З цієї статті ми з вами дізнаємося, як зібрати лазерний різак на базі 3d-принтера.ідея зробити цей лазерний різак / гравер прийшла до майстра, після того, як він купив новий 3d-принтер ender 3 pro, а старий принтер, davinci pro, залишився не доля.

Майстер не надає точні креслення та інструкції, але вивчивши його досвід можна застосувати його до виготовлення свого верстата.

Інструменти та матеріали: – 3d-принтер; – лазерна трубка co2;- блок живлення лазера; – фокусуюча лінза; – arduino з чпу-щитом; – повітряний компресор; – водяний насос; – ємність для води;-силіконова трубка; – мдф; – лист полікарбонату; – тонкий алюмінієвий лист; – ножівка; – кріплення;

-рулетка; – маркер;

При роботі з лазерним різаком необхідно дотримуватися заходів безпеки. Необхідно вжити заходів обережності, щоб не поранити себе або інших прямим або відбитим лазерним світлом. Там, де світло діодного лазера в основному видно, світло лазера co2 – немає. Крім того, потужність со2-лазера набагато вище. Після складання верстата користувачеві необхідно його налаштувати і відкалібрувати. Як правило в цей час захисний екран відсутній. Ніколи не робіть це без захисних окулярів. Використовуйте окуляри призначені для захисту від лазерного світла даного типу (10,6 мкм). Пряме і навіть відбите лазерне світло може зруйнувати сітківку ока.

Так само небезпечно напруга. Блок живлення для цього пристрою може керувати лампою 40 вт і має вихідну напругу від 15 до 25 кв. Навіть якщо верстат вимкнений, необхідно почекати деякий час, перш ніж торкатися до високовольтних кабелів.джерело живлення і високовольтний кабель, що йде до лазерної трубки, повинні бути екрановані заземленим екраном.так само, отруйні пари, що виходять від матеріалів, підданих лазерній обробці, повинні виводитися за межі приміщення.

Крок другий: розбирання принтеразначала майстер розібрав старий 3d-принтер. На 1-му знімку видно перевернуту ходову частину осей x, y. З цієї частини він прибрав оригінальні напрямні для осей (чорні) і роздрукував інші (помаранчеві). Нові деталі, які він надрукував, створені спеціально для того, щоб встановити набір лінз золотого кольору.

На рис. 2 видно тестування пристрою з лазерною трубкою і водяним охолодженням ззаду. Праворуч елементи управління для всього цього. Більшість деталей було приклеєно до столу скотчем. Це виглядає неакуратно, але працює.

Переконавшись, що все це працює, він почав проектувати кутові стійки, щоб область різання була більшою, ніж область друку.

Крок третій: корпусдальше майстер виготовив корпус.фото 1: підстава (85×60 см), на якому він намалював бічні пластини і відсік для лазера. Фото 3 і 4: лазерний відсік із захисним екраном високої напруги.фото 5: тут, на алюмінієвому екрані, буде встановлено lps (джерело живлення лазера).рис 6: кожна алюмінієва екрануюча пластина високої напруги повинна бути з’єднана один з одним

На фото нижче ми бачимо корпус з круглими і квадратними отворами. Саме ліве круглий отвір-це отвір для відпрацьованого повітря( витяжка), круглий отвір в задній пластині – це отвір, через яке проходить лазерний промінь, круглий отвір справа і вузьке квадратний отвір справа ззаду – це отвори для забору повітря. Повітря надходить через вузьке квадратне отвір, проходить через відсік електроніки, охолоджує електроніку і проходить через правий круглий отвір в зоні різання, де він виводить дим і тепле повітря через ліве кругле отвір назовні.

Інше квадратне отвір призначене для підключення мережевого шнура і перемикача, а також виходу 5 в для термометра вимірює температуру води і трубки допоміжного повітря.

Крок п’ята: подальша сборкана наступному фото показаний джерело живлення.

Зліва від arduino бачимо зелену плату. Це плата адаптера, яку майстер зробив для кінцевих вимикачів і логічного інвертора. Адаптер необхідний, тому що він використовує кінцеві вимикачі зі світлодіодом стану, які використовують три висновки замість двох (один додатковий 5 в для світлодіода), а екран чпу використовує двопровідні з’єднання.

Маленькі червоні пластикові квадрати-це друковані кріплення для кабелів, які можна використовувати зі стяжками, прикріпленими до корпусу скотчем.

На наступному фото – панель управління верстатом і лазерну трубку.

Крок шостий: програмне забезпеченняпри роботі з верстатом майстер використовує безкоштовну програму lightburnкод можна завантажити нижче.config.h

Крок сьомий: електронікапроблема, з якою він зіткнувся під час цієї збірки, стосувалася того, як змусити со2-лазеру працювати. Оскільки arduino має позитивний вихідний сигнал ttl (transistor-transistor logic-транзисторна логіка), а lpu вимагає негативного сигналу ttl для запуску лазера. У підсумку він знайшов рішення-логічний інвертор.рис 1: схема логічного інвертора.лівий жовтий і чорний дроти-це вихідні дроти ttl, що йдуть від екрану чпу.правий жовтий і чорний дроти-це перевернуті сигнальні дроти, що йдуть до lpu (jp3 на рис. 3).світлодіод з баластним опором r5 потрібен тільки для інформування.рис 2: два різних транзистора, які можна використовувати для схеми. Зверніть увагу на різницю в розташуванні контактів 3: використовуються lpu з конфігурацією роз’єму 4,6,4. На jp3 видно вхідні перевернуті сигнальні лінії.

Нижче повна блок-схема.файл fritzing доданий для завантаження, щоб побачити більш детальну інформацію.

Co2-лазер eng.fzzшаг восьмий: проблема кінцевих вимикачівколи лазер спрацьовує, він порушує роботу кінцевих вимикачів, і верстат зупиняється в стані помилки. Відбувається це, ймовірно, через імпульсів високої напруги. Екранувати висновки до кінцевих вимикачів не вийшло і він вирішив проблему програмно.на фото. 1 налаштування g-коду, які він використовує, де самонаведення відключенона рис. 2 макрос самонаведення

Що він робить, так це те, що при запуску lightburn функція самонаведення не працює, тому що 21 і 22 значення рівні 0.майстер використовує макрос, щоб повернути верстат у вихідне положення:включити цикл самонаведення: значення 21 і 22 долара від 1 (тепер машина чутлива до імпульсів високої напруги, але це нормально, тому що лазер не спрацьовує під час наступного циклу самонаведення)наведення машини: $ нвиключити цикл самонаведення: значення 21 і 22 долара повернуться до вихідного 0 (тепер високовольтні імпульси не діють)

Тепер можна використовувати тільки макрос повернення в початкове положення. Потрібно робити це щоразу, коли неясно, чи знає верстат, як розташована вісь, наприклад, якщо вісь переміщалася вручну.

Отже, якщо користувач включає верстат і lightburn (або іншу програму різання), в першу чергу потрібно використовувати макрос повернення в початкове положення.

Крок дев’ятий: лінзиякщо лінія діодного лазера буквально пряма, для лазера co2 це не так. Дуже важливо, щоб лазерний промінь проходив через середину фокусуючої лінзи, а потім прямо через отвір для подачі повітря. В іншому випадку будуть спотворені результати. Лазер повинен розташовуватися якомога точніше по центру всіх лінз. При розробці конструкції потрібно робити її такою, що б можна було переміщати власники дзеркал по вертикалі або горизонталі, або і те, і інше, в залежності від ситуації.

На фото видно макет co2-лазера, який майстер роздрукував. Це червоний діодний лазер в друкованому корпусі з діаметром реальної лазерної трубки. За допомогою нього легко регулювати положення лазера щодо лінз.

Ця настройка не буде достатньо точною, через внутрішні допуски, після заміни трубки на макет, але вона вже має велике значення.

Крок десятий: охолодження і витяжка трубці потрібне охолодження, інакше термін її служби різко скоротиться. Коли температура лампи підвищується, вихідна потужність падає.

Майстер використовує ємність ок. 6 літрів і водяний насос amzdeal моделі hy-304. У цей контейнер, крім води, він поміщає пляшку з льодом.

Для охолодження потрібно використовувати тільки очищену воду.

Пари, що походять від згорілого матеріалу, можуть бути токсичними або, принаймні, шкідливими для здоров’я. Пари також блокують лазерний промінь, що знижує його ефективність.майстер підключив витяжку верстата до витяжки будинку.

Все готово.

Після складання верстата майстер його протестував. На фотографіях нижче можна побачити деякі приклади його роботи.насамперед він зробив нову панель управління.

На наступних фото невеликі ящики і коробки для зберігання.

Гравірування на акрилових предметах.

І нарешті гравірування на алюмінії. Яскраві картинки – за допомогою co2-лазера, тьмяні – за допомогою діодного лазерного гравера.