Лазерный выжигатель по дереву своими руками

Моя прелесссть — миниатюрный лазерный выжигательный станочек.

Такие вещи в китайских интернет магазинах называются гравировальными. В принципе, это так, но в отношении такого маломощного станочка я бы использовал более правильный термин — “выжигатель”, по аналогии со старым советским ручным прибором, которым я в детстве рисунки наносил на разделочные доски.

Разница лишь в том, что мой новый выжигатель — лазерный. В принципе, и ручным выжигателем можно было делать вполне интересные вещи, правда, если руки расположены к художеству. У меня нет! Совершенно никаким образом не расположены. Но ведь хочется же, душа-то тянет! А поскольку немного смыслю в Photoshop и CorelDRAW, значит, для меня не всё потеряно. И возможность удовлетворить жажду творчества проявилась именно в таком миниатюрном лазерном выжигателе.
Заказывал в GearBest — там они дешевле, чем на Али. Обошелся мне он в 4612.34 pублей, это вместе со страховкой. В итоге получил вот это:

Упаковка выше всяких похвал! Всё надёжно закреплено стрейчем и каким-то специальным скотчем, который не растягивается. В самых нежных местах станочка проложен специальный материал, чтоб во время пути ничего не повредилось. Сам станочек погружён в пенопластовый короб с крышкой, который, в свою очередь, упакован в картонную коробку. Просто потрясающая упаковка! Сама комплектация шикарна, тут и флеш-карта с адаптером USB, и защитные очки, и зарядное устройство на 5v 1А с переходником на евро розетки, и, как потом оказалось, запасной лазер, который я сначала на дне коробки и не увидел.
Одно лишь омрачило мне радость. После двадцати минут использования начал плавиться адаптер 220-5v. Хорошо так плавиться, с характерным острым запахом.

С другой стороны, он совсем и не нужен для функционирования этого устройства, оно всё питание берёт с гнёзд USB. Подключать, конечно, приходится два провода, один для передачи информации, другой для запитки систем. Пробовал и на современном офисном компьютере с процессором Intel i5 и Win7, и на старом Pentium4 с WinXP, везде станочек работает чётко, без нареканий.
Теперь о главном, как он жжёт. А жжёт он отлично и везде, кроме металла, стекла и акрила. В программе управления можно устанавливать время прожига одной точки — чем оно больше, тем глубже и “чернее” получается рисунок. ШИМ у лазера нет, поэтому и нет регулировки мощности луча. Все градации серого делаются точками с разным расстоянием друг от друга. Но если жечь просто контур или элементарный рисунок с заполнением чёрным цветом, то получается совсем не плохо.

Это тестовый кусочек фанерки. Рисунок зайца, выбранный из штатных шаблонов, я попытался удалить наждачной бумагой, но до конца не получилось — даже тонкий контур станочек прожигает достаточно глубоко.
Я пока только изучаю возможности этого лазерного гравёра, что можно при помощи него сделать, а что и нельзя. Если брать настройки для фанеры, то пластик жечь уже не так красиво получается, значит надо пробовать эти настройки изменять, а на все эти тесты нужно время… Пока я остановился на изготовлении эксклюзивных магнитиков на холодильник для друзей. Вот пример одной заготовки:

Что можно в итоге сказать? Совсем неплохой подарок я себе сделал на Новый Год и День Рождения! А ещё процитировать слова Цезаря из одного фильма: “Мило, очень мило. Не то, чтобы потрясающе, но мило”… Этим сказано всё!

Лазерный выжигатель на arduino

Давайте для начала я оставлю список компонентов которые я использовал для сборки данного ЧПУ:

Первое что нам понадобится это конечно же Шаговые двигатели их нужно 3шт. Nema 17: http://ali.pub/2ex36k

К Шаговым двигателям нам нужно купить шкивы: http://ali.pub/2ex3im . Нужно 5 мм заказывать. Я сразу даю ссылку на большое количество их, чтоб ссылка прожила дольше. Но если будете заказывать в другом месте нужен шкив 5мм на 6 мм – где 6 мм это ширина.

К данным шкивам нам нужен ремень. Вот ссылка на ремень: http://ali.pub/2ex3uh 10 метров данного ремня нам хватит за глаза, на еще один чпу станочек хватит ;-).

Еще нам понадобятся колеса подшипники на которых будут кататься каретки. http://ali.pub/2ex4ht . Нужно заказывать модель “B”. Но данные колеса подшипники дорогие, и я уже после того как заказал увидел что можно их распечатать вставив вот такие подшипники: http://ali.pub/2ex4pl 2 шт. на колесо. Эскиз находится в архиве.

Читайте также:
Литье алюминия под давлением в домашних условиях

Так как это ЧПУ выжигатель, то понадобится лазер, я брал на 2 w но это маловато, не получится вырезать лазером. В дальнейшем буду заказывать более мощный: http://ali.pub/2ex59f

Сам профиль v-slot нам понадобится. Я заказывал на сайте соберизавод, но там доставка от 3 тысяч рублей. Если вы хотите небольшой станочек как у меня 40 на 40 мм то выгоднее заказать на Али: http://ali.pub/2ex5ki главное, не ошибиться, профиль под мои компоненты подойдет только двойной.

Далее нам понадобится шпилька m10, ее можно купить в любом строительном магазине, но если кто-то не хочет поднимать попку со стула, то вот ссылка на али : http://ali.pub/2ex63k и гайки к ним: http://ali.pub/2ex68m

Далее нам нужно будет в одном профиле нарезать резьбу для крепления m6 для этого можно заказать набор метчиков: http://ali.ski/IemnM9 Ну и сдесь я оставлю ссылки на все болты которые нам понадобятся: 4 болта m6 http://ali.pub/2ex6l9 12 болтов m5: http://ali.pub/2ex6ne и 36 болтов m3 http://ali.pub/2ex6s2 ну и гайки ко всему этому делу: http://ali.pub/2ex6tt , но повторюсь, все это легко и просто купить в магазине строительном или крепеж.

Все с механикой разобрались ссылки на ардуино и драйверы я дополню в этой статье позднее, когда со всем разберусь до конца.

Для тех кто сомневается что такое двойной профиль v-slot оставляю здесь картинку:

Ну и на фоне видны все остальные компоненты используемые в проекте.

