Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Понякога е необходимо да подпишете красиво подарък, но не е ясно как да го направите. Боята е замъглена и бързо се изтрива, маркерът не е опция. Гравирането е най-доброто за това. Не е нужно дори да харчите пари за него, тъй като всеки, който може да спойка, може да направи лазерен гравер със свои ръце от принтер.
Устройство и принцип на работа
Основният елемент на гравера е полупроводниковият лазер. Той излъчва фокусиран и много светъл лъч светлина, който изгаря чрез обработвания материал. Чрез регулиране на силата на излъчване можете да промените дълбочината и скоростта на изгаряне.
Основата на лазерния диод е полупроводниковият кристал, чиято горната и долната част са Р и N области. Към тях са свързани електроди, през които се подава ток. Между тези зони се намира P-N кръстопът.
В сравнение с конвенционалния лазерен диод, той прилича на гигант: кристалът му може да бъде разгледан подробно с просто око.
Можете да дешифрирате стойностите, както следва:
- P (положително) поле.
- P - N преход.
- N (отрицателна) област.
Краищата на кристала са полирани до идеално състояние, така че работи като оптичен резонатор. Електроните, източващи се от положително заредената област в отрицателната, възбуждат фотоните в P-N прехода. Отразявайки се от кристалните стени, всеки фотон генерира два от своя вид, които от своя страна също са разделени и така до безкрайност. Верижната реакция, протичаща в полупроводникови лазерни кристали, се нарича процес на изпомпване. Колкото повече енергия се подава към кристала, толкова повече се изпомпва в лазерния лъч. На теория можете да я наситите до безкрайност, но на практика всичко е различно.
Когато диодът се загрява, той трябва да се охлади. Ако постоянно увеличавате мощността, доставяна към кристала, рано или късно ще дойде моментът, когато охладителната система вече няма да се справя с разсейването на топлината и диодът ще изгори.
Мощността на лазерните диоди обикновено не надвишава 50 вата. Когато тази стойност бъде превишена, става трудно да се направи ефективна охладителна система, така че силните диоди са изключително скъпи за производство.
Има полупроводникови лазери за 10 или повече киловата, но всички те са композитни. Техният оптичен резонатор се изпомпва от нискомощни диоди, чийто брой може да достигне няколкостотин.
Композитните лазери не се използват в граверите, защото тяхната мощност е твърде голяма.
Създаване на лазерен гравер
За прости работи, като изгаряне на дървени конструкции, сложни и скъпи устройства не са необходими. Достатъчно ще бъде домашен лазерен гравер, захранван с батерии.
Преди да направите гравер, е необходимо да подготвите за сглобяване следните части:
Лазерен диод от DVD-RW устройство.- Фокусираща леща.
- Алуминиев U-образен профил или тръба от цветни метали с вътрешен диаметър 15-20 mm.
- Електролитен кондензатор 50 V, 2200 микрофарад.
- 5 ома резистор.
- Филмов кондензатор 100 nF.
- Бутон за часовник.
- Switch.
- Термопроводимо лепило.
- Тип батерия 18650 и държач за него.
- Кутия с гъба за обувки.
- Скоч, включително двустранно.
- Залепете термоконела с консумативи.
- Контролер за зареждане
- Jack Jack 2.1 X 5.5 mm.
Извадете главата за писане от DVD устройството.
Внимателно отстранете фокусиращата леща и разглобете корпуса на главата, докато видите 2 лазера, скрити в корпусите за разпределение на топлината.
Един от тях - инфрачервен, за четене на информация от диска. Второто, червено, пише. За да ги разграничите, приложете напрежение от 3 волта към техните изводи.
Заключване на Pinout:
Винаги носете тъмни очила преди проверка. Не проверявайте лазера, като гледате прозореца на диода. Виж само отражението на гредата.
Необходимо е да изберете лазер, който свети. Останалата част може да бъде изхвърлена, ако не знаете къде да я приложите. За да се предпазите от статично електричество, запоете всички проводници на диода заедно и го оставете настрана. Видях участък от 15 см от профила. Пробийте дупка под бутона на часовника в него. Направете прорези в кутията за профила, слота за зареждане и ключа.
Схематичната диаграма на лазерния гравер от DVD със собствените си ръце е както следва:
Натиснете подложките на борда за контрол на таксите и притежателя:
Използвайки проводници към клеми B + и B- на контролера на заряда, запояйте отделението за батерията. Контакти + и - отидете в гнездото, а останалите 2 - към лазерния диод. Първо, чрез монтиране, запояйте захранващата верига на лазера и я изолирайте добре с лента.
Уверете се, че констатациите на радиокомпонентите не са свързани помежду си. Запояйте лазерния диод и бутона към захранващата верига. Поставете сглобеното устройство в профила и залепете лазера с топлопроводимо лепило. Закрепете останалите части към двустранна лента. Задайте бутона на часовника на мястото му.
Поставете профила в кутията, извадете кабелите и го фиксирайте с горещо стопяване. Прикачете ключа и го инсталирайте. Направете същата процедура с гнездото за зареждане. Залепете отделението за батерията и контролера за зареждане. Поставете батерията в държача и затворете кутията с капака.
Преди употреба трябва да конфигурирате лазера. За да направите това, 10 сантиметра от него сложи лист хартия, която ще бъде целта на лазерния лъч. Поставете фокусиращата леща пред диода. Издърпване и приближаване, постигане на гореща цел. Залепете лещата на профила на мястото, където е постигнат най-голям ефект.
Сглобеният гравер е идеален за малки творби и развлекателни цели, като осветителни мачове и горящи балони.
Не забравяйте, че един гравер не е играчка, не можете да го дадете на деца. Лазерният лъч в случай на контакт с очите причинява необратими ефекти, затова дръжте устройството на недостъпно за деца място.
Изработка на инструменти с ЦПУ
При големи обеми работа обичайният гравер няма да се справи с товара. Ако ще го използвате често и много, ще ви е необходимо устройство за цифрово управление.
Сглобяване на вътрешността
Дори у дома можете да си направите лазерен гравер. За да направите това, трябва да извадите стъпковите двигатели и водачите от принтера. Ще карат лазера.
Пълен списък на необходимите подробности е както следва:
- Лазерен диод от устройство за писане.
- Радиатор за диода.
- 3 стъпков двигател.
- 6 водача от кръгъл участък.
- Монтират се за водачи.
- 3 двойни или 6 единични плъзгача.
- Захранване 5 V, 4 A.
- Arduino uno.
- 2 стъпкови двигателя на водача.
- 2 превключвателя.
- Метален лист 50 х 50 см и дебелина 2 мм (за основата).
- Голям лист шперплат.
- Ъгли за закрепване на шперплат.
- Самонарезни винтове.
- 2 мебелни панти.
Проводници с напречно сечение 0, 5 mm².- Подвижен кабелен канал.
- Пластмасови връзки за проводници.
- Транзистор IRFZ44.
- 2 притискащи ролки.
- 5 предавки.
- Метален прът (ос за зъбни колела и ролки).
- 4 лагера.
- Зъбен колан.
- Понижаващ DC-DC преобразувател с 2 A.
- Четири крайни изключвателя.
- Бутон за часовник.
- Jack Jack 2.1 x 5.5 mm.
- 4 гумени или силиконови крака.
- Термопроводимо лепило.
- Епоксидна смола с втвърдител.
Схема на свързване на всички компоненти:
Изглед отгоре:
Нотация за декодиране:
- Полупроводников лазер с радиатор.
- Превоз.
- Водачите на ос X.
- Стиснете валяци.
- Стъпков двигател.
- Водеща предавка.
- Зъбен колан.
- Водачи за закрепване.
- Gears.
- Стъпкови двигатели.
- Основата на металния лист.
- Водачите на Y-ос.
- Вагони X оси
- Зъбни колани.
- Поддържа опори.
- Ограничителни превключватели
Измерете дължината на водачите и ги разделете на две групи. В първия ще има 4 къси, във втория - 2 дълги. Ръководствата от една и съща група трябва да имат еднаква дължина.
Добавете 10 см към дължината на всяка група водачи и изрежете основата до получените размери. Огънете U-образните опори за закрепване от подстригането и ги заварете към основата. Маркирайте и пробийте в тях отвори за болтове.
Пробийте дупка в радиатора и залепете лазера, като използвате топлопроводящо лепило. За него се запояват проводниците и транзистора. Завийте радиатора към каретката.
Монтирайте двата монтажни монтажа и ги закрепете с болтове. Вкарайте направляващите Y-оси в стойките, поставете каретките на Х-оста на свободните им краища.Поставете останалите водачи в тях с монтирана лазерна глава. Плъзнете направляващите y-оси на стойката и ги завинтете към опорите.
Пробийте отвори в точките на закрепване на електрическите двигатели и осите на предавките. Монтирайте стъпковите двигатели на техните места и поставете задвижващите зъбни колела на техните валове. Поставете в отворите предварително нарязани от оста на металния прът и ги фиксирайте с епоксидно лепило. След като се втвърди, поставете зъбните колела и притискащите ролки с поставените лагери върху осите.
Инсталирайте зъбните ремъци, както е показано на диаграмата. Затегнете ги преди закрепване. Проверете подвижността на оста Х и лазерната глава. Те трябва да се движат с малко усилие, като въртят всички ролки и зъбни колела през коланите.
Свържете проводниците към лазера, двигателите и крайните превключватели и ги издърпайте заедно с кабелни връзки. Поставете получените пакети в движещите се кабелни канали и ги закрепете на вагони.
Тел завършва.
Производство на тяло
Пробийте дупки в основата за ъглите. Отклонете се от нейните краища 2 сантиметра и начертайте правоъгълник.
Ширината и дължината му повтарят размерите на бъдещия корпус. Височината на делото трябва да бъде такава, че всички вътрешни механизми да се впишат в нея.
Нотация за декодиране:
- Loop.
- Бутон за часовник (старт / стоп).
- Превключвател за захранване Arduino.
- Превключвател за лазер.
- 2.1 х 5.5 мм жак за захранване 5V.
- Кутия за защита DC-DC инвертор.
- Проводници.
- Arduino защитна кутия
- закрепване на случая.
- Ъгли.
- Базата.
- Крака от нехлъзгащ се материал.
- Покрийте.
Изрежете всички детайли на корпуса на шперплат и ги затегнете с ъгли. Използвайте панти, поставете капака на кутията и я завинтете към основата. Нарежете дупка в предната стена и вкарайте кабели през нея.
Събирайте защитни покрития от шперплат и изрежете отвори за бутони, превключватели и контакти в тях. Инсталирайте Arduino в корпуса, така че USB конекторът да съответства на предназначения за него отвор. Регулирайте DC-DC преобразувателя на напрежение 3 V при ток от 2 А. Прикрепете го към корпуса.
Задайте бутона, захранващия контакт, превключете на място и запояйте електрическата верига на гравьора заедно. След запояване на всички кабели, поставете капака на кутията и ги закрепете със самонарезни винтове. За спечелени гравер, трябва да попълните фърмуера в Arduino.
След фърмуера включете гравера и натиснете бутона "Старт". Изключете лазера. Натискането на бутона ще започне процеса на калибриране, по време на който микроконтролерът ще измерва и запаметява дължината на всички оси и определя позицията на лазерната глава. След завършването му граверът ще бъде напълно работоспособен.
Преди да започнете работа с гравера, трябва да преведете изображенията във формат, разбираем за Arduino. Можете да направите това, като използвате програмата Inkscape Laserengraver. Преместете избраното изображение в него и кликнете върху Преобразуване. Изпратете получения файл чрез кабел към Arduino и започнете процеса на отпечатване, като включите лазера.
Такъв гравер може да обработва само обекти, които се състоят от органични вещества: дърво, пластмаса, тъкани, бояджийски покрития и други. Метали, стъкло и керамика, върху които да се гравират, няма да работят.
Никога не включвайте гравера с отворен капак. Лазерният лъч, попадащ в очите, се концентрира върху ретината, като го уврежда. Рефлексното затваряне на клепачите няма да ви спести - лазерът ще има време да изгори част от ретината, преди да бъдат затворени. В този случай може да не почувствате нищо, но с течение на времето ретината ще започне да се ексфолира, което може да доведе до пълна или частична загуба на зрението.
Ако сте хванали лазерен "зайче", възможно най-скоро се свържете с вашия офталмолог - това ще помогне да се избегнат сериозни проблеми в бъдеще.