Efectuați un gravor laser cu propriile mâini

Dispozitivul și principiul funcționării

Elementul principal al gravorului este un laser semiconductor. Ea emite un fascicul concentrat și foarte luminos de lumină, care arde materialul procesat. Prin ajustarea puterii radiației, puteți modifica adâncimea și viteza arderii.

Dioda laser este bazată pe un cristal semiconductor, din care partea superioară și inferioară sunt regiuni P și N. Electrozii sunt conectați la ele, prin care este furnizat un curent. Între aceste zone este o joncțiune P-N.

În comparație cu o diodă laser convențională arata gigantic: cristalul său poate fi văzut cu un aspect neaspectat.

Valorile pot fi descifrate după cum urmează:

1. P (pozitiv).
2. P - N tranziție.
3. N (negativ).

Capetele cristalului sunt lustruite la starea ideală, deci funcționează ca un rezonator optic. Electronii, care curg de la regiunea încărcată pozitiv la cea negativă, excită tranziția fotonică în P - N. Reflectând din zidurile cristalului, fiecare foton generează două asemănări, cele care, la rândul lor, se împart, și așa mai departe ad infinitum. Reacția în lanț care apare într-un cristal cu laser semiconductor este numită proces de pompare. Cu cât mai multă energie se alimentează cristalului, cu atât mai mult este pompată în fascicul laser. În teorie, poate fi saturat de infinit, dar în practică, totul este diferit.

În timpul funcționării, dioda se încălzește și trebuie răcită. Dacă energia furnizată cristalului este în mod constant mărită, mai devreme sau mai târziu va veni un timp în care sistemul de răcire va înceta să se descurce cu eliminarea căldurii și dioda va arde.

Puterea diodelor laser nu depășește, de obicei, 50 de wați. Dacă această valoare este depășită, devine dificil să se facă un sistem eficient de răcire, astfel încât diodele puternice sunt extrem de costisitoare în producție.

Există lasere semiconductoare pentru 10 sau mai multe kilowați, dar toate sunt compozite. Rezonatorul lor optic este pompat cu diode cu putere redusă, numărul cărora poate ajunge la câteva sute.

În engrave, nu se utilizează laserele compuse, deoarece puterea lor este prea mare.

Crearea unui gravor cu laser

Pentru lucrări simple, cum ar fi modele de ardere pe copac, nu aveți nevoie de dispozitive complexe și costisitoare. Va fi suficient să aveți un gravor cu laser care să lucreze cu energie electrică.

Înainte de a face un gravor, este necesar să se pregătească următoarele părți pentru asamblarea sa:

1. Diode laser de pe unitatea DVD-RW.
2. Focalizarea obiectivului.
3. Profil din aluminiu în formă de U sau un tub din metale neferoase cu un diametru interior de 15-20 mm.
4. Condensatorul electrolitic este de 50 V, 2200 μF.
5. Rezistor 5 Ohm.
6. Condensatorul filmului este de 100 nF.
7. Buton ceas.
8. Comutatorul.
9. Adeziv termic conductiv.
10. Tipul bateriei este 18650 și un suport pentru acesta.
11. O cutie de sub burete pentru pantofi.
12. Scotch, inclusiv față-verso.
13. Lipiți arma termică cu consumabile.
14. Controller de încărcare.
15. Jack 2.1 x 5.5 mm.

Scoateți capul de scriere de pe unitatea DVD.

Scoateți cu grijă lentila de focalizare și dezasamblați carcasa capului până când vedeți 2 lasere ascunse în hotele de distribuție a căldurii.

Una dintre ele este în infraroșu, pentru a citi informații de pe disc. Al doilea, roșu, este un scriitor. Pentru a le distinge, aplicați o tensiune de 3 volți la terminalele lor.

constatări pinilor:

Înainte de testare, asigurați-vă că purtați ochelari întunecați. Nu verificați laserul când priviți fereastra diodei. Trebuie doar să vezi reflexia razei.

Este necesar să alegeți un laser care sa aprins. Restul poate fi eliminat dacă nu știți unde să îl aplicați. Pentru a proteja împotriva staticului, lipiți toate concluziile diodei împreună și lăsați-o la o parte. Ați văzut o secțiune de 15 cm din profil. Trageți o gaură în el sub butonul de ceas. Faceți în cutie decupajele profilului, slotul de încărcare și comutatorul.

Diagrama schematică a gravorului laser de pe DVD cu mâinile sale arată după cum urmează:

Zaludiți zonele de contact pe panoul de control al încărcăturii și pe exploatație:

Folosind firele la contactele B + și B-controler de încărcare lipi compartimentul bateriei. Contacte + și - mergeți la cuib, restul 2 - pe dioda laser. Mai întâi, prin montare cu balamale, lipiți circuitul de putere al laserului și îl izolați cu bandă adezivă.

Asigurați-vă că terminalele componentelor radio nu se închid împreună. Lipiți la circuitul de alimentare o diodă laser și un buton. Plasați dispozitivul asamblat în profil și lipiți laserul cu un adeziv pentru conducerea termică. Fixați piesele rămase pe bandă adezivă pe două fețe. Setați butonul pentru ceas la locul său.

Introduceți profilul în cutie, scoateți firele și fixați-l cu un adeziv topit. Lipiți comutatorul și instalați-l. Procedați la fel cu slotul de încărcare. Cu ajutorul arzătorului termic, lipiți compartimentul pentru baterii și controlerul de încărcare. Introduceți acumulatorul în suport și închideți cutia cu capacul.

Înainte de a începe să utilizați, trebuie să reglați laserul. Pentru a face acest lucru, la 10 centimetri de ea, puneți o foaie de hârtie, care va fi ținta fasciculului laser. Plasați lentila de focalizare în fața diodei. Tragându-l și apropiindu-l, realizați arderea țintei. Lipiți lentila profilului în locul unde sa obținut cel mai mare efect.

Gravorul asamblat este perfect pentru mici lucrări și scopuri de divertisment, cum ar fi meciurile de ardere și baloanele de ardere.

Amintiți-vă că un gravor nu este o jucărie, nu o puteți da copiilor. Faza laser în cazul contactului cu ochii provoacă efecte ireversibile, astfel încât aparatul să nu fie la îndemâna copiilor.

Producția de dispozitive CNC

Cu o cantitate mare de lucru, un gravor convențional nu poate face față încărcăturii. Dacă aveți de gând să-l utilizați adesea și mult, veți avea nevoie de un dispozitiv cu control numeric.

Asamblarea interiorului

Chiar și acasă, poți face un gravor cu laser. În acest scop, motoarele și ghidajele pas cu pas trebuie scoase din imprimantă. Vor conduce laserul.

Lista completă a detaliilor necesare este următoarea:

• Dioda laser de la unitatea de scriere.
• Radiator pentru o diodă.
• 3 pas cu pas.
• 6 ghiduri circulare.
• Suporți pentru ghiduri.
• 3 cărucioare dublu sau 6 tobogane unice.
• Sursă de alimentare 5 V, 4 A.
• Arduino UNO.
• 2 conducători de motoare pas cu pas.
• 2 comutatoare.
• O foaie de metal de 50 x 50 cm și o grosime de 2 mm (pentru bază).
• O foaie mare de placaj.
• Colturi pentru fixarea placajului.
• Șuruburi autonivelante.
• 2 bucle de mobilă.
• Firuri cu o secțiune transversală de 0,5 mm².
• Cablu mobil de conducte.
• Plăci de legătură din plastic.
• Transistor IRFZ44.
• 2 role de presiune.
• 5 trepte.
• O bară metalică (o axă pentru roți și role).
• 4 rulmenți.
• Cureaua dințată.
• Convertorul DC-DC în jos este de 2 A.
• Patru comutatoare de limită.
• Buton ceas.
• Jack jack 2.1 x 5.5 mm.
• 4 picioare de cauciuc sau silicon.
• Adeziv termic conductiv.
• Rășină epoxidică cu întăritor.

Diagrama conexiunii pentru toate componentele:

Vedere de sus:

Explicarea simbolurilor:

1. Semiconductor laser cu radiator.
2. Transportul.
3. Ghidajele axei X.
4. Clame de prindere.
5. Motorul pas cu pas.
6. Transmisie.
7. Cureaua dințată.
8. Articole de fixare de ghidare.
9. Gears.
10. Motoare Stepper.
11. O bază din tablă.
12. Sinele de ghidare pentru axa Y.
13. Căruțe pe axa X.
14. Curele dințate.
15. Suportul de fixare.
16. Limitatori.

Măsurați lungimea ghidajelor și împărțiți-le în două grupe. În prima va fi 4 scurte, în al doilea - 2 lungi. Șinele de ghidare din același grup trebuie să aibă aceeași lungime.

Adăugați la lungimea fiecărui grup de șine de 10 centimetri și tăiați la dimensiunea bazei. Din fragmente, îndoiți suporturile în formă de U pentru ancoraje și le sudați la bază. Marcați și găuriți găurile pentru șuruburi.

Trageți o gaură în radiator și lipiți laserul acolo folosind un adeziv conducător de căldură. Lipiți firele și tranzistorul la el. Șuruburile înșurubă radiatorul la cărucior.

Montați suporturile șinei pe cele două suporturi și fixați-le cu șuruburile. Introduceți ghidajele axei y în elementele de fixare, puneți căruțele axelor X pe capetele lor libere. Introduceți ghidajele rămase în ele cu capul laser montat pe ele. Glisați dispozitivele de fixare pentru axele Y pe ghidaje și le înșurubați pe suporturi.

Găuriți găurile în locurile de fixare a motoarelor electrice și a axelor de transmisie. Montați motoarele pas cu pas în locurile lor și puneți angrenajele pe arborii lor. Introduceți axele pre-tăiate din arborele metalic în orificii și fixați-le cu adeziv epoxidic. După ce sa solidificat, puneți pe pinionul și rolele cu lagărele introduse în ele.

Montați curelele de distribuție așa cum se arată în diagrama. Înainte de fixare, strângeți-le. Verificați mobilitatea axei X și capului laser. Ar trebui să se deplaseze cu puțin efort, rotind prin centuri toate rolele și treptele.

Conectați firele la laser, motoare și capete de cablu și strângeți-le cu cuple. Legăturile rezultate sunt plasate în canalele mobile de cablu și se fixează pe cărucioare.

Conducă firele.

Efectuarea cazului

Găuriți găurile în colțurile de la bază. Întoarceți-vă de la marginile sale 2 centimetri și trageți un dreptunghi.

Lățimea și lungimea lui repetă dimensiunile viitoarei corpuri. Înălțimea corpului trebuie să fie astfel încât toate mecanismele interne să fie plasate în el.

Explicarea simbolurilor:

1. Buclă.
2. Buton ceas (pornire / oprire).
3. Comutatorul de alimentare Arduino.
4. Comutator laser.
5. Priză 2.1 x 5.5 mm pentru alimentarea cu alimentare de 5 V.
6. Cutie de protecție DC-DC invertor.
7. Cabluri.
8. Cutie de protecție Arduino.
9. Suportul corpului.
10. Colțuri.
11. Baza.
12. Picioare din material antiderapant.
13. Acoperiți.

Tăiați toate detaliile casetei din placaj și asigurați-le cu colțuri. Utilizând balamalele, atașați capacul la corp și înșurubați-l la bază. În peretele frontal, decupați gaura și trageți firele prin ea.

Strângeți capacele de protecție din placaj și decupați găurile pentru buton, comutatoare și prize. Instalați Arduino în carcasă astfel încât conectorul USB să fie aliniat cu orificiul destinat acestuia. Setați convertorul DC-DC la 3 V la un curent de 2 amperi. Atașați-l la carcasă.

Așezați butonul, priza electrică, întrerupătoarele și circuitul electric al gravorului în poziție. După lipirea tuturor cablurilor, așezați capacele pe corp și le înșurubați cu șuruburi. Pentru ca gravorul să funcționeze, trebuie să umpleți firmware-ul în Arduino.

După firmware, porniți gravorul și apăsați butonul "Start". Lăsați laserul oprit. Apăsarea butonului va începe procesul de calibrare, în timpul căruia microcontrolerul va măsura și va reține lungimea tuturor axelor și va determina poziția capului laser. După finalizarea sa, gravorul va fi complet pregătit pentru muncă.

Înainte de a începe să lucrați cu gravorul, trebuie să traduceți imaginile într-un format prietenos cu Arduino. Puteți face acest lucru cu Inkscape Laserengraver. Mutați imaginea selectată pe ea și faceți clic pe Conversie. Fișierul rezultat este trimis prin cablu către Arduino și pornește procesul de imprimare pornind laserul.

Un astfel de gravor se poate ocupa numai de obiecte formate din substanțe organice: lemn, plastic, țesături, vopsele și lacuri și altele. Metalele, sticla și ceramica nu pot fi gravate pe ea.

Nu porniți niciodată un gravor cu un capac deschis. Raza laserului, care intră în ochi, se concentrează asupra retinei, dăunând-o. Reflexul închiderii pleoapelor nu vă va salva - laserul va avea timp să ardă plasturele retinei înainte să se închidă. În acest caz, nu puteți simți nimic, dar în timp retina va începe să se exfolieze, ceea ce poate duce la pierderea completă sau parțială a vederii.

Dacă ați prins un "bunny" cu laser, contactați cât mai curând posibil un oftalmolog - acest lucru va ajuta la evitarea problemelor serioase în viitor.