать время при выполнении различных объемов работ, что позволяет экономить энергоресурсы.
  • Экономичность
    Такой показатель относится к расходу материалов, так и к показателям энергопотребления. За счет высокой точности работы, лазерные станки бережливо экономят дерево, снижая отходы до минимума.
  • Универсальность
    Помимо резки, станки способно осуществлять работы по нанесению гравировки.

К основному недостатку можно отнести только один фактор – это его стоимость и малодоступность. Не каждый любитель сможет позволить купить себе такое дорогостоящий лазерный станок по обработке дерева, а вот попробовать сделать своими руками сможет каждый.

Примерная стоимость на услуги лазерной резки. Цены указаны в рублях за 1 погонный метр реза. Цена гравировки указана в рублях за 1 квадратный сантиметр.

Лазерный станок своими руками

Как уже говорилось выше, приобрести оборудование по дереву на основе лазера под силу не каждому, но сделать его самостоятельно из подручных материалов, вполне возможно.

Инструмент и материал для сборки

  • диод лазерный;
  • карандаш, лучше всего механический;
  • радиатор, в качестве охладителя;
  • оптическое волокно;
  • термическая смазка;
  • батарейки вида D или 2 АА;
  • защита для глаз.

Самый главный момент в работе – это защита глаз. Ни при каких обстоятельствах не смотрите на луч, чтобы не повредить зрение.

По поводу диода… Высокой мощности ИК диод с выходом 1W, способный выжигать любой материал, кроме металла. Диод должен работать на 2V с постоянным током 1,7А. Обратить следует внимание на то, что диоды имеют разную полярность (плюс и минус). В случае неправильно соединения диод просто сгорит.

Макет и его сборка

Соединяем диод с радиатором. Для лучшей теплопроводности обработать термической смазкой. Далее переходим к механическому карандашу. Лучше всего подойдет карандаш с металлическим корпусом, что в дальнейшем позволит избежать плавления при перегреве. Разбираем карандаш, в наконечник вставляем оптическое волокно и фиксируем при помощи эпоксидной смолы или клея.

Для лазера своими руками лучше взять тонкий карандаш под размер оптического волокна. Собираем: оптоволокно с наконечником вставляем обратно в карандаш и прочно закручиваем. Благодаря такой нехитрой, но быстрой конструкции каждый сможет своими руками выжигать различные узоры и делать гравировку на деревянных изделиях.

Если вы не передумали и решили, что лазерный станок вам просто необходим, тогда к выбору той или иной модели нужно подойти с особой ответственностью. Изучите полную информацию о каждой модели, сопоставьте необходимые вам параметры, и только потом приступайте к покупке. Также можно найти и информацию о том, как своими руками сделать оборудование на основе лазера из обыкновенного карандаша или старого DVD или CD привода.

Лазерный станок для резки фанеры

Лазерный станок для резки фанеры – оборудование для декорирования и обработки заготовок из фанеры. Этот прибор применяется при вырезании различных узоров на деревянной поверхности, гравировке и сварке фанерных изделий. Лазерными приборами для резки деталей из фанеры оснащаются небольшие заводские площадки и деревообрабатывающие цеха крупных промышленных предприятий.

Возможности станков лазерной нарезки

С помощью лазерного станка можно выполнять следующие операции:

  1. Выпиливание из фанеры различных заготовок, моделей и трафаретов произвольной формы.
  2. Выжигание простых рисунков на поверхности дерева.
  3. Создание фасок, щелей, углублений, щелей, пазов и иных отверстий.
  4. Резка трехмерных изделий из фанеры.

Благодаря мощному излучателю, этот аппарат может использоваться для обработки древесины, имеющий высокую твердость. Прибор имеет закрытый корпус с прозрачной крышкой и вентиляцией, что позволяет ему выжигать детали без обугливания края реза. Количество функций станка определяется его стоимостью, размерами и качеством комплектующих.