Давайте теперь пройдемся по деталям которые печатаются на 3d принтере:

Это каретка Осей Y она толщиной 5mm собственно к ней крепится ось X шаговый двигатель, и Колеса подшипники и она катается по профилю V-slot вперед и назад. Таких деталей нам нужно 2шт.

Это каретка Оси X к ней крепится двигатель шаговый и также колесо подшипники. Данная деталь нам понадобится 1 шт.

Это крепление лазера на оси X. Данная деталь является ответной к каретке оси Х и на нее крепится лазер. Данная деталь печатается 1 шт.

Так как каретки осей Y без ответной части, и В моем случае они при печати деформировались, я сделал такой вид ответной части для оси Y. она крепко фиксирует ось и не даст ей соскочить с профиля v-slot. Данных деталей нужно 4 шт.

Это шина для колесо подшипников, на тот случай если вы готовые не будете приобретать. Ссылки на подшипники подходящие к данному колесу я оставил выше. Если вы будете все колеса распечатывать, то Вам понадобится 12 шт.

Следующее у нас идет крепление для ремня, механизм довольно прост, и если его покрутить в руках, вы сразу сообразите как его использовать, если нет, то просмотрите видео ниже в описании. таких нам нужно 6 шт.

Так как у нас профиль v-slot и к нему как-то нужно прикручивать ремень, то данные детали вам в этом помогут. Я точно не знаю как они называются, то-ли сухари, то-ли гайки, но они служат как гайки и вставляются в паз профиля v-slot.

Так а здесь я оставлю ссылку на архив всех этих компонентов для 3d печати: https://yadi.sk/d/O9ThGYDT3U86Ds

После напечатанных всех деталей и заказанных остальных компонентов, можно будет начать сборку. Я конечно описать все подробно не смогу, поэтому я оставляю ссылку на видео, для просмотра и визуального изучения конструкции.

Ну что ж теперь будем подключать электронику всю:

Прежде чем начать я хочу Вас предупредить, что мы будем подключать лазер, данный лазер очень мощный и если попадет в глаз, то лишит зрения моментально. И даже смотреть на то как лазер жгет фанеру, без специальных очков нельзя, так как это все-равно что смотреть на солнце, и будут ожоги зрения. Поэтому обязательно пользуйтесь очками специальными для защиты зрения.

ЧПУ который я собираю будет основан на ардуино + CNC_shield+ драйвер двигателей A4988 и программа которую буду заливать в ардуино называется grbl. grbl буду использовать потому – что он прост в использовании, бесплатный и многие его используют, поэтому информации можно найти кучу.

Читайте также:
Механический подъемник для авто своими руками

давайте теперь оставлю ссылку на CNC_shield :http://ali.pub/2fxm60 там можно найти сразу с драйверами A4988 и радиаторами к ним. Но нам еще понадобятся джамперы которые можно купить здесь: http://ali.pub/2fxmbn

Давайте посмотрим на схему подключения всех компонентов к CNC_shield v3.0

На данной схеме синим обозначены пины куда подключаются шаговые двигатели осей x и y. Так как у нас два двигателя на оси Y то следовательно будут подключаться в 2 разъема. И для того чтоб данные двигатели работали в паре, нужно подключить 2 джампера к пинам которые обозначены красным слевой стороны на схеме.

Далее желтым обведены пины, к которым тоже нужно подключить джамперы, по 3 штуки на каждую ось и того 9 шт. Это обязательно нужно сделать, для того чтоб у нас коретки двигались с высокой точностью, если этого не сделать, то выжигать будет не по размерам и с очень громким гулом будут передвигаться каретки.

Ну и подключение TTL лазера. Из схемы видно что можно подключить в 2 места. К пинам Z+ которые обозначены линиями черной и красной, и к пинам SpnEn которые обозначены пунктирной линией. Если использовать grbl 0.8 версии то нужно будет TTL лазера подключать к SpnEn пинам шилда, а если более новую версию начиная от grbl 0.9 или как у меня grbl1.1 то нужно подключать к пинам Z+.

Ну думаю с подключением все довольно просто и по схеме справится каждый с подключением. Если все таки сложно, то можно просмотреть видео снятое мной по этому поводу:

Ну и теперь поговорим немного о программной настройке.

Сначала о том что нужно загрузить в ардуино. В ардуино будем грузить прошивку grbl. В моем случае я буду грузить grbl 1.1f эта на момент написания статьи самая новая прошивка. Грузить ее можно несколькими способами в ардуино. Первый способ самый нам привычный если мы увлекаемся ардуинкой, а именно загрузка grbl в библиотеки и из примеров добавление grblupload и загрузка данного примера в ардуино через программу arduino ide, второй же способ загрузка бинарника в ардуино через сторонние программы умеющие это делать. я привел пример в видео с программой XLoader.

Я не буду делать все в картинках, так как считаю что все очень подробно изложил в видео ниже.

После того как мы загрузили прошивку в ардуино, можно попробовать поуправлять станком. Для этого существуют различные программы для компьютера. Я использовал три из них. Первая Grbl Controller3.6.1 вторая UniversalGcodeSender-v1.0.9 ну и третья на мой взгляд самая крутая это LaserGrbl. Ссылки я оставлять не буду. Все программы открытые и бесплатные, их легко можно найти как на github так и просто в интернете. Но я скажу так, я пользуюсь двумя программами. Конкретно одну выбрать не получается, так как у каждой есть свои плюшки и уникальности. Оставил я себе UniversalGcodeSender-v1.0.9 и LaserGrbl . Первая простая в управлении, в ней удобно менять значения в прошивки grbl делать настройки разные чпу станка. А через LaserGrbl можно выжигать классные картинки. Данная программа конвертирует картинку в gcode.

Собственно в кратце думаю рассказал, подробнее рекомендую послушать в видео:

Лазерный выжигатель по дереву своими руками или самодельный пирограф ЧПУ, который нельзя давать детям

Если вы спросите любого, кто увлекается DIY, о чем они мечтают больше всего, шансы довольно высоки, что они скажут либо 3D принтер, либо лазерный резак / гравер. Лазерный выжигатель по дереву очень классная штука, так же, как и 3D принтер.

Два года назад я просматривал видео и журналы, когда наткнулся на интересную статью о лазерном гравере. С того времени я серьезно хотел одну из этих машин. Я искал его пару раз на eBay и Amazon, но они стоили слишком дорого. Однако теперь, цены дошли до того уровня, когда они доступны для энтузиастов DIY.

В конце концов я получил 5500mW Laser Engraver.

Пирограф ЧПУ имеет следующие особенности:

  1. Может гравировать на деревянной поверхности, пластиковой, бамбуке, резине и коже.
  2. Резать бумагу, пену и тонкую кожу.
  3. Зона гравировки: 15см x 20см
  4. Работает под управлением Arduino Nano
  5. Совместим с Open Source Software
  6. Рабочая мощность: 5500 мВт
Читайте также:
Можно ли заклеить радиатор холодной сваркой

Несмотря на то, что комплект для сборки пришел довольно давно, только сейчас у меня выдалось свободное время. В этой инструкции я хочу поделиться с вами опытом по сборке выжигателя ЧПУ своими руками, рассказать о его применении и что вы можете с ним сделать. Надеюсь эта информация будет полезна для многих.

Шаг 1: Список деталей

Набор для сборки включает в себя следующие предметы:

  • Алюминиевые рамки (2 маленьких, 3 больших)
  • Алюминиевые уголки (4шт)
  • Акриловые панели (6шт)
  • Шаговые двигатели (3шт)
  • Кабеля для двигателей (3шт)
  • Контрольная панель шагового двигателя (L1)
  • Коробка запчастей: 6 небольших акриловых рамок, болты, зубчатый, ролики, шайбы и прокладки
  • Защитные очки
  • 5.5W лазерный модули
  • USB кабель
  • 12V блок питания

Шаг 2: Обзор лазерного гравера/резака

Во всех отношениях лазерные гравировщики очень хороши для быстрого перехода от идеи к воплощению.

Принцип работы

Лазерный гравер или резаки работают путем фокусировки мощного лазерного луча на поверхности материала. Луч сфокусирован на точке, равной одной тысячной дюйма и может сжигать, расплавлять или даже испарять материал.

Лазерная гравировальная машина имеет четыре основные части:

  1. Лазерный модуль: Который испускает световой луч высокой интенсивности
  2. Шаговые двигатели: Которые отвечают за движение лазерного модуля и отрисовку желаемых рисунков
  3. Контроллер: Управляет направлением лазерного луча, интенсивностью и скоростью движения
  4. Поверхность: На которую попадают лазерные лучи для резки/гравировки

Сперва шаблон рисунка/дизайна загружается в программное обеспечение. Программа создает векторный файл и отправляет его контроллеру, который с помощью шаговых двигателей ведет лазер по заданному пути. Качество гравировки зависит от интенсивности излучения и скорости хода. Очень мощные граверы могут разрезать даже толстые материалы, например, твердую древесину или акрил.

Шаг 3: Сборка

В начале снимите защитный слой с акриловых рамок. Начните со сборки нижней прямоугольной платформы. Вам потребуется 4 алюминиевых рейки и 4 уголка.

Основные моменты и детали сборки я описал в видео.

Шаг 4: Инструкция по подключению

Проводка очень простая, вам лишь надо подключить кабеля к соответствующим разъемам.

Кабель двигателя имеет два разъема, один — 6 контактов, а другой — 4 контакта. Подключите 6-контактный разъем к двигателям.

Теперь подключите все кабеля к плате контроллера как показано на фото выше.

Шаг 5: Установка программного обеспечения

Сперва вставьте USB кабель и 12V блок питания. В интернете очень много различных программ, мы будем использовать Benbox, ее функций хватит для большинства пользователей, и она простая в использовании.

Я расскажу, как установить и использовать Benbox.

  1. Загрузите программное обеспечение Benbox. Вы можете загрузить его с веб-сайта Benbox или скачать ZIP-файл, закрепленный ниже.
  2. Установите драйвер
  3. Убедитесь, что драйвер успешно установлен: Перейдите в Диспетчер устройств -> Порты, вы найдете «USB-SERIAL CH340 (COMXX). Запишите номер COM порта.
  4. Откройте Benbox и измените язык
  5. Выберите » NANO(328p) / LX- Nano
  6. Обновите прошивку: Файл прошивки находится в папке Benbox -> ROM. После успешного обновления появится зеленая отметка.
  7. Установите COM порт: Введите номер COM порта который был указан ранее.

Файлы

  • Eleks Laser.rar

Шаг 6: Настройка ПО

Программное обеспечение имеет множество параметров. Каких-то особенных правил настройки нет, просто необходимо подбирать настройки в зависимости от ситуации. Я объясню каждый из параметров, если вы все поймете, вы легко сможете получить наилучший результат.

Первая страница

Intensity (Интенсивность): 0-255 устанавливает мощность лазера путем управления напряжением (PWM), посылаемым на лазерную головку. (Не оказывает никакого эффекта на большинство систем)

Speed (Скорость): Устанавливает как быстро двигается лазерная головка по рабочей поверхности (основной фактор для корректировки выжигания).

Time (Время): Время используется только в дискретном режиме и влияет на продолжительность работы лазера для каждого пикселя (больше время = больше удельной мощности)

Step (Шаг): Шаг – это расстояние, проходимое при использовании кнопок управления осью. (does not change the output).

Carve Mode (Режим резки): Может быть односторонний (слева направо) или Z для двунаправленного (лево-право-лево и т.д.), или контурный для вырезания фигур

Читайте также:
Марка электродов для сварки нержавеющей стали

Discrete (Дискретный режим): Останавливает лазер на каждом пикселе на указанное значение времени, так медленнее, но точнее.

Continuous (Непрерывный режим): Сканирует головку и издает лазерный импульсы, быстрее, но менее точно.

Вторая страница

  1. STEP: Выходной контакт Arduino управляющий пульсом шагового двигателя.
  2. DIR: Выходной контакт Arduino управляющий направлением шагового двигателя.
  3. MIN and MAX: Для ограничения контакта PPM (Pulse-position modulation).
  4. PPM: Изменение масштаба рисования. PPM должен быть 320 для X и Y, чтобы получить хороший результат.
  5. LASER: Номер контакта лазерного модуля. Значения вкл (1)/выкл (0) должны быть 12 или 11 если используется PWM mode (у Arduino Nano есть переключатель, для смены режима)
  6. SERVO: Номер контакта.
  7. FEED RATE: Максимальная скорость при которой лазер отключается.

Заметка: На второй странице следует изменять только PPM и Feed Rate.No остальные параметры нет необходимости трогать, если вы не эксперт.

Шаг 7: Риски и предостережения

Прежде чем перейти к следующему шагу, наденьте защитные очки. Это обязательно.

Вы должны помнить, что это полезный инструмент, но не игрушка для детей. Лазерный луч может привести к необратимому повреждению вашего зрения.

Во время гравировки или резки от горящих поверхностей образуются вредные, токсичные пары. Рекомендуется постоянно держать окно в комнате открытым, вы также можете использовать вытяжной вентилятор рядом с вашим рабочим местом.

Если вы разрезаете ПВХ или любые виниловые материалы, они будет выделять хлорный газ. Он будет смешиваться с влажностью в воздухе и создавать соляную кислоту, которая вредна для человека и для инструмента. Будьте осторожны.

Заметка: Советую иметь огнетушитель недалеко от рабочей зоны.

Шаг 8: Подготовка перед гравировкой/резкой

Так как лазерная гравировальная машина не имеет платформы для размещения гравировальных материалов, вам нужно сделать ее самим.

В моей первой попытке я начал гравировку, поставив машину на стол. Через секунду я обнаружил, что мой стол горит. Поэтому будьте осторожны перед гравировкой или резкой.

Теперь я использую толстую картонную карточку (размер которой немного больше, чем основание гравера) для базовой платформы. Вы можете выбрать другие материалы в зависимости от вашей ситуации.

Поместите материал, который будет выгравирован или вырезан на базовой платформе. Затем отрегулируйте положение лазерной головки с помощью кнопок «вправо-влево» или «вперед-назад» в программе.

Шаг 9: Фокусируем лазер

Чтобы получить более точный результат, вы должны сначала сфокусировать лазерный луч. В моей первой попытке я упустил этот момент и результаты были плачевными.

Сначала включите лазер на панели управления.

Затем медленно вращая фокусировочное кольцо, сфокусируйте лазерный луч, падающий на гравируемую поверхность.

Шаг 10: Первая гравировка

  1. Зайдите в меню и нажмите подключиться (connect).
  2. Загрузите изображение, которое вы хотите выгравировать/вырезать. В стандартном наборе много классных примеров, можете выбрать один из них.
  3. Затем установите различные параметры и нажмите кнопку «play».

Все, гравировка завершена!

Мы можете заниматься не только гравировкой, но вырезать различные материалы, бумагу, тонкую кожу, используйте ваше воображение!

Шаг 11: Заключение

Если в глубине души вы – новатор и у вас множество классных идей, то наверняка вы сможете реализовать их с помощью этого инструмента, изучайте особенности лазерной гравировки в интернете на форуме и статьях, это удивительный мир. Спасибо за прочтение статьи, надеюсь вам понравилось.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Выбор и изготовление своими руками лазерного ЧПУ выжигателя

Имея лазерный ЧПУ выжигатель, можно открыть своё дело. Затраты на производство продукции будут минимальными. Вполне реально зарабатывать деньги дома.

В сети можно прочесть объявления: «Продам (куплю) лазерный ЧПУ выжигатель!» Он воспринимается, как возможность открыть бизнес. В комплекте ЧПУ выжигателя с нихромовой нитью (сплав никеля и хрома), должен быть ноутбук, блок ЧПУ и нить из этого сплава. Как правильно определиться?

Какому отдать предпочтение?

Основное преимущество лазерного выжигательного станка с ЧПУ (его ещё называют пирографом ЧПУ, а процесс выжигания на нём – пирографией) – высочайшая точность. Рисунок на дереве и коже наносится точками. Таким образом, пишут тексты, бейджики и наносят изображения, имеющие четко обозначенные границы, создают чертежи. Даже делают свадебные приглашения на коже и дощечке с выжженным фото молодых и текстом приглашения.

Читайте также:
Лифт для циркулярной пилы своими руками

Среди минусов выжигателей лазерного типа:

  • невозможность получения адекватных полутонов, тени на лице получаются за счёт того, что густота черных точек уменьшается, а это заметно с небольшого расстояния;
  • очень невысокая скорость (устройство выжигает 10 точек изображения в секунду), для получения картинки 20х20 см понадобится 10 часов;
  • редактируя изображение (увеличивая фотографию), получаем мозаику из квадратиков на выжигаемой поверхности материала;

  • яркость свечения от лазера отрицательно сказывается на зрении (работать можно только в специализированных очках, подобранных под тип свечения данного лазера);
  • минус в работе – деготь деревьев, попадающий на картину при выжигании; можно сделать дополнительный обдув, но образуется сильный шум и сложно говорить о комфортной работе;
  • сложность прочеса подготовки доски. Те, кто работает с деревом, снижают интенсивность текстуры древесины содовым раствором. После этого заготовку надо хорошо вымыть и высушить. А если это фанера – она может от влаги по краям вздуться.

Поэтому многие мастера отвергают лазерный выжигатель с ЧПУ, а свой выбор останавливают на ЧПУ выжигателе нихром.

Выжигатель проволочный и его достоинства

Если же выжигать с нихромом (проволокой или так называемой нитью из этого материала), то налицо такие «плюсы»:

  • получаются «живые» изображения, где есть тени, полутени и оттенки. Полутона достигаются при изменении температуры (нихромовую нить нагревают больше или меньше, одновременно регулируя время контакта проволочного жала с поверхностью;
  • реально контролировать насыщенность изображения на самом ЧПУ для получения картинок с различной интенсивностью;
  • тот же портрет 20х20 см мастер выжигал около 2 часов, в 5 раз быстрее, по сравнению с лазерным станком. А это большое достоинство при выжигании по дереву с ЧПУ картин большого формата.
  • заготовку проще подготовить к работе;
  • глазам не вредит яркое свечение;
  • не выделяется дёготь, а, значит, и обдув не понадобится.

У нихромового выжигательного устройства есть недостаток: необходимость поддержания стабильной температуры в помещении. Но есть выход – закрывать окно, чтобы не было сквозняка. Есть небольшой запах при выжигании, помещение придётся проветрить после окончания работ.

Важно! Не рекомендуется работать с пластиком, появившийся дым – очень едкий и опасный для здоровья.

Ещё один минус – нихромовая нить в выжигателях должна меняться через 5-7 картинок. Он не касается расходов, поэтому бизнес не пострадает. 1 жало, сделанное из нихрома, стоит 2-3 рубля.

Поэтому, если принято решение собрать выжигатель своими руками, то он будет с нихромовой нитью.

Различные модели самодельных приборов

В сети реально познакомиться с выжигателями, способными создавать рисунок на фанере, металле и даже на стекле, достигая высокой фотографической схожести изображений. Стоит бегло рассмотреть несколько вариантов:

  1. Самодельный лазерный станок для выжигания, его ещё называют пиропринтер, может управляться с ноутбука, тогда LPT кабель не понадобится. Но практически, учитывая дороговизну, лазерный ЧПУ выжигатель применяется значительно реже, хотя и у него есть свои приверженцы.
  2. Для простейшего варианта – лазерной ручки – понадобятся такие элементы:
  • лазерный ИК диод (1W на выходе) и оптоволокно;
  • один из видов механического карандаша;
  • охладительный радиатор от ненужного телевизора с нанесённой термосмазкой для улучшения теплопроводности;
  • батареи, желателен тип 2АА или D;
  • защита для глаз – очки, фильтрующие лазерное излучение – 750 – 900 нм.

Разобрав тонкий механический карандаш (лучше брать, имеющий металлический корпус), нужно отрезать оптоволокно по длине карандаша и вставить в наконечник. Закрепляют эпоксидкой или каплей клея, присоединяя к проводу и питанию. Как видите, – чего-то сложного в этом примере нет.

  1. Фанерный гравер небольшого размера – ЧПУ для выжигания по дереву можно создать из старых ЗD принтеров. У этого самодельного лазера фокус регулирует линза, её хода достаточно, чтобы фокусировать световое пятно (по высоте материала) в пределах 10 мм. А если учесть затраты на числовое программное управление устройством, то вся конструкция вместе драйверами и направляющими обходятся в пределах 5500 рублей.
  2. Можно сделать гравировальный ЧПУ станок из старых CD/DVD приводов. Как пример, разбираем три DVD привода, оставляя на металлическом шасси ШД и механизм скольжения. Провода управления надо припаять к ШД (или к контактам двигателя или к кабельному шлейфу).
Читайте также:
Максимально допустимый прогиб металлической балки

Каждая платформа осей Х и Y приклеивается к деталям механизма двигателя. Такой лазерный ЧПУ выжигатель имеет 2 механизма перемещения, в вертикальных перемещениях он не нуждается. В виде шпинделя используют электродвигатель, имеющий 2 винтовых зажима. Для управления ШД служит Easydrivers в комплекте с Arduino. Лазерному светодиоду из ранее разукомплектованного DVD-R привода отводится роль инструмента для пирографии.

  1. Если же собираем для своих нужд ЧПУ своими руками по схеме – станки по выжиганию с нихромом (он имеет высокую жаропрочность и способен разогреваться до весьма высоких температур, не подвержен коррозии, очень эластичный); надо приобрести проволоку из этого материала.

Её можно изъять из старого лабораторного реостата или же электроплитки с нихромовой спиралью.

Внимание! Выбирают нихромовую нить, учитывая диаметр, длину и марку сплава.

Самым востребованным считают диаметр от 0,17 – 0,8 мм, способный выдержать температуру накала 1200˚C.

На фото внизу: 3 примера выжигаемого изображения, по принципу – я выжигаю, пусть и другие узнают, что такое пирография с программным управлением станками и какой получается результат.

Заключение

И это хорошо, что каждый, кто собрал ЧПУ по дереву (с лазером или любого типа), размещает фото конструкций или видео о его работе на специальном форуме единомышленников, увлекающихся выжиганием. И появляется контент для всеобщего обозрения с обилием чертежей, есть электрическая схема станков.

Творческим людям предоставляется возможность сделать бизнес, пользуясь станком ЧПУ.
Заинтересовавшись вторичным использованием компонентов оргтехники, морально устаревшей, многие производят устройства, выжигающие по дереву на ЧПУ, наладив стабильный и прибыльный бизнес со станками.

Лазерный гравер из старых принтеров

В упрощенном виде схема будет выглядеть так

Мощности такого лазера на многое не хватит. Лучше всего заказать уже готовый. И лучше выбирать лазер на 12В. И брать сразу с драйвером. Так вы лишите себя большого количества проблем. Двигатели и электроника будет работать от 12В. Если и лазер будет на 12В, да и еще и с драйвером, подключить его к станку будет просто. Питание можно будет подавать напрямую от блока питания. А управляющий провод (TTL) напрямую к Arduino CNC Shield. Если у вас, как и у меня, лазер на 5В, да и еще без драйвера – пойдем сложным путем. Лазер будет питать от 5В, включать его через транзистор. Начнем расчеты. Стабилизатор питания на 5В 7805 максимально выдерживает 1,5 А. Если лазер мощнее надо будет использовать два таких стабилизатора, включенных параллельно. Так мы увеличим максимальный допустимый ток до 3А. Берем радиатор:

Чтобы прикрутить к нему стабилизатор и при этом ничего не закоротить, нам понадобится изоляторы:

А также пластиковые шайбы для прикручивания стабилизаторов:

Схема включения стабилизатора:

Крепим стабилизатор напряжения 7805 к радиатору. Не забываем про изолятор и пластиковую шайбу:

Если у вас лазер не мощный и 1,5 А достаточно для него, одного стабилизатора будет достаточно. В таком случае на тот же радиатор крепим транзистор TIP 120 или TIP 122:

Если же у вас лазер мощнее, следует включить в схему второй стабилизатор напряжения 7805, включенный параллельно первому. В таком случае нагрузка будет распределяться равномерно на два стабилизатора и максимальный ток будет достигать 3А. Транзистор TIP 122 позволяет управлять нагрузкой до 5А, поэтому его достаточно одного. Крепим все на радиатор:

Чтобы меньше проблем и работы, я рекомендую заказать уже готовый лазер с корпусом и драйвером. Получиться дороже, конечно, но и станок получиться лучше. Лазером из DVD максимально получается гравировать пластик. Фанеру от тоже может выжигать, но только при очень малой скорости, да и местами получаются пробелы. Качество гравировки страдает.

Шаг 2 Подбор принтеров и разборка их.
Главное при выборе старой техники – это наличие шаговых двигателей. В современной технике они редко используются, там ставят обычные коллекторные электродвигатели. Для станка нам нужно два шаговых двигателя. Подойдет такая техника, как МФУ Xerox 4118, Xerox M15, принтер Canon BJC-1000. Или искать примерно такого же года выпуска.

Нам нужно два шаговых двигателя. Один для оси X, второй для оси Y. Разбираем принтер. Достаем из него все возможные валы. А также двигатели. Нам нужны такие, биполярные шаговые:

Читайте также:
Медь и бронза отличия

Теперь нам нужно присоединить этот двигателей к строительной шпильке. Лучше всего брать шпильку M5, то есть 5 мм. Для соединения мы будем использовать соединительную гайку и палочку от Чупа-чупса. Берем палочку и нарезаем резьбу на ней:

Подходящий отрезок палочки надеваем на шаговый двигатель:

А затем, придерживая вал двигателя от проворачивания, накручиваем на палочку соединительную гайку М5:

Позже мы будем соединять этот двигатель со шпилькой.

Шаг 3 Сборка корпуса.
Корпус нашего будущего лазерного гравера очень похож на плоттер, собранный мною ранее. Подробно про сборку корпуса можно прочитать в этой статье.

Вкратце, сборка выглядит так:
Для начал, определимся с размерами. Основной параметр, определяющий размер станка и рабочую площадь станка, это длина валов, которые вы достали из принтеров. Валы потолще лучше использовать на ось Y, так ода будет двигать ось X и лазер вместе. На ось X можно взять валы тоньше. Направляющие валы необходимо будет закрепить на станке, это уменьшит их рабочую длины на 20-30 мм, в зависимости от толщины материала из которого будем делать основу станка. Если достать валы из принтеров, указанных ранее мы получим станок размером 366 х 248 мм.

Используйте достаточно прочный материал (например, фанеру толщиной не менее 6 мм или OSB панель толщиной 12 мм, как это сделал я) собираем основу станка. Ось Y это ось продольного перемещения рабочего инструмента (в нашем случае лазера) а вместе с ним и оси X. Собираем, красим и получаем основу станка:

Для оси X лучше взять материал полегче, чем на ось Y, например, фанеру 4 мм, этого будет достаточно.

Собираем все вместе.

Шаг 4 Электрика.
Все электрику мы будем прятать внутри станка. Для начала крепим блок питания на 12В:

Рядом фиксируем на основе Arduino Uno:

Сверху ставит CNC Shield v3 с драйверами:

Электрика в сборе выглядит так:

Мы будем использовать GRBL 1.1 поэтому лазер надо подключать к контакту Z+.

Шаг 5 Прошивка и программы.
Мы будем использовать GRBL для управления станком. Чтобы залить его в Arduino на понадобиться последняя версия Arduino IDE. Скачиваем его с официального сайта:

Затем скачиваем сам GRBL:

Устанавливаем, как обычную библиотеку. Распаковываем архив в папку «libraries», находящуюся в папке с установленной Arduino IDE. Затем открываем Arduino IDE, в примерах выбираем grbl-master и заливаем скетч и нашу Arduino. Осталось подготовить программу для управления станком с компьютера. Скачиваем LaserGRBL с официального сайта:

Далее следуем инструкции программы LaserGRBL

Примеры гравировки. Лазер у меня слабый поэтому я могу гравировать только пластик. Примеры работ:

Руководство по выбору ЧПУ станка для выжигания

Если Вы только изучаете возможности пирографии и не имеете опыта в этой области, выбор ЧПУ станка для выжигания может поставить Вас в тупик в плане выбора ЧПУ выжигателя.

Для выжигания подходят два варианта ЧПУ — это лазерный станок и нихромовый пиропринтер. Лазерные мы в данном случае рассматриваем с диодным твердотельным лазером, т.к. трубка СО2 идет под другие задачи, стоит в раз дороже и сложна в обслуживании. Пиропринтер работает нихромовой нитью, точно такой же как ручные выжигатели из детства.

С чего же начать выбор станка для выжигания?

Это зависит от того, что хотите получить и какую задачу будете ставить перед станком. Данные станки заточены под разные цели. Как если посмотреть на дрель и шуруповерт, которые в какой-то степени могут справиться с задачами друг друга, но это будет не удобно и не лучшим образом выйдет. Поэтому разберемся по очереди под какие задачи создавалось данное оборудование.

Задачи для лазера

Начнем с того, что лазер выжигает бесконтактным методом, поэтому ему без разницы толщина, неровности поверхности и края заготовки. Еще из плюсов лазера — это большой выбор материалов для выжигания. Лазер работает с такими материалами как: дерево, фанера, шпон, кожа, анилин, экокожа, бумага, картон, фетр, джинса, керамика, стекло и т.д.
При чем некоторые материалы только гравирует, а какие-то даже может резать. Особенно интересно смотрится для скрапбукинга.

Читайте также:
Магнитные палочки с металлическими шариками

Пример работы сделанный на лазере:

Лазерный станок заточен под нанесения векторного изображения и текста на большое количество материалов. При помощи лазера из распространенного наносят гравировку на чехлы для телефонов. Он легко и быстро справляется с очень мелким текстом, по типу того, что используется для визиток.


С выжиганием портретов лазер плохо справляется, т.к. у него способ нанесения изображения точками. Этот способ плохо создает полутени, а куда без полутеней на портрете. При близком рассмотрении портрет стает похожим на распечатку в дешевой газете.

Задачи для нихрома

Пирпоринтер работает с нихромовой проволокой и наносит изображение контактным методом, поэтому для этого станка важна ровность плоской поверхности на которую наносится изображение. Также станку важно, что бы поверхность была прямоугольной или квадратной. На круглую поверхность станок не сможет нанести изображение, из-за очищения жала.

Станок создавался для выжигания портретов и других растровых изображений, такие как пейзажи, натюрморты, животные. Пиропринтер справляется с выжиганием текста, но не слишком мелкого. Т.е. данный станок сможет подписать работу фразами «С юбилеем», но не сможет выжечь визитку.

Мы разобрались с предназначением станков. Но кроме задач станков, есть еще другие характеристики, от которых может зависеть ваш выбор. К примеру это возможность поставить оборудование дома или в офисе.

Установка ЧПУ в домашних условиях

Почему мы сразу поднимаем данный вопрос по поводу выбора станка, так как такими небольшими станками интересуются для домашнего бизнеса. И часто возникает о установке станка на первое время домой, а может и постоянно собираются держать станок дома.

В этом плане выигрывает пиропринтер, так как этот ЧПУ работает почти без дыма. От него может идти едва улавливаемый дымок при черном фоне изображения, но этот дым будет меньше, чем от спички. Такой станок не требует отдельной комнаты и почти без шумен.

Лазер, конечно желательно ставить в отдельную комнату, потому что свечение может давить по глазам при постоянном нахождении. Обязательно нужно надевать очки — без них ни как. Дыма от лазера существенно больше, особенно при работе с кожей появляется еще неприятный запах.

Лазерный выжигатель по дереву своими руками или самодельный пирограф ЧПУ, который нельзя давать детям

В последнее время пирография развивается и набирает особую востребованность, люди заказывают у профессионалов выжженные по дереву картины и портреты в качестве сувениров и подарков. Поэтому у опытных мастеров и любителей подобного занятия появилась идея открыть собственный небольшой бизнес, основанный на выжигании изображений.

Обработка законченного изделия

Готовую картину либо оставляют без покрытия, либо обрабатывают одним из следующих вариантов:

  • Бесцветный лак;
  • Мебельный воск;
  • Масло для дерева.

Также дощечку можно обрамить в красивую рамку. На деревянном фоне лучше смотрятся деревянные рамки. Не следует брать пластиковые тонки рамки для дипломов и благодарственных писем. Пластиковые рамки не всегда смотрятся органично с натуральным деревом.

Во время низкого сезона (попадает на отпуска и каникулы) для стимулирования продаж можно объявить акцию «рамка бесплатно» или «больший размер по меньшему прайсу». Так Вы сможете сохранить цену на товар в бизнесе по выжиганию портретов, практически не увеличивая свои расходы. Этот подход более предпочтителен в сравнении с большими скидками.

Помните: люди не знают как именно происходит выжигание. Особенно если Вы изготовите портрет с эффектом карандашного рисунка, то отличить его от труда художника будет проблематично. Сложная и трудоемкая (в понимании клиента) задача не может стоить дешево, что обесценивает полностью труд мастера.

Разборка DVD-RW привода

Этот процесс должен проделываться с тщательной осторожностью, поскольку внутренние детали имеют хрупкую структуру, их легко повредить. Демонтировав корпус, вы сразу заметите необходимую деталь, она выглядит в виде небольшого стеклышка, расположенного внутри передвижной каретки. Его основание и нужно извлечь, оно отображено на рис.1. Этот элемент содержит оптическую линзу и два диода.

На этом этапе сразу следует предупредить, что лазерный луч является крайне опасным для человеческого зрения.

При прямом попадании в хрусталик он повреждает нервные окончания и человек может остаться слепым.

Лазерный луч обладает ослепляющим свойством даже на расстоянии 100 м, поэтому важно следить за тем, куда вы его направляете. Помните, что вы несете ответственность за здоровье окружающих, пока такое устройство находится в ваших руках!

Читайте также:
Можно ли расплавить алюминий на костре


Рисунок 3. Микросхема LM-317.

Перед тем как приступить к работе, необходимо знать, что лазерный диод можно повредить не только неосторожным обращением, но и перепадами напряжения. Это может случиться за считанные секунды, поэтому диоды работают на основе постоянного источника электричества. При повышении напряжения светодиод в устройстве превышает свою норму яркости, вследствие чего разрушается резонатор. Таким образом, диод теряет свою способность к нагреву, он становится обычным фонариком.

На кристалл воздействует и температура вокруг него, при ее падении производительность лазера возрастает при неизменном напряжении. Если она превысит стандартную норму, резонатор разрушается по схожему принципу. Реже диод повреждается под воздействием резких перепадов, которые обуславливаются частыми включениями и выключениями устройства в течение короткого периода.

После извлечения кристалла необходимо моментально перевязать его окончания оголенными проводами. Это нужно для создания соединения между его выходами напряжения. К этим выходам нужно припаять малый конденсатор на 0,1 мкФ с отрицательной полярностью и на 100 мкФ с положительной. После этой процедуры можно снять намотанные провода. Это поможет защитить лазерный диод от переходных процессов и статического электричества.

Лазерный гравер выбираем и пользуемся

А это самодельный гравер, но про это позже.

В текущий момент существует очень много известных брендов, поставляющих лазерные граверы. Устройство почти везде одинаковое, но многие из них отличаются заводской комплектацией и функциональными возможностями. Первым делом, при выборе лазерного гравера, нужно четко определить цель его использования, а также каким пунктам нужно уделить внимание при составлении сметы и ничего не упустить.

Разработка электрической схемы

При сборке самодельного выжигателя необходимо иметь знания в области радиоэлектроники. Это позволит разработать электрическую схему. Если навыков в этой сфере нет, можно воспользоваться схемой, представленной ниже.

Схема может быть простой или достаточно сложной, рассчитанной под требования разработчика. Задача — подобрать самый приемлемый вариант, реализовать его на практике.

Многофункциональность 3D принтера

Выжигание нужного рисунка основано на тщательном соблюдении определенных правил. На рабочую поверхность помещают материал, который нужно будет обработать станком. Чаще всего это отшлифованная доска, небольшой фанерный лист, проклеенный брус, ДВП либо МДФ. Когда материал уложили и проверили максимальную точность положения, его фиксируют при помощи вакуумных прижимов. Перед запуском станка устройству обязательно задают начальную точку печати. Движение лазерного излучателя и его интенсивность задаются системой, что очень практично.

Выжигатель с нихромовой нитью

Приспособление оснащено другим механизмом воздействия, придающим выжженным изображениям существенный объем, рисунки кажутся натуральными и насыщенными. Изображение наносится на древесину нихромовой нитью, яркость цвета зависит от температуры прогревания нити и времени воздействия на поверхность.

Во время прорисовки теней проволочное жало нужно быстро провести над поверхностью, не задерживая на дереве. Но если рисунок требует ярких и толстых линий, проволоку можно оставить на 3–4 секунды.

К достоинствам станка специалисты относят:

  • Насыщенность рисунка регулируется на аппарате специальной кнопкой.
  • Функция помогает придать изображению любую интенсивность в зависимости от пожеланий клиента.
  • Выжигать картины легко по дереву и коже.
  • Чтобы прорисовать картину размером 25×25 сантиметров, у опытного специалиста уйдет 3 часа.
  • Рисунок не будет пиксельным при вытягивании и увеличении фотографии.
  • Во время выжигания аппарат не излучает вредный свет.

Распространенный пирограф

Этот агрегат может похвастаться абсолютно автоматизированной обработкой дерева любой породы. Эксперты отмечают, что это изделие предназначено для универсального лазерного выжигания. По внешним параметрам приспособление больше напоминает классический плоттер. В отличие от фрезерных станков, пирограф имеет только две степени свободы и способен наносить любое изображение на абсолютно гладкую деревянную поверхность.

Более мощные модели могут прожигать древесину насквозь, создавая тем самым резное кружево сложной формы. Компактные установки не могут похвастаться такими параметрами. В бытовой отрасли мастер может выжигать рельефные рисунки на любой поверхности.

Базовые работы

Если мастер уже решил, что он будет конструировать станок с ЧПУ из принтера своими руками, без помощи специального набора, тогда нужно остановить свой выбор на стандартной схеме.

За основу можно взять старый сверлильный агрегат, в котором основная рабочая головка со сверлом заменяет классический фрез. Основные сложности могут возникнуть с механизмом, который гарантирует передвижение инструмента в трех независимых плоскостях. Этот механизм можно собрать на основании классических кареток от неработающего печатающего устройства. За счет этого изделие будет свободно перемещаться в двух плоскостях. К такому агрегату можно будет подключить актуальное программное управление.

Читайте также:
Можно ли варить алюминий инвертором

Единственный недостаток в том, что обрабатывать таким изделием можно заготовки из пластика, тонкого листового металла и древесины. Объяснить этот эффект довольно просто, так как каретки не могут похвастаться достаточной жесткостью. Чтобы самодельный агрегат мог выполнить полноценные фрезерные манипуляции с заготовками, за перемещение главного рабочего инструмента должен отвечать довольно мощный шаговый двигатель.

Для своевременной передачи усилия на вал фрезерного устройства желательно использовать не стандартные, а более усовершенствованные зубчатые ремни. Только эти изделия гарантированно не будут проскальзывать на шкивах. К изготовлению ЧПУ необходимо подходить максимально ответственно, лучше всего использовать проверенные чертежи, которым нужно будет строго следовать.

Подготовка инструментов

Чтобы изготовить самодельный ЧПУ станок, нужно иметь под рукой следующие материалы:

  • Подшипник 606 (3 штуки).
  • Прочную фанеру (используется для изготовления корпуса). Толщина плиты должна составлять минимум 15 миллиметров.
  • Гайки М9 (2 штуки).
  • Саморезы для соединения основных деталей.
  • Дремель.
  • Уголки из алюминия.
  • Резиновый шланг.
  • Клей.
  • Линейные подшипники (4 штуки).
  • Кронштейн 80.

Качественный станок не получится, если у мастера нет отвертки, плоскогубцев, напильника, тисков, ножовки, бокорезов. Работа существенно облегчится, если использовать мощную электродрель.

Описание

Чтобы самостоятельно изготовить ЧПУ из принтера, нужно заранее разобрать вышедшую из строя технику, дабы иметь под рукой качественные детали:

  • Привод от дисков.
  • Шпильки, направляющие от принтера.
  • Контроллеры.
  • Материалы для крепежей.
  • ДСП либо фанера, чтобы создать прочный корпус.

Полученные в результате станки ЧПУ из принтеров смогут реализовывать разные идеи пользователей. Итоговые функциональные возможности зависят от механизма, который будет расположен на выходе станка. Эксперты отмечают, что чаще всего из струйных принтеров делают фрезерный станок с ЧПУ, сверлильные машины для создания качественных печатных плат, выжигатель.

В основе всегда лежит деревянный ящик из прочного ДСП. Мастеру обязательно нужно учесть то, что внутри контейнера будут спрятаны электронные компоненты, а также контроллеры. Для надежной фиксации лучше использовать саморезы. Работы, которые будут выполняться будущим станком, и процессы, возникающие во фрезерном и сверлильном механизмах, очень разнообразны и точны, поэтому мастеру понадобиться надежный контроллер и драйвер.

Основа

Качественный самодельный станок ЧПУ можно соорудить из обычного принтера матричного типа. Эксперты отмечают, что можно использовать любую оргтехнику, которая есть в наличии. Производитель и марка не имеет значения. Для качественного управления агрегатом и эффективной работы устройств необходимо извлечь другие детали: каретки, двигатель, направляющие, зубчатые ремни, различные шестеренки.

Что входит в комплект?

  1. Контроллер
  2. Шпильки (2 шт.)
  3. Управляемый нихромовый выжигатель (каретка)
  4. Заготовки из фанеры (2 шт.)
  5. Кисточка
  6. Наждачная бумага
  7. Линейка для счищения нагара
  8. Подкладки под линейку под разную толщину (2 шт.)
  9. Крепления для заготовки (2 шт.)
  10. Набор запасных жал и проволока (сплав нихром и вольфрам пр-во Германия)
  11. Фанерная коробка-стол

Вес около 9,0 кг. габариты транспортной тары: 75*18*20 см

Электронные материалы:

  1. Лицензионное ПО Pyroprinter (все обновления бесплатны, устанавливается на любое количество операционных систем)
      Видео:
  2. сборка и настройка , первый запуск
  3. обработка фотографии (выжигание в фотографическом стиле)
  4. обработка фотографии (эффект сделанного вручную рисунка)
  5. как быстро найти клиентов
  6. смена выжигающего жала
  7. подготовка раствора для предварительной обработки фанеры
      Инструкции и мастер классы:
  8. по продвижению в Интернет (сайт, вк, инстаграмм и др.)
  9. по подготовке фанеры, обработка растворами
  10. по работе официально
  11. по обслуживанию станка

Поддержка:

1. Если Вы боитесь, что не справитесь — не переживайте. Наша техническая поддержка поможет Вам, если у вас что-то не получается.

2. Если возникнут проблемы с установкой программы, то наш инженер может установить ее через Teamviewer удаленно.

Гарантия 1 год

Пайропринтер отправляется в коробке, которая трансформируется в рабочий стол выжигателя. Подробнее о коробке-столе ->

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
gmnu-nazarovo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: