Рубрика: Строительство

Самодельный лазер для резки фанеры

Трудно ли собрать аппарат для лазерной резки фанеры своими руками? Каких проблем можно ожидать на разных стадиях реализации проекта? Что из оборудования придется покупать? В статье мы постараемся найти ответы на эти вопросы.

Лазерная резка фанеры.

Плюсы и минусы лазерной резки

При реализации любого масштабного проекта всегда встает вопрос его целесообразности. Мы попробуем помочь читателю дать на него самостоятельный ответ.

Выгоды

  • Прибор для лазерной резки фанеры на практике способен работать не только с ней. В списке обрабатываемых материалов — кожа, ткани, оргстекло, пластики, словом, все материалы, которые имеют невысокую теплопроводность и сравнительно низкую температуру горения;
  • Благодаря ЧПУ станок позволит резать фанеру и OSB с высочайшей точностью , создавая детализованные контуры;
  • Резкой его возможности не ограничиваются. Лазерные станки для резки фанеры вполне способны выполнять функции гравера. Варьируя скорость передвижения каретки и мощность луча, они могут создавать сложные изображения с переходами тонов;
  • Благодаря фокусировке луча ширина разреза может быть минимальной — от 1/100 мм, что опять-таки положительно влияет на точность изготовления деталей или детализацию наносимого на заготовку изображения.

Резка лазером обеспечивает максимальную детализацию.

Проблемы

Разумеется, без них тоже не обойдется:

  • Цена закупаемого оборудования будет отнюдь не копеечной. Наиболее популярное решение для недорогих самодельных граверов — извлеченный из пишущего DVD-привода лазерный диод — для резки фанеры не походит категорически ввиду малой мощности. Минимальная мощность лазера для резки фанеры — 20 ватт; при сколь-нибудь значительной толщине материала ее лучше увеличить до 40 — 80;

Справка: углекислотная лазерная трубка такой мощности при заказе непосредственно у китайских производителей обойдется заказчику в 15 — 20 тысяч рублей по текущему курсу. К расходам на лазер добавится стоимость сложной и дорогой системы фокусировки, DSP -контроллера, драйвера шаговых моторов и кареток.

  • Жизненный цикл трубки составляет от 3 до 8 тысяч часов , после чего ей требуется замена;
  • Лазеру требуется жидкостное охлаждение. В промышленных условиях для этой цели используется охладительная установка, работающая по принципу теплового насоса – чиллер. Минимальная стоимость такого агрегата составляет 35 — 45 тысяч рублей;

Однако: при незначительной продолжительности работы можно обойтись баком емкостью в 80 — 100 литров и водяной помпой, которая будет прокачивать его содержимое через рубашку трубки.

  • ЧПУ подразумевает наличие не только особого программного обеспечения , но и эскизов контура изготавливаемого изделия. Чертежи для лазерной резки фанеры найти не так уж легко; самостоятельное же их построение займет весьма продолжительное время;
  • Наконец, резка материала осуществляется за счет его быстрого нагрева и испарения. При этом края реза неизбежно обугливаются, а помещение заполняется дымом. Раз так — придется конструировать закрытый корпус с прозрачной крышкой и системой интенсивной принудительной вентиляции.

Конструктивное исполнение

Итак, как устроен самодельный лазер для резки фанеры?

Основа станины — алюминиевая профтруба размером 40х60, скрепленная мебельным уголком и саморезами по металлу. Корпус собран из недорогой ЛДСП — он не испытывает значительных нагрузок в процессе работы.

Обратите внимание: по периметру корпуса пущена 12-вольтовая светодиодная лента. Подсветка позволит визуально контролировать процесс резки.

Направляющие для каретки.

Непосредственно на трубах станины закреплены направляющие, обеспечивающие движение кареток по поперечной оси.

Крепление направляющей для продольной оси.

К кареткам прикручена продольная труба с еще одной направляющей — уже под каретку, обеспечивающую непосредственно движение головки.

Лазерная головка на каретке.

А вот и сама лазерная головка для резки фанеры. Фольга использована для герметизации соединения трубки с штуцером.

В качестве привода кареток использованы шаговые электромоторы с ременной передачей и редуктором. Их можно извлечь из неисправного сканера или струйного принтера с безнадежно засохшими соплами.

Вал привода кареток поперечной оси.

Использование двух приводов на каретках, обеспечивающих перемещение головки по поперечной оси, создало бы проблему их точной синхронизации. Вместо этого использован один шаговый мотор с редуктором и вал длиной во весь ход головки, гарантирующий синхронное движение обеих кареток.

На фото — крышка станка.

Массивная крышка тоже изготовлена из ЛДСП; она поднимается на мебельных лифтах. Между крышкой и корпусом остается небольшой зазор, обеспечивающий поступление воздуха; отвод дыма организован снизу.

Отсек с электроникой.

В отдельном отсеке разместились блок питания, драйвер шаговых моторов и контроллер DSP, обеспечивающий управление станком.

Отсек с лазерной трубкой.

Лазерная трубка установлена с использованием пластиковых крепежей, позволяющих менять ее положение. Рядом с ней видна трубка водяного охлаждения. Воду через нее прокачивает маломощная помпа для домашнего фонтанчика.

Накопительный бак системы охлаждения.

Охлаждение организовано с использованием обычной пластиковой 100-литровой бутыли с водой.

Полезные мелочи

Напоследок — несколько небольших советов владельцу самодельного гравера:

  • Используйте для резки фанеру из лиственных пород древесины (например, березы). Инструкция связана с тем, что смолистая хвойная древесина быстро пачкает дно и стенки рабочего отсека осевшей на них смолой;
  • Следите за состоянием зеркала в рабочем отсеке. Осевшая на нем копоть может привести к падению мощности сфокусированного луча и перегреву самого зеркала;
  • Не приближайте руки и глаза к линии между трубкой и зеркалами. Даже без фокусировки узкий луч мощностью от 20 ватт может вызвать серьезные ожоги и полную потерю зрения.
Читайте также:  Ротор для bosch gws 850 ce

Этот след оставил луч мощностью 10 ватт. Время воздействия — 0,5 секунды.

Заключение

Как видите, оборудование для лазерной резки фанеры может быть изготовлено самостоятельно; однако затраты средств и времени будут весьма значительными.

Как всегда, дополнительные тематические материалы читателю предложит видео в этой статье. Мы будем рады увидеть ваши замечания и предложения в комментариях. Успехов!

В этом посте мы расскажем вам историю о том, как построить ЧПУ лазерный станок своими руками, которую нам поведал один из подписчиков.

В этом посте мы расскажем вам историю о том, как построить ЧПУ лазерный станок своими руками, которую нам поведал один из подписчиков.

Предисловие

Пару месяцев назад я просматривал записи с конкурса, в котором увидел несколько довольно крутых гравировальных машин, и я подумал: «Почему бы мне не создать свою собственную?». И так я и сделал, но не хотелось копировать чужой проект, я хотел сделать свой собственный уникальный ЧПУ станок своими руками. И так началась моя история …

Технические характеристики

Этот лазерный гравер оснащен 1,8 Вт 445 нм лазерным модулем, конечно, это ничто по сравнению с промышленными лазерными резаками, которые используют лазеры более 50 Вт. Но для нас будет достаточно и этого лазера. Он может вырезать бумагу и картон, и может выгравировать все виды древесины или изделия из фанеры. Я еще не тестировал другие материалы, но уверен, что он может наносить гравировку на многие другие поверхности. Сразу зайду наперед и скажу, что он имеет большое рабочее поле размером около 500×380 мм.

Кому под силу сделать такой лазерный станок? Каждому, не важно, вы инженер, юрист, учитель или студент, как я! Все, что вам необходимо – терпение и большое желание получить действительно качественный станок.

Мне потребовалось около трех месяцев, чтобы спроектировать и построить эту гравировальную машину, в том числе я около месяца ждал детали. Конечно, такую работу можно выполнить и быстрее, но мне всего 16 лет, поэтому работать я мог только на выходных.

Нужные материалы для сборки

Понятно, что вы не сможете сделать лазерный гравер, не имея нужных деталей, поэтому я составил спецификацию с почти всем необходимым для его изготовления. Практически все детали куплены на Aliexpress, потому что это дешево, и есть бесплатная доставка для большинства товаров. Другие детали, такие как обработанные стержни и листы МДФ (можно сделать из фанеры), были куплены в местном строительном магазине. Лазер и драйвер лазера были заказаны на ebay.
Я попытался найти самые низкие цены для всех деталей (не включая доставку).

Было потрачено много времени, прежде чем я пришел к этому дизайну. Сначала я сделал несколько других, но именно этот был действительно самым красивым из всех остальных. Первым делом я нарисовал все детали в графическом редакторе и распечатал их в натуральном размере.
Весь гравер я собираю из листов МДФ толщиной 18 мм и 12 мм.
Выбор пал на этот дизайн также потому что можно было легко прикрепить ось Z и инструмент, превратив наш станок в фрезерный.

Конечно, я мог бы сделать другой, более простой дизайн … Но нет! Хотелось чего-то особенного!

Процесс сборки

Распечатав чертежи, у меня появились детали, которые необходимо было собрать в кучу. Первое, что я сделал, – это установил дверь корпуса электроники с левой стороны и замок с петлей (дверца устанавливается без трудностей, поэтому я сделал это в первую очередь. Чтобы собрать корпус для электроники, я использовал множество L-образных железных скоб с отверстиями под саморезы. Если корпус планируется изготавливать из фанеры, то предварительно необходимо просверлить в ней также отверстия под саморезы.

Сначала была взята снова левая сторона корпуса электроники и установлена на нее передняя и задняя части корпуса при помощи скоб. Я не использовал винты или гвозди для установки крышки и панели управления, а прикрутил те же скобы к стенкам и просто положил крышку с панелью на них чтобы в дальнейшем при установке электроники не возникало никаких неудобств.

Отложив корпус электроники в сторону и взяв опорную плиту и опорные части оси Х необходимо установить их таким образом, как показано на фотографиях, убедившись, что ось Х и крепление мотора находятся на правой стороне станка с ЧПУ. Теперь можно смело установить корпус электроники таким же образом, как и показано на рисунках.

Далее были взяты два 700-мм вала, нанизаны на них по два линейных подшипника на каждый, и они были зафиксированы на самом станке при помощи специальных концевых опор для шлифованных валов.
На данном этапе у меня получилось вот что:


Уберите в сторону эту половину лазерного станка на некоторое время и займитесь подвижной частью X, а ось Y поддержите и прикрепите на весу опоры вала к движущейся части оси X гайками и болтами и прикрепите двумя гайками опору на ось Х.

  1. Теперь возьмите два 500-миллиметровых вала, наденьте по одному линейному подшипнику на каждый вал, наденьте опору вала на каждый конец каждого вала и установите их на станок.
  2. Прикрепите ходовую гайку оси Y на подвижную часть оси Y с помощью гаек и болтов, и прикрутите ее к линейным подшипникам с помощью саморезов.
  3. Прикрепите ходовой винт и шаговый двигатель.
  4. Подсоедините все это к другой половине гравера и закрепите ходовой винт и шаговый двигатель.

Теперь у вас должно выйти что-то похожее на то, что изображено на этом фото:


Электроника для станка

Я также установил деревянную деталь в корпус электроники, чтобы закрепить шаговый двигатель.

Читайте также:  Розы полиантовые сорта фото описание

Далее была прикреплена верхняя часть корпуса электроники, пульт управления и рабочий стол уже после того, как была установлены несколько печатных плат, схема к которым прилагается в комплекте.

Ну или можно просто положить крышку и панель на гравёре, чтобы полюбоваться проделанной работой и великолепным дизайном.»

Выводы

Это, пожалуй, и вся информацию, которую он нам донес, но это довольно неплохая инструкция для тех, у