Принцип работы станка

Лазерный станок для резки фанеры состоит из следующих элементов:

  1. Координатный стол. Эта установка обеспечивает точное перемещение рабочих механизмов с ЧПУ по заданной траектории. Передвижение деталей устройства осуществляется при помощи направляющих линий, зубчатых ремней и винтовых пар. Данный процесс регулируется при помощи контроллера.
  2. Летающие оптические приспособления. Они представляют собой комплекс зеркал, покрытых специальным химическим раствором для уменьшения рассеивания энергии луча. Они оборудованы линзами, предназначенными для фокусировки лазера в пятно с диаметром до 0,2 мм.
  3. Лазерная отпаянная лампа. Эта деталь выполняется из стекла и используется в роли излучателя. Она образует луч, отражаемый летающей оптикой и фокусируемый линзой. В результате функционирования отпаянной лампы осуществляется процедура жжения поверхности фанеры.

Также на аппараты для лазерной резки в качестве вспомогательных устройств устанавливаются следующие системы охлаждения:

  1. Чиллер CW3000. Является одной из бюджетных систем охлаждения. Это приспособление состоит из радиатора, трубок и вентилятора. Емкость Чиллер CW3000 составляет 9 л. Данный прибор имеет низкую эффективность. Из-за быстрого нагрева устройства радиаторы и вентиляторы не успевают понизить температуру станка.
  2. Помпы. Эти приспособления для охлаждения состоят из насоса, перекачивающего воду при помощи газораспределительного механизма. Емкость помп составляет 35 л. В этом случае жидкость не успевает нагреваться. Для эффективной работы данной системы охлаждения необходимо устанавливать оборудование в помещениях с температурой не выше 22 °C.
  3. Чиллер CW5000. Является одной из самых дорогих систем охлаждения. Он состоит из камеры, радиатора и массивных трубок. Чиллер CW5000 позволяет охлаждать станки при высоких температурах и любых условиях эксплуатации лазерных аппаратов.

Станок обрабатывает поверхность фанеры при помощи лазера, представляющего собой пучок света высокой мощности. При взаимодействии с лучом заготовка нагревается. В результате термической обработки происходит выгорание волокна материала. Этот способ резки является бесконтактным, потому что рабочие механизмы не соприкасаются с поверхностью дерева. После выгорания формируется рез. Он разделяет фанерное изделие на фрагменты в соответствии с заданной конфигурацией.

Разновидности оборудования

Выделяют следующие виды лазерных станков по функциональным особенностям:

  1. Гравировальный станок. Этот аппарат излучает слабый световой пучок. Он применяется для нанесения гравировок и выжигания тонких фанерных листов. Если увеличить длину волны, то с помощью этой установки можно полностью разрезать деревянную заготовку.
  2. Фрезерно-лазерный станок. Данное устройство способно излучать пучок света высокой мощности, что позволяет создавать в фанере дополнительные отверстия. При помощи фрезерно-лазерного аппарата с ЧПУ можно нанести на заготовку гравировку. Для этого нужно правильно настроить параметры лазера.

По типу управления различают следующие разновидности устройств для лазерной нарезки:

  1. Станки с ручным управлением. Эти приборы отличаются низкой стоимостью и легкостью эксплуатации. С их помощью можно выпиливать уникальные модели и трафареты. Недостатком данных устройств является низкая точность рисунков и форм.
  2. Автоматические станки. Эти разновидности приборов с ЧПУ обеспечивают высокое качество изготовления изделий. Для функционирования автоматических станков требуется указать алгоритм работы. На основе указанной программы аппараты будут самостоятельно создавать необходимые узоры. В процессе работы человек может контролировать состояние станка с ЧПУ.
Читать еще:  СОЖ для резки алюминия дисковыми пилами

Существуют следующие разновидности устройств для лазерной резки по мощности и размеру:

  1. Настольные гравировальные станки. Мощность этих приспособлений составляет 80 Вт. Они отличаются своей компактностью. Настольные аппараты можно поместить в небольших помещениях. Они используются при изготовлении сувениров и нарезки тонких фанерных листов.
  2. Профессиональные лазерные станки. Их мощность составляет не более 195 Вт. Эти аппараты имеют большие габариты и устанавливаются на крупных деревообрабатывающих предприятиях. Они также применяются на мебельных фабриках для изготовления серийной продукции и вырезания точных узоров.
  3. Промышленные станки. Мощность этих приспособлений составляет 380 Вт. Они устанавливаются на крупных заводах, специализирующихся на деревообделке.

Выбор устройства для резки лазером зависит от масштабов производства, физических свойств обрабатываемых поверхностей и функции аппарата. На современных предприятиях применяют универсальные лазерные устройства с ЧПУ. Они многофункциональны способны обрабатывать как фанеру, так и конструкции из цветных металлов и поливинилхлорида (ПВХ).

Плюсы и минусы лазерной резки

Приборы для лазерной резки обладают следующими преимуществами:

  1. Универсальность. Приборы для нарезки фанерных листов при помощи лазера могут применяться при обработке кожаных изделий, ткани, органического стекла, пластиковых полимеров и иных материалов с низкой теплопроводностью и температурой горения.
  2. Многофункциональность. Лазерный прибор используется при нарезке деревянных заготовок, гравировке, сварке и фрезеровке. В зависимости от скорости передвижения механизмов станки способны создавать узоры различной толщины и формы.
  3. Минимальная ширина разреза. Лазерные устройства обеспечивают высокую точность изготовления деталей. Благодаря фокусировке лазера, ширина разреза составляет 0,01 мм, что позволяет детализировать наносимое на поверхность фанеры изображение.
  4. Бесконтактность. Лазерные устройства не соприкасаются с обрабатываемой поверхностью, что снижает риск деформации заготовки.
  5. Гигиеничность. Во время резки лазером не образуется большое количество пыли, стружки и иных видов грязи.

Главным недостатком лазерного станка является высокая стоимость. Аппараты состоят из дорогостоящих трубок и лазерных диодов. Средняя цена среднеформатных станков составляет 225 000 руб.

Выбор прибора

При выборе лазерного ЧПУ необходимо учитывать следующие показатели:

  1. Параметр точности. Он определяет качество изготовления текстурных элементов.
  2. Мощность. Этот показатель определяет производительность аппарата. Станки с высокой мощностью способны обрабатывать большое количество деталей за малый временной промежуток.
  3. Функциональность. При покупке станка важно узнать, подойдет ли аппарат для гравировки или фрезеровки фанеры.
  4. Материал. Рабочие механизмы и угловые части станка должны быть изготовлены из нержавеющей стали.

При покупке лазерного прибора важно обращать внимание на марку производителя. По состоянию на 2020 г. наибольшей популярностью среди покупателей пользуются устройства следующих брендов: Kokie, Mazak, Trumpf, ESAB и Bystronic. Они отличаются высоким сроком службы и многофункциональностью. Лазерные установки собираются также на территории России. Ведущим российским производителем является научно-производственный центр “Лазеры и аппаратура”, расположенный в Московской области.

Лазерная резка фанеры: как построен процесс

Оригинальный интерьер требует присутствия в дизайне ярких акцентов, наличия изысканных аксессуаров и элементов декора, в том числе из дерева и фанеры. Именно такие предметы – красивые и оригинальные – позволяет получить лазерная резка фанеры в Москве.

Лазерная резка фанеры с орнаментом и гравировка фанеры в последнее время приобрела большую популярность, благодаря моде на натуральные материалы и развитию хэнд-мейда. Точный раскрой материала, который может сделать только лазерный станок, позволяет быстро, точно и аккуратно вырезать самые разнообразные предметы:

Заготовки под сувенирную продукцию.

Элементы под декупаж.

Игрушки и конструкторы.

Фигурные решетки, элементы мебели.

Аксессуары и украшения (броши, серьги).

Предметы домашнего обихода (кухонные доски, подставки).

Фигурная резка лазером, в свою очередь, осуществляется двумя способами:

Автоматически на станке, когда луч лазера путем нагревания прожигает древесину.

Вручную на специальном оборудовании, создающем аналогичное излучение путем прохождения тока через смесь трех газов.

Станок с ЧПУ для лазерной резки фанеры

Специальный станок с ЧПУ для лазерной резки фанеры практически вытеснил пилу, электролобзик и другие инструменты, используемые для фигурной резки. Им отведено место лишь в домашнем применении, когда качество выпила и скорость вырезания фигурных элементов не завязаны на производственном процессе. Прибор, специально предназначенный для лазерной резки и работающий на ЧПУ – специально заданной программе – способен обработать заготовку с максимальной точностью, начать работу с любой заданной точки, сделать вырез в любой плоскости без брака.

