Лазерный станок своими руками
Привет, Хабр! Сегодня расскажу о своем лазерном станке для резки фанеры и гравировки кожи. Цель была как всегда – максимум функционала за минимум денег).
Несмотря на экономию средств, на контроллере было решено не экономить – во-первых, Руида многозадачна, по сравнению со всякими М2 и прочими платами управления, что означает минимум танцев с бубном при подготовке файла на обработку. Во-вторых, Руида автономна, она позволяет работать без компьютера, перенося файлы только на флешке и позволяя менять режимы обработки силами самого контроллера. Что немаловажно при работе на балконе).
В-третьих, если я вдруг решу собрать более серьезный станок с огромной и мощной трубкой – у меня уже будет взрослый контроллер. На этот контроллер есть очень подробный даташит, и собрать вокруг нее станок под конкретные задачи не составляет труда.
Трубка 40вт, чего хватает не спеша, но с приемлемым качеством резать 3-4 мм фанеру. Более мощные трубы длиннее, и уже просто не поместятся на балконе). На этапе сборки и наладки никак не мог добиться прорезания даже 3 мм фанеры. В итоге высоковольтный разряд пробил заднее зеркало резонатора, мода луча раздвоилась и труба отправилась в гараж на эксперименты. Как выяснилось потом, выходное сопло головки экранировало часть луча, решилось рассверливанием сопла. Сейчас стоит уже вторая трубка, тоже 40 вт, и на 30 процентах мощности она гарантированно прорезает 4 мм фанеру на скорости 10 мм/с.
Щеки кареток сделаны из 10 мм оргстекла, вырезаны на работе при помощи 100 вт лазера, между ними закреплены жесткие пластмассовые колесики на шарикоподшипниках. Шаговые моторы Nema 17 для оси Y расположены с обоих концов «портала» и соединены последовательно для синхронизации их движений, управляются одним общим драйвером.
Корпус станка сделан из ДСП, заказан в виде щитов у мебельщиков и собран с помощью мебельной же фурнитуры. Корпус изначально был спроектирован в мебельной программе Pro100.
Для вытяжки изначально был применен канальный вентилятор диаметром 100 мм, но его производительности не хватало при резке фанеры – в отличие от гравировки это весьма дымный процесс, и мощности вентилятора не хватало для нормального движения воздуха через зону реза. Поэтому данный вентилятор был заменен улиткой от печки переднеприводных жигулей. Чтоб ее запитать в конструкции появился дополнительный блок питания ATX на 12вольт. Также эта улитка была подключена через регулятор оборотов и включается и выключается независимо от станка – это нужно чтобы можно было менять производительность вытяжки в зависимости от выполняемых работ и не высасывать понапрасну теплый воздух с балкона, работая зимой. Иногда после окончания работ в корпусе остается задымление, тогда я оставляю поработать улитку на какое-то время уже после завершения станком выполнения задания.
В качестве помпы трудится электропомпа газели, запитана от того же 12 вольтового блока питания, что и вытяжка. Система охлаждения представлят собой ведро на 15л, в которое погружен заборный патрубок помпы, сюда же подведена обратка от трубки. Для контроля за температурой в ведро погружен датчик термометра. Летом охлаждение осуществляется с помощью замороженных полторашек с водой, зимой подогрев – с помощью аквариумного подогревателя. И подогрев, и охлаждение нужно включать заранее, но т.к. емкость системы охлаждения около 10 литров, то в среднем за час охлаждающая жидкость и зимой и летом набирает необходимую для работы температуру. По этой же причине включение и выключение помпы осуществляется независимо от станка.
Вместо сотового стола применил гвоздевую доску из строймагазина. Циркуляция воздуха внутри станка сделана таким образом, чтобы воздух двигался сквозь короб от передней стенки к задней, обдувая деталь снизу и сверху. На фото видны воздухозаборные отверстия снизу корпуса, через них же удобно выметать мелкие обрезки фанеры после работы.
Компрессор – от советского холодильника, без ресивера, управляется через реле, розетка на 220в для управляемой станком внешней нагрузки выведена на боковину корпуса. В ней напряжение появляется только когда этого требует контроллер. Минусы – не регулируется давление, плюсы – тихий, неубиваемый. Есть мысль спарить два таких компрессора на общем ресивере, с манометром, реле давления, всей необходимой арматурой. Получится вполне производительный и почти бесшумный агрегат.
Всего на постройку было потрачено около 45 тыс. рублей, за эти деньги получился станок с рабочим полем 50х50 см, мощностью 40 вт и оснащенный многозадачным промышленным лазерным контроллером.
Фото с этапов строительства:
Компрессор от холодильника:
Бутылка на выходе — маслоотделитель.
Каретка крупным планом:
Привод портала, левая сторона с зеркалодержателем:
С откинутыми крышками:
Внутрянка:
Схема подключения:
Немного фото готовых изделий:
П.С. Отдельная благодарность выражается моей жене за то, что достойно переносила все тяготы и лишения жизни с техногиком, пока я использовал квартиру в качестве мастерской и лаборатории и даже иногда позволял себе делать пробные резы без вытяжки…:-)
Источник
✅ ЛАЗЕРНЫЙ СТАНОК по дереву с ЧПУ. Устройство, возможности, продажа по выгодной ЦЕНЕ + Видео
✅ Подробный обзор лазерных станков по дереву для резки и гравировки (ЧПУ) + ВИДЕООБЗОРЫ. Разбираемся в устройстве, возможностях, оптимальной комплектации, а также, какой правильно выбрать и КУПИТЬ по низкой цене
Лазерный станок по дереву применяется в различных сферах производства. Это и изготовление сувениров, детских игрушек, светильников, украшений, декоративных элементов интерьера и экстерьера, мебели и множества других бытовых предметов из древесины, среди которых могут быть подставки, бутылочницы, шкатулки, скалки. На этом оборудовании вы можете создавать как изделия «под ключ», так и использовать его для финальной обработки заготовок, нанося на них посредством лазерной гравировки различные изображения. Рассмотрим же его поближе.
Преимущества лазерной резки и гравировки древесины
Если сравнивать лазерный станок по дереву с другим режущим, гравирующим или маркирующим этот материал оборудованием, то вы увидите больше плюсов, чем минусов. Перечислим основные.
Плюсы
- экономное использование обрабатываемого материала
- низкая себестоимость конечных изделий
- высокая точность обработки с минимальной погрешностью до долей миллиметра
- большая точность повторяемости при крупных тиражах
- безопасность и защита от возгорания за счёт охлаждения
- идеально ровный край реза
- различные оттенки края реза и гравировки
- отсутствие при обработке деформаций, наплывов, брака, дефектов
Минусы
- вы ограничены шириной рабочего поля лазерного станка, если приобретаете мало- или среднеформатное оборудование
- если на вашем лазерном станке нет таких опций, как «подъемный стол», то вы не можете обрабатывать крупногабаритные и цилиндрические заготовки с поворотным устройством
- если у вашего лазерного станка нет сквозного стола, то вы не сможете обрабатывать длинные заготовки из дерева. Вам придется их предварительно нарезать в размер рабочего стола
Устройство лазерного станка по дереву
Для резки дерева в основном используют станки с ламелевым рабочим столом. В отличие от сотового стола такой проще очищать от нагара и грязи. Как и в любом лазерном станке здесь особое внимание нужно уделить жесткости станины, системе линейных перемещений и программе управления. Это крайне важно, так как это влияет на точность позиционирования и точность резки и гравировки.
Также немаловажно уделять внимание мощности лазерной трубки, от которой зависит скорость и качество реза.
Если вы обрабатываете габаритные материалы, к примеру, бочонки, ящики или шкатулки, то в вашем лазерном станке по дереву немаловажно наличие опускаемого рабочего стола. Также эта опция будет полезна, если вы, к примеру, гравируете при помощи поворотного устройства округлые предметы, например, бамбуковые заготовки или скалки.
Рабочий стол с возможностью протяжки материала (сквозной) будет полезен при обработке заготовок, длина которых выходит за рамки рабочего стола.
Разберем систему управления. Бывают станки с простой, однозадачной системой управления (плата М2), которая понимает только одну задачу при одном запуске, и многозадачные системы управления, к примеру, Ruida, с помощью которой станок может и резать, и гравировать одновременно в рамках одного запуска.
При лазерной резке древесины позаботьтесь о хорошей вытяжке, которая в совокупности с поддувом воздуха на сопло повышает качество резки материалов и обеспечивает отличное дымоудаление, необходимое для снижения потери мощности луча при передаче и поддержании в чистоте оптических элементов станка.
Обратите особое внимание на систему линейных перемещений вашего лазерного станка по дереву. Все станки, перемещение у которых по осям происходит с применением фторопластовых роликов, не являются профессиональным и точным оборудованием, а считаются больше аппаратами для дома и хобби, так как фторопластовые ролики за полгода интенсивной эксплуатации истираются, в связи с чем нарушается точность перемещения лазерной головы. Все станки, системой перемещения которых являются рельсовые направляющие, от данного дефекта застрахованы, в связи с тем, что по рельсам скользят игольчатые подшипники. При постоянной хорошей смазке они могут служить вечно!
Компрессор лазерного станка по дереву, в зависимости от мощности потока и количества подачи воздуха позволяет вам не только остужать линзу и сдувать с нее продукты горения, но и улучшать качество реза по некоторым материалам из древесины. Так что в идеале необходимо покупать компрессор с регулятором мощности и ресивером для стабильного поддержания давления.
Дополнительно к лазерному станку по дереву необходимо стабильное охлаждение лазерной трубки. Устройство, обеспечивающее это, называется чиллер. Выбирайте чиллер исходя из мощности лазерного излучателя. Кстати, все лазерные станки по дереву от нашей компании поставляются с чиллером в комплекте.
Принцип работы
Лазерный станок по дереву, как и все остальные лазерные станки СО2, работает на принципе передачи лазерной энергии, произведенной при высоковольтном разряде в смеси газов внутри стеклянной колбы в точку фокуса на рабочем столе лазерного станка при помощи и непосредственном участии таких оптических приборов, как три регулируемых друг за другом стоящих зеркала и одной фокусирующей линзы, расположенной в лазерной голове.
Разновидности станков для лазерной резки по дереву
Станки для лазерной резки по дереву можно поделить на такие категории, как профессиональные, полупрофессиональные, промышленные, мало- средне- и широкоформатные. Также существуют специализированные станки для обработки неровных поверхностей (лазерные станки с автофокусом), станки для нанесения маркировки (лазерный маркер), и станки для нанесения дат, серийных номеров и прочего (лазерные датеры).
Источник