Как сделать лазерный по металлу и дереву гравер своими руками

Содержание

Завершение оси Y

В лазере используется диод М140 на 2 Вт. Диод продается в металлическом корпусе и контактами. Греются они достаточно сильно так, что пришлось предусмотреть охлаждение. Для этого был сделан алюминиевый блок радиаторов и использованы кулеры со старого контроллера робота. Кроме того, в блоке для лазера 1″ x 1″ сделано отверстие 31/64″ и добавлен болт к боковой грани. Блок также соединен с другой напечатанной на 3-D принтере деталью, которая будет перемещаться вдоль оси y. Движение передается с помощью зубчатого ремня.

Завершенный модуль лазера установлен на направляющие оси y. Другой конец был установлен на напечатанной детали таким образом, чтобы ремень был зафиксирован и корпусная деталь могла скользить вдоль направляющих оси x. На этом же этапе устанавливается шаговый двигатель, устанавливаются шкивы и зубчатые ремни.

gantry2.stl

idler gantry.stl

clip.stl

pulley2.stl

Лазерный гравер своими руками на arduino из CD-ROM

Заводские модели лазерного гравера стоят приличных денег, а вот самодельная версия обойдется куда меньшими затратами. При чем для изготовления такого устройства не нужны глубокие знания в области электроники и механики. Для сборки лазерного гравера с предложенной конструкцией используется аппаратная платформа Arduino (“Ардуино”) прошивку можно скачать здесь . Это модель мощностью 3 Вт, тогда как промышленные образцы отличаются характеристиками от 400 Вт. Несмотря на казалось бы невысокую мощность самодельного гравера, его вполне достаточно, чтобы резать изделия из таких материалов как пенополистирол, пробковые листы, пластик, картон. Также прибор отлично подходит для лазерной гравировки.

Чем делают лазерную резку по дереву

Разбираясь, чем делают лазерную резку по дереву, следует иметь в виду, что такой способ обработки позволяет существенно снизить затраты за счет высокотехнологичного метода работы. Заготовку размещают на станке и лазерным лучом выжигают на ней нужное изображение. Для процесса характерно отсутствие производственных отходов, долговечность полученной гравировки.

Работа с разными породами дерева обладает некоторыми особенностями, включая определенную температуру используемого лазера. Следует учитывать, что под воздействием тепла заготовка может изменить цвет. Мощные лучи лазерного резака могут справиться с деревянными заготовками независимо от их толщины.

Лазерный способ работы с деревом пользуется все большим спросом. Такая резка имеет больше преимуществ по сравнению с обработкой ручным или электрическим лобзиком.

Лазерная резка обладает следующими достоинствами:

  • высокой скоростью резки;
  • возможностью создания оригинальных привлекательных изделий;
  • невысокой стоимостью работы при обращении к специалистам;
  • высокой точностью резки;
  • малой шириной разреза – диаметр лазерного луча может составляет 0,01 мм;
  • универсальностью оснащения;
  • возможностью создания множества разнообразных рисунков и гравировок.

В процессе обработки резка деревянных заготовок происходит под воздействием мощного лазерного луча.

Выбирая, чем делать лазерную резку по фанере или дереву, учтите, что этот способ обработки позволяет получать безупречно гладкие кромки, а значит, подходит для создания мелких ажурных элементов. Однако под действием высокой температуры луча кромки реза обугливаются и, соответственно, имеют более темный цвет.

Чтобы справиться с этим недостатком, ряд лазерных аппаратов оснащают системой сдува и проветривания, удаляющей продукты сгорания материала.

Пошаговая инструкция создания устройства

Чтобы правильно сделать гравер, надо разобраться с пошаговой инструкцией его изготовления.

Подготовка корпуса

DVD привод часто используется при создании самодельного гравера Первое, что надо сделать — подготовить гильзы для изготовления корпуса. Для этого надо взять сверло с хвостовиком подходящего диаметра и вставить его в гильзовое горлышко. Затем надо при помощи плоскогубцев вправить гильзу, чтобы она стала идеально ровной.

Выбор светодиода

Необходимо использовать светодиоды из приводов, которые имеют функцию записи. Только такой лазер можно использовать в самоделках для дальнейшего создания гравировок.

Выбор линзы

Для проектирования самодельного гравера подойдет линза из любого привода. Однако для установки в расправленные гильзы лучше использовать линзы побольше. Они будут надежнее фиксироваться в конструкции.

Снятие капсюлей из гильз

Гильзы нужны для создания корпуса Чтобы избавиться от капсюля, понадобится сетка из мясорубки и кернер. Гильза размещается на сетке капсюлем вниз. Изнутри устанавливается кернер. По нему надо ударить несколько раз молоточком. После этого надо установить светодиод в отверстие от капсюля.

Подключение электрики

Для подсоединения лазера подойдет любой питающий порт. Многие используют для этого гнездо от принтера. Его разбирают и припаивают к контакту с сопротивлением 30 Ом. После этого надо припаять кнопку включения. Нажав на нее, лазер начнет работать на полную мощность.

Экономный вариант без корпуса

Переходим к созданию мини дрели с минимальными затратами. Не покупаем ничего, кроме собственно моторчика (хотя и его можно бесплатно найти в старой технике). Большинство компактных электродвигателей рассчитаны на постоянное напряжение 12 вольт. Под него и создаем блок питания.

Поскольку никаких дополнительных опций не будет (регулятор оборотов, стабилизатор напряжения), блок питания стабилизируется постоянной нагрузкой. Типичный 12 вольтовый микродвигатель работает с током, не превышающим 2 ампера. Простой расчет показывает, что мощность на выходе должна быть 24 Вт. Добавляем 25% на потери при выпрямлении, получаем трансформатор 30 Вт.

Чтобы получить 12 вольт под нагрузкой, с вторичной обмотки необходимо снять 16 вольт. Изготовить такой трансформатор можно за час, из любого ненужного блока питания. Далее – выпрямительный мост на любых диодах: например, 1N1007.

Нашему мотору ни к чему пульсации выпрямленного напряжения, поэтому на выходе подключаем электролитический конденсатор на 25 вольт емкостью около 1000 мкФ. Он будет сглаживать выходной ток. Несмотря на простоту, такой тандем работает устойчиво, с одним лишь недостатком: при повышении нагрузки напряжение падает. То есть, при равномерном вращении – блок питания выдает 12 вольт. А если вы сверлите «тяжелый» материал – надо следить за оборотами, не давая им опуститься. Иначе вал просто остановится.

Принцип работы самодельной гравировальной установки

Самодельный гравер предложенной конструкции работает по следующему принципу. Вращение от электродвигателя посредством шкивов и резинового пассика передается на гибкий вал, который, в свою очередь, сообщает его рабочей насадке и зафиксированному в ней инструменту.

Гравировальная машинка своими руками может быть изготовлена и в другом конструктивном исполнении, которое предполагает, что гибкий вал соединяется с электродвигателем посредством переходной муфты. Одним концом такая муфта насаживается на вал электродвигателя и надежно фиксируется на нем при помощи штифта, а в квадратное отверстие, выполненное на ее втором конце, вставляется подвижный сердечник гибкого вала.

Устройство простейшего самодельного гравера

После того как все конструктивные элементы будущего самодельного гравера подготовлены, приступают к его изготовлению.

  1. Для надежного и устойчивого крепления всех элементов конструкции гравера необходимо сделать простейшую станину-основание, для чего можно использовать лист текстолита или толстой фанеры, вырезав из него кусок требуемого размера. На заранее размеченных местах на поверхности такого основания крепятся электродвигатель и кронштейн с хомутом, в котором будет фиксироваться задний наконечник гибкого вала. После затягивания крепежной гайки на хомуте кронштейна конец гибкого вала должен надежно в нем зафиксироваться.
  2. Заранее подготовленные шкивы, которые также можно снять со старой бытовой техники, фиксируются на валу электродвигателя и на подвижном сердечнике гибкого вала. Чтобы выполнить такую фиксацию, необходимо во фланцевой части шкивов и на валах просверлить отверстия, в которые затем будут вставлены штифты. Обеспечить надежность соединения поможет обычная эпоксидная смола. Передача вращения от электродвигателя гибкому валу, осуществляемая при помощи шкивов и пассиков, удобна тем, что, изменяя диаметры используемых шкивов, можно регулировать частоту вращения, сообщаемого гроверу.
  3. Заключительными этапами изготовления гравера предложенной конструкции являются установка резинового пассика на шкивы гибкого вала и электродвигателя, подключение мотора к электрическому питанию, фиксация рабочей насадки с инструментом на переднем конце гибкого вала и тестирование готового устройства.

Чтобы сделать свой гравер более безопасным в эксплуатации, изготовьте для его электродвигателя и ременной передачи компактный кожух (можно использовать обычную фанеру). Поскольку руки при работе с устройством заняты удерживанием обрабатываемого изделия и рабочей насадки, можно оснастить гравер ножной педалью для его включения и выключения. Основным элементом такой педали, корпус которой также часто делают из фанеры, является обычная толчковая кнопка.

Особенности конструкции

Главной конструктивной особенностью и одновременно основным преимуществом при применении является возможность его изгиба в любом месте в любом направлении. Это достигается путем использования следующих компонентов:

  • гибкий и прочный стальной плетеный тросик, передающий крутящий момент;
  • броневая оплетка либо намотанная спиралью пружинная проволока, выполняющая роль гибкого корпуса привода.

Снаружи проволока прикрыта гофрированной пластиковой оболочкой, внутри которой находится консистентная смазка. Она снижает трение, предотвращает истирание тросика- сердечника и защищает его от влаги и пыли.

В конструкцию гибкого привода дрели также входят подшипники, к которым прикреплен тросик. Они поддерживают его вращение. С одного конца тросик закрепляется в патроне, с другой на нем предусмотрено крепление для инструмента.

Вал-удлинитель с цанговым зажимом

Такой привод предназначен для легких и тонких работ, отвернуть им закисший болт или завернуть 130-миллиметровый саморез на полных оборотах не стоит рассчитывать- надо помнить про то, что крутящий момент, передаваемый гибким валом, ограничен.

Дрель из зубной щетки

На первый взгляд – звучит абсурдно. Но речь пойдет об электрической щетке, внутри которой вполне надежный моторчик. Достаточно добраться до стального вала, на который одевается редуктор с вращающимися щетинками, и заготовка у вас в руках.

На вал одевается все тот же цанговый патрон, а вместо батареек устанавливаются аккумуляторы. Или можно приспособить подходящий сетевой блок питания.

Сверлить стены таким прибором не получится, а вот отверстия в печатной плате – запросто. В принципе, можно использовать любой компактный электроприбор, у которого удобно расположен вал двигателя. Например, старую электробритву.

Рекомендации по выбору

Набор насадок для гравера производят под различными брендами. Как ранее было отмечено, при частом проведении обработки заготовок рассматриваемым инструментом требуется достаточно большой набор насадок. На выбор могут повлиять следующие факторы:

  1. Какие именно технологические задачи придется выполнять. Как ранее было отмечено, бормашина может использоваться для проведения просто огромного количества технологических задач: гравировка, шлифование поверхности, отрезка, сверление и другие. Выбор проводится в соответствии с тем, какие именно работы будут проводится. Есть в продаже универсальные наборы, представленные сочетанием насадок самого различного типа.
  2. Характеристики, геометрические особенности заготовки и тип применяемого материала при изготовлении.
  3. Предполагаемые размеры заготовок. Слишком маленьким инструментом не удобно обрабатывать заготовки большего размера. При этом для достижения поставленных целей может потребоваться намного больше времени.

Набор шарошек и других насадок может быть минимальным или включать в себя несколько десятков единиц. В данном случае выбор зависит от того, какой бюджет отведен на приобретение оснастки и как часто будут проводиться работы.

При выборе также уделяется внимание классификации по предназначению наборов:

Профессионального уровня. Высокая стоимость подобного предложения связана прежде всего с длительным сроком службы и исключительными эксплуатационными качествами. Кроме этого, режущая часть на протяжении длительного периода сохраняет свою форму, за счет чего обеспечивается точность обработки. Подобную оснастку целесообразно выбирать только при частом проведении соответствующих работ.
Бюджетные предложения. Эту группу можно условно разделить просто на огромное количество категорий. Самым доступным инструментом станет предложение от китайских производителей, но оно не прослужит долго и зачастую не соответствует заявленным характеристикам. Некоторые известные производители также занимаются выпуском инструментов этого класса, но при этом выдерживают довольно высокий уровень качества

Именно поэтому при редком проведении работ следует уделять внимание именно подобному предложению.

Виды насадок для гравера

Покупая инструмент можно осмотреть его. На поверхности не должно быть явных механических дефектов. Кроме этого, уделяется много внимания симметричности, проверить которую без специального оборудования достаточно сложно.

Фото галерея товара

Онлайн G-код NEJE помогает новичкам легко освоить мир G-кода. Второй процессор (GD32), который поддерживает прошивку GRBL 1.1F, больше подходит для профессиональной работы с G-кодами. (G-код – это своего рода специальный язык, разработанный для программирования станков с ЧПУ).

В процессе сборки и производства все лазерные модули станка проходят длительные испытания. Тем самым производитель гарантирует, что работа будет совершаться в пределах допустимых термических показателей и не выйдет за критический уровень выше значения 70 градусов по Цельсию.

Встроенный датчик температуры обеспечивает более длительную работу оборудования. В отличие от лазерных головок других производителей, рассчитанных на 20 часов работы, лазерный модуль NEJE дает выработку от 10 000 до 20 000 часов. При этом на оптическую головку в течение двух лет действует гарантия.

Лазеры мощностью 20 Вт гравируют дерево на глубину от 1,5 до 3 мм, а также режут бруски толщиной до 8 мм при 100% использовании мощности непрерывно и длительное время. Машина читает такие графические форматы как *.bmp, *.jpg, *.png, *.nc, *.dxf и ряд других.

Рекомендации по выбору насадок

Дерево обрабатывают соответствующей бормашиной с 2-мя главными параметрами:

  • мощностью;
  • количеством оборотов основного вращающего шпинделя.

Выбор насадок зависит от вида работы.

Вместе с бормашиной в комплекте имеются нужные насадки:

  • фрезы, шарошки;
  • сверла;
  • войлок для полировки;
  • отрезные круги, шлифовальные;
  • цанги.

Комплектация насадок у производителей бормашин различная, но, как правило, есть все необходимые для работы гравером по дереву начинающим мастерам.

Если резчик — не новичок, и знает, как работать гравером, ему могут понадобиться алмазные насадки (с алмазным напылением). Они не всегда идут в комплекте с бормашиной, поэтому придется покупать.

Для удобства работы бором, особенно неопытным резчикам, желательно приобрести гибкий вал.

Понадобится и штатив, на который вешают бор.


Бормашина с гибким валом Китайские наборы для резьбы по дереву стоят дешевле, чем у других производителей. Но пользователи отмечают, что китайские боры работают слишком шумно, а фрезы, идущие в комплекте, плохо заточены, быстро тупятся.

Опытные резчики всегда приобретают дополнительные насадки, а начинающим осваивать азы художественной резьбы, будет достаточно китайского гравера с насадками в комплекте.

Главное, обращать внимание на то, чтобы насадки были предназначены для обработки древесины. Например, шарошки по металлу из-за углов заточки не смогут резать дерево

Компактные ручные гравёры

Компактные бормашины или микромоторы отличаются тем, что у них нет гибкого вала. Мотор расположен в задней части машинки. Такие гравёры применяются для выполнения тонкой резьбы. Микромотор российского производства «ДПМ 25−2» удобен при тонких работах. Он снабжён медицинским наконечником и может использоваться с разнообразными насадками. К недостаткам можно отнести то, что медицинский наконечник не подходит для интенсивных нагрузок, и прибор может выполнять только лёгкие работы.

Микромоторы не предназначены для тяжёлых работ. Они используются только с маленькими борами и фрезами. Применение больших боров уменьшает срок службы инструмента. При выходе из строя необходима замена двигателя, который не подлежит ремонту.

Для гравёрных работ по металлу часто используют инструмент Dremel. Его можно использовать с гибким валом. Для резьбы по металлу нужно использовать насадки с алмазной головкой.

Сборка и рабочие испытания

Вся сборка заключалась в распайке кнопки, подсоединении шнура и установке разъёмов. И ещё изнутри мотор в корпусе слегка зафиксировал сопельками из термоклея, чтобы при сверлении он не уходил вовнутрь.

Для хранения в подвешенном состоянии (он у меня теперь занял почётное место рядом с рабочим столом) через вентиляционные отверстия присоединил к «дремелю» скобу из жёсткого медного провода 2,5 мм, которая при необходимости легко отстёгивается от корпуса.

Машина вышла очень компактная, но мощная.

Дополнительные фото

Попробовал обрабатывать кусок термопластичной полипропиленовой трубы. На этом вязком материале машинка показала себя отлично. Манипуляции с металлом и древесиной – вообще без проблем.

Дополнительные фото

Несколько полезных рекомендаций

Решая вопрос о том, какой гибкий вал использовать для оснащения своего самодельного гравера, лучше выбирать приводные элементы от стоматологических бормашин. Делать это рекомендуется по той причине, что такие валы, даже снятые со старых бормашин, уже оснащены рабочими насадками с зажимными механизмами цангового типа, в которых очень удобно и надежно фиксируется используемый инструмент.

Между тем у использования гибкого вала от стоматологической бормашины в качестве приводного элемента насадки гравера есть и определенные неудобства. Заключаются они в том, что для стоматологических насадок не всегда можно подобрать инструменты, требуемые при работе на гравировальной установке. Решается такая проблема достаточно просто: многие инструменты для гравера можно изготовить самостоятельно, используя для этого подручные материалы.

Самодельные насадки для гравера

Так, достаточно качественные фрезы для гравировальных установок можно сделать из поломанных сверл, если, используя обычный точильный станок, придать их рабочей части требуемую конфигурацию. Абразивные головки различной формы, которые активно используются при обработке с помощью гравера, можно изготовить из обломков точильного круга средней твердости.

Сначала такие обломки необходимо оснастить хвостовиком, который делается из стальной проволоки диаметром 2,6 мм. Затем такой хвостовик вставляют в предварительно выполненное отверстие в абразивном обломке и замоноличивают в нем при помощи эпоксидной смолы. Последнее, что останется сделать для превращения такой заготовки в полноценный инструмент для гравера, – это придать его абразивной части требуемую конфигурацию при помощи точильного станка, оснащенного кругом высокой твердости.

https://youtube.com/watch?v=89nsMc8TJoE

Полный аналог фабричного «дремеля»

Для изготовления понадобится моторчик с питанием 5V или 12V, который можно извлечь из сломанной детской игрушки, миниатюрного вентилятора, принтера, магнитофона, или просто купить на Aliexpress. Если дрель планируется использовать не только для сверления печатных плат, можно изготовить удобный корпус из полипропиленовой водопроводной трубы. Подбираем диаметр таким образом, чтобы мотор плотно держался за стенки. Вентиляция, как правило, проходит вдоль вала. Можно использовать пустую тубу из-под строительного герметика.

Торцевые заглушки выпиливаются из любого материала: например, ПВХ или акрила. Если двигатель достаточно мощный – зарядное устройство от старого мобильника не подойдет. Нужен запас по току хотя бы 3А (для 5 вольт). Хороший вариант – старый блок питания от компьютера (можно за копейки приобрести на радиорынке).

Совет: Из компьютерного блока питания можно сделать универсальный источник для домашней мастерской. Стабильное питание 5V с нагрузкой до 20 ампер, и 12V с нагрузкой до 8 ампер. Можно подключать и «дремель», и паяльник.

Цанговый патрон приобретается в магазине: отдел комплектующих для граверов и «дремелей». Если есть необходимость регулировки оборотов – можно изготовить схему самостоятельно, или приобрести готовый блок.

На иллюстрации китайский регулятор и блок питания от интернет-роутера (12V, 1,2A).

С помощью такого самодельного «дремеля» можно не только сверлить миниатюрные отверстия. Установив соответствующую насадку, вы сможете работать фрезой, шарошкой, или отрезным диском.

Особенности способа

Подготовка рисунка (надписи)

Все, что требуется, несложно найти в интернете и скопировать. Для тех, кто владеет компьютерной графикой – вообще не проблема. Главное, чтобы под рукой был принтер для распечатки.

Что учесть:

  • Придется делать зеркальное преобразование изображения.
  • Для такой технологии принтер можно использовать только лазерный. Другой тип устройства не подходит.
  • Бумага понадобится не обычная, а тонкая глянцевая. Как вариант – пленка самоклеющаяся. В этом случае заправлять нужно так, чтобы оттиск пришелся на подложку. Можно ее закрепить и на стандартной (офисной) бумаге кусочками этой пленки.
  • Режим «яркость» принтера – на максимум.

После распечатки изображение аккуратно вырезается.

Термообработка

Заключается в проглаживании трафарета утюгом. Сложность в том, что и время, и температуру нагрева придется подбирать экспериментально. Общая рекомендация – не более 2-х минут при максимальном разогреве утюга.

Принцип работы самодельной гравировальной установки

Самодельный гравер предложенной конструкции работает по следующему принципу. Вращение от электродвигателя посредством шкивов и резинового пассика передается на гибкий вал, который, в свою очередь, сообщает его рабочей насадке и зафиксированному в ней инструменту.

Гравировальная машинка своими руками может быть изготовлена и в другом конструктивном исполнении, которое предполагает, что гибкий вал соединяется с электродвигателем посредством переходной муфты. Одним концом такая муфта насаживается на вал электродвигателя и надежно фиксируется на нем при помощи штифта, а в квадратное отверстие, выполненное на ее втором конце, вставляется подвижный сердечник гибкого вала.

Устройство простейшего самодельного гравера

После того как все конструктивные элементы будущего самодельного гравера подготовлены, приступают к его изготовлению.

  1. Для надежного и устойчивого крепления всех элементов конструкции гравера необходимо сделать простейшую станину-основание, для чего можно использовать лист текстолита или толстой фанеры, вырезав из него кусок требуемого размера. На заранее размеченных местах на поверхности такого основания крепятся электродвигатель и кронштейн с хомутом, в котором будет фиксироваться задний наконечник гибкого вала. После затягивания крепежной гайки на хомуте кронштейна конец гибкого вала должен надежно в нем зафиксироваться.
  2. Заранее подготовленные шкивы, которые также можно снять со старой бытовой техники, фиксируются на валу электродвигателя и на подвижном сердечнике гибкого вала. Чтобы выполнить такую фиксацию, необходимо во фланцевой части шкивов и на валах просверлить отверстия, в которые затем будут вставлены штифты. Обеспечить надежность соединения поможет обычная эпоксидная смола. Передача вращения от электродвигателя гибкому валу, осуществляемая при помощи шкивов и пассиков, удобна тем, что, изменяя диаметры используемых шкивов, можно регулировать частоту вращения, сообщаемого гроверу.
  3. Заключительными этапами изготовления гравера предложенной конструкции являются установка резинового пассика на шкивы гибкого вала и электродвигателя, подключение мотора к электрическому питанию, фиксация рабочей насадки с инструментом на переднем конце гибкого вала и тестирование готового устройства.

Чтобы сделать свой гравер более безопасным в эксплуатации, изготовьте для его электродвигателя и ременной передачи компактный кожух (можно использовать обычную фанеру). Поскольку руки при работе с устройством заняты удерживанием обрабатываемого изделия и рабочей насадки, можно оснастить гравер ножной педалью для его включения и выключения. Основным элементом такой педали, корпус которой также часто делают из фанеры, является обычная толчковая кнопка.

Принцип работы и возможности лазерной резки по металлу

Конструкция автоматизированного лазерного станка для обработки металлов состоит из:

  • лазера с источником питания;
  • системы управления;
  • контура, передающего луч в зону резки.

Принцип действия лазерного излучения схож с принципом работы плазменной дуги или пламенем газовой горелки, но со значительно большей мощностью, достигающей 5 000 Вт.

Сложностей с управлением лазерным оборудованием не возникает. Обрабатываемую заготовку закрепляют на рабочем столе. В блок управления станка заносят данные будущей детали (длину, ширину), указывают тип и толщину листа металла. Фокус калибруется автоматически, так же подбирается расстояние от резака до обрабатываемой поверхности, контролируется температура луча. При необходимости использования при резке вспомогательных газов баллоны с ними подключаются к станку посредством патрубков с клапанами. Для защиты персонала от частиц металла используется специальный кожух.

Прежде чем перейти к тому, чем делают лазерную резку, следует определиться с тем, какие металлы можно обрабатывать таким способом:

Обычная сталь.

Лазерная резка обычной стали возможна при толщине металла не более 20 мм.

Нержавеющая сталь.

Резку нержавеющей стали можно выполнять при максимальной толщине металла, равной 16 мм. Работа с более толстыми листами повышает вероятность появления облоя и усложняет его удаление. Резать можно исключительно в расплавном режиме, учитывая, что края разреза будут шершавыми и с трудноудаляемыми продуктами плавления материала.

Как сделать гравер своими руками – комплектующие и порядок сборки

Гравировальное оборудование, при помощи которого можно успешно выполнять различные технологические операции, сегодня активно используется как специалистами, так и домашними мастерами. Хотя приобрести такое устройство на современном рынке не представляет никаких проблем, многие из тех, кто хотел бы иметь его в оснащении своей мастерской, поступают иначе и изготавливают гравер своими руками.

Самодельный гравер с держателем от стоматологической бормашины

Несмотря на простоту конструкции, самодельный гравировальный аппарат позволяет успешно выполнять такие же технологические операции, что и гравер серийной модели. К таким операциям, в частности, относятся:

  • фрезеровка плоских и фасонных поверхностей, а также отверстий и пазов различной конфигурации;
  • сверление и растачивание отверстий небольшого диаметра;
  • резка тонколистового материала;
  • очистка изделия от следов коррозии и других стойких загрязнений;
  • нанесение на обрабатываемую поверхность надписей и узоров;
  • шлифовка и полировка.

Самодельный гравер с насадкой из шкурки отлично подходит для шлифовки поверхностей в труднодоступных местах

Электрическая часть самодельного лазерного гравера

Основным элементом электрической схемы представленного устройства является лазерный излучатель, на вход которого должно подаваться постоянное напряжение со значением, не превышающим допустимых параметров. Если не соблюсти данное требование, лазер может просто сгореть. Лазерный излучатель, используемый в гравировальной установке представленной конструкции, рассчитан на напряжение 5 В и силу тока, не превышающую 2,4 А, поэтому настройка регулятора DC-DC должна быть выполнена на силу тока 2 А и напряжение до 5 В.

Электрическая схема гравера

Транзистор MOSFET, который является важнейшим элементом электрической части лазерного гравера, необходим для того, чтобы, получая сигнал от контроллера «Ардуино», включать и выключать лазерный излучатель. Электрический сигнал, вырабатываемый контроллером, является очень слабым, поэтому воспринимать его, а затем отпирать и запирать контур питания лазера может только транзистор MOSFET. В электрической схеме лазерного гравера такой транзистор устанавливается между плюсовым контактом лазера и минусовым регулятора постоянного тока.

Шаговые электродвигатели лазерного гравера подключаются через одну электронную плату управления, что обеспечивает синхронность их работы. Благодаря такому подключению зубчатые ремни, приводимые в движение несколькими двигателями, не провисают и сохраняют стабильное натяжение в процессе своей работы, что обеспечивает качество и точность выполняемой обработки.

Для этого необходимо обеспечить его эффективное охлаждение. Решается такая задача достаточно просто: рядом с диодом устанавливают обычный компьютерный вентилятор. Чтобы исключить перегрев плат управления работой шаговых электродвигателей, рядом с ними также размещают компьютерные кулеры, так как обычные радиаторы с такой задачей не справляются.

Фотографии процесса сборки электросхемы

Устройство и принцип работы

Главным элементом гравёра является полупроводниковый лазер. Он испускает сфокусированный и очень яркий луч света, который прожигает обрабатываемый материал. Регулируя мощность излучения, можно изменять глубину и скорость прожига.

В основе лазерного диода лежит полупроводниковый кристалл, сверху и снизу которого находятся P и N области. К ним подсоединены электроды, по которым подводится ток. Между этими областями расположен P — N переход.

В сравнении с обычным лазерный диод выглядит великаном: его кристалл можно подробно рассмотреть невооружённым взглядом.

Расшифровать значения можно следующим образом:

  • P (positive) область.
  • P — N переход.
  • N (negative) область.

https://youtube.com/watch?v=ev1Yo7i07J8

Торцы кристалла отполированы до идеального состояния, поэтому он работает как оптический резонатор. Электроны, стекая из положительно заряженной области в отрицательную, возбуждают в P — N переходе фотоны. Отражаясь от стенок кристалла, каждый фотон порождает два себе подобных, те, в свою очередь, тоже делятся, и так до бесконечности. Цепная реакция, протекающая в кристалле полупроводникового лазера, называется процессом накачки. Чем больше энергии подаётся на кристалл, тем больше её накачивается в лазерный луч. В теории, насыщать его можно до бесконечности, но на практике все обстоит иначе.

При работе диод нагревается, и его приходится охлаждать. Если постоянно наращивать подаваемую на кристалл мощность, рано или поздно наступит момент, когда система охлаждения перестанет справляться с отводом тепла и диод сгорит.

Существуют полупроводниковые лазеры на 10 и более киловатт, но все они — составные. Их оптический резонатор накачивается маломощными диодами, количество которых может достигать нескольких сотен.

В гравёрах составные лазеры не используются, так как их мощность слишком велика.