Преимущества лазерной резки фанерных листов очевидны:

Скорость и точность обработки.

Возможность вырезания элементов любой конфигурации.

Автоматическая обработка краев фанерных изделий.

Доступная цена данного вида обработки.

Технологию работы станка сводится к бесконтактному воздействию на материал и выжиганию деталей нужной формы направленным пучком света. Мощность луча может справиться как с деревом, так и с металлом, разрезая его на глубину в 10-12 мм. Фанеру и другие материалы из древесины станок может прожечь на целых 5-6 см. В приборе установлен лазерный диод с мощностью, необходимой для резки того или иного материала. Для выпила минимальной толщины достаточно будет 20 Ватт, для работы с более толстыми.

Принимаясь за лазерную резку, важно соблюдать следующие рекомендации:

придерживаться правил работы с инструментом, прописанных в инструкции по пользованию;

обеспечить чистоту рабочей поверхности (на столе не должно быть загрязнений и посторонних предметов);

надежно зафиксировать фанерную плиту;

заранее подготовить эскиз узора;

аккуратно перенести изображение на лист при помощи карандаша.

При первом пользовании лазером необходимо выполнить пробные пропилы на отдельных элементах фанеры, освоив инструмент, можно переходить непосредственно к изготовлению изделия.

Лазерная резка фанеры толщиной 40 мм

Поскольку прожигание фанерного листа не безопасно и не гарантирует отсутствие возгорания, в зону работы луча лазера подается сжатый воздух, нейтрализующий высокую температуру. В большинстве случаев фигурная резка применяется к толщинам от 2 до 12 мм, хотя имеется возможность настроить как большую, так и меньшую величину пропиливания.

Если в случае с лазерной резьбой по металлу мы имеем дело с цифрами чуть более 1 см, то в ситуации с более мягкими материалами диапазон выпила значительно шире. Многие элементы садового дизайна сделаны из водостойкой фанеры толщиной 2 см и более. И часто эти элементы наружного декора имеют оригинальную форму, то есть производятся с помощью резки лазером.

И хоть толщиной 40 мм мастера занимаются в частных случаях, то есть под индивидуальный заказ, смотрятся изделия из фанеры данной толщины добротно и оригинально.

Чем отличаются лазерные граверы, использующие твердотельные лазеры с диодной накачкой?

Для начала посмотрите видеосюжет, где я рассказываю и одновременно наглядно показываю граверы и 3D-принтер. Если не разобрали названия, которые я произносил, читайте текст ниже или в ютубе. Тем более стоит прочитать статью, потому что текст немного дополняет стенографию — я редактировал его после видеозаписи.

Видеосюжет

Начнем с терминов

Гравировка — это нанесение надписи или рисунка на поверхность материала. Это всегда быстро: от 1 минуты до пары часов. Резка – это резка материала. Т.к. рассмотренные китайские ЧПУ-устройства используют лазерные диоды, мощность которых пока не превышает 5 Вт, резка фанеры или дерева — это многочисленные проходы, длительность всей процедуры может занимать до суток.

Каких результатов можно достигнуть с помощью гравировки и резки? Смотрите самые разные ролики в ютубе!

Какие материалы мне удавалось гравировать — это бумага, картон, фанера, дерево, пленка, пластик, акрил, стекло, кожа, резина. Да, ещё алюминий, но только с помощью химического травления.

Какие программы наиболее распространены для работы с этими граверами?

Чтобы получить векторные изображения и далее gcode, используйте InkScape, Sketch Up, Repetier host, Cura. Для простоты и быстроты работы используйте программы, которые работают сразу с растровыми изображениями: GRBL controller, AS-3, Benbox. Об этих программах смотрите и читайте обзоры. GRBL controller позволяет использовать ось Z для 3D-гравировки, AS-3 удобна для получения полутонов с помощью выставления разной мощности лазера, Benbox удобен понятным простым интерфейсом.

Читать еще:  Технология резки металла газовым резаком

Метод прохода лазера задается в настройках программ и может быть поточечным либо по непрерывным линиям. Естественно, с помощью прохода по линиям результат получите быстрее.

Применение

Любое из этих устройств вы можете использовать в домашних условиях! Помните: при работе лазера всегда одевайте очки! Вы можете увидеть их в видеосюжете.

Перейдем к самим ЧПУ-устройствам

Все рассмотренные мной устройства используют шаговые двигатели. Для перемещения лазера используются либо ремни натяжения либо металлические направляющие в виде цилиндров.

Чем же устройства отличаются друг от друга?
  • площадью рабочей поверхности. От четверти листа формата А4 до целого листа А3. Немаловажно сколько места займет устройство в вашем доме или мастерской!
  • наличием дополнительной степени свободы (перемещение по оси Z). В основном этим могут похвастаться только 3D-принтеры. Либо устанавливайте на 2D-гравер корпус лазера с актуатором.
  • двойным назначением (например, 3D-печать и гравировка как «2 в 1»).
  • возможностью установить мощный лазер более 2 Вт, которому потребуется более 2 ампер. В основном базовые версии рассчитаны на маломощные лазеры до 1 Вт. И в комплектации китайцы обычно поставляли лазеры 500 мВт.
  • методом крепления лазера к устройству: вертикальное или горизонтальное
  • подключением к компьютеру. Все используют кабель с USB. Ванхао дополнительно использует SD-карту.
  • отличаются ценой, которая увеличивается ОТ самого маленького по размеру, стоимостью около $100, ДО самого большого, стоимостью около $500.
  • отличаются доступностью комплектующих в России. Например, для Мэйкблок и Ванхао легко найдете их, т.к. это известные поставщики. Остальные используют Arduino подобные платы.

Лазерные диоды для резки фанеры

Дельта принтеры крайне требовательны к точности изготовления комплектующих (геометрия рамы, длины диагоналей, люфтам соединения диагоналей, эффектора и кареток) и всей геометрии принтера. Так же, если концевые выключатели (EndStop) расположены на разной высоте (или разный момент срабатывания в случае контактных концевиков), то высота по каждой из осей оказывается разная и мы получаем наклонную плоскость не совпадающая с плоскостью рабочего столика(стекла). Данные неточности могут быть исправлены либо механически (путем регулировки концевых выключателей по высоте), либо программно. Мы используем программный способ калибровки.
Далее будут рассмотрены основные настройки дельта принтера.
Для управления и настройки принтера мы используем программу Pronterface.
Калибровка принтера делится на три этапа:

1 Этап. Корректируем плоскость по трем точкам

Выставление в одну плоскость трех точек — A, B, C (расположенных рядом с тремя направляющими). По сути необходимо уточнить высоту от плоскости до концевых выключателей для каждой из осей.
Большинство (если не все) платы для управления трехмерным принтером (В нашем случае RAMPS 1.4) работают в декартовой системе координат, другими словами есть привод на оси: X, Y, Z.
В дельта принтере необходимо перейти от декартовых координат к полярным. Поэтому условимся, что подключенные к двигателям X, Y, Z соответствует осям A, B, C.(Против часовой стрелки начиная с любого двигателя, в нашем случае смотря на логотип слева — X-A, справа Y-B, дальний Z-C) Далее при слайсинге, печати и управлении принтером в ручном режиме, мы будем оперировать классической декартовой системой координат, электроника принтера сама будет пересчитывать данные в нужную ей систему. Это условность нам необходима для понятия принципа работы и непосредственной калибровки принтера.

Точки, по которым мы будем производить калибровку назовем аналогично (A, B, C) и позиция этих точек равна A= X-52 Y-30; B= X+52 Y-30; C= X0 Y60.

Алгоритм настройки:

  1. Подключаемся к принтеру. (В случае “крагозяб” в командной строке, необходимо сменить скорость COM порта. В нашем случае с 115200 на 250000 и переподключится)

    После чего мы увидим все настройки принтера.
  2. Обнуляем высоты осей X, Y, Z командой M666 x0 y0 z0.
    И сохраняем изменения командой M500. После каждого изменения настроек необходимо нажать home (или команда g28), для того что бы принтер знал откуда брать отсчет.
  3. Калибровка принтера производится “на горячую”, то есть должен быть включен подогрев стола (если имеется) и нагрев печатающей головки (HotEnd’а) (Стол 60град., сопло 185 град.) Так же нам понадобится щуп, желательно металлический, известных размеров. Для этих задач вполне подойдет шестигранный ключ (самый большой, в нашем случае 8мм, он предоставляется в комплекте с принтерами Prizm Pro и Prizm Mini)
  4. Опускаем печатающую головку на высоту (условно) 9мм (от стола, так, что бы сопло еле касалось нашего щупа, т.к. высота пока что не точно выставлена.) Команда: G1 Z9.
  5. Теперь приступаем непосредственно к настройке наших трех точек.
    Для удобства можно вместо g- команд создать в Pronterface четыре кнопки, для перемещения печатающей головки в точки A, B, C, 0-ноль.

  • Последовательно перемещаясь между тремя точками (созданными ранее кнопками или командами) выясняем какая из них находится ниже всего (визуально) и принимает эту ось за нулевую, относительно нее мы будем менять высоту остальных двух точек.
  • Предположим, что точка A у нас ниже остальных. Перемещаем головку в точку B(Y) и клавишами управления высотой в Pronterface опускаем сопло до касания с нашим щупом, считая величину, на которую мы опустили сопло (в лоб считаем количество нажатий на кнопки +1 и +0.1)
    Далее командой меняем параметры высоты оси Y: M666 Y <посчитанная величина>
    M666 Y0.75
    M500
    G28
  • Ту же операцию проделываем с оставшимися осями. После чего следует опять проверить высоту всех точек, может получится, что разброс высот после первой калибровки уменьшится, но высота все равно будет отличатся, при этом самая низкая точка может изменится. В этом случае повторяем пункты 6-7.
  • 2 Этап. Исправляем линзу

    После того как мы выставили три точки в одну плоскость необходимо произвести коррекцию высоты центральной точки. Из за особенности механики дельты при перемещении печатающей головки между крайними точками в центре она может пройти либо ниже либо выше нашей плоскости, тем самым мы получаем не плоскость а линзу, либо вогнутую либо выпуклую.

    Корректируется этот параметр т.н. дельта радиусом, который подбирается экспериментально.

    Калибровка:

    1. Отправляем головку на высоту щупа в любую из трех точек стола. Например G1 Z9 X-52 Y-30
    2. Сравниваем высоту центральной точки и высоту точек A,B,C. (Если высота точек A, B, C разная, необходимо вернутся к предыдущей калибровки.)
    3. Если высота центральной точки больше остальных, то линза выпуклая и необходимо увеличить значение дельта радиуса. Увеличивать или уменьшать желательно с шагом +-0,2мм, при необходимости уменьшить или увеличить шаг в зависимости от характера и величины искривления (подбирается экспериментально)
    4. Команды:
      G666 R67,7
      M500
      G28
    5. Подгоняем дельта радиус пока наша плоскость не выровняется
    3 Этап. Находим истинную высоту от сопла до столика

    Третьим этапом мы подгоняем высоту печати (от сопла до нижней плоскости — столика) Так как мы считали, что общая высота заведомо не правильная, необходимо ее откорректировать, после всех настроек высот осей. Можно пойти двумя путями решения данной проблемы:
    1 Способ:
    Подогнав вручную наше сопло под щуп, так что бы оно свободно под ним проходило, но при этом не было ощутимого люфта,

    • Командой M114 выводим на экран значение фактической высоты нашего HotEnd’а
    • Командой M666 L получаем полное значение высоты (Параметр H)
    • После чего вычитаем из полной высоты фактическую высоту.
    • Получившееся значение вычитаем из высоты щупа.

    Таким образом мы получаем величину недохода сопла до нижней плоскости, которое необходимо прибавить к полному значению высоты и и записать в память принтера командами:
    G666 H 235.2
    M500
    G28

    2 Способ:
    Второй способ прост как валенок. С “потолка”, “на глаз” прибавляем значение высоты (после каждого изменение не забываем “уходить” в home), добиваясь необходимого значения высоты, но есть шанс переборщить со значениями и ваше сопло с хрустом шмякнется об стекло.

    Как сделать авто калибровку для вашего принтера и что при этом авто калибрует принтер вы узнаете из следующих статей.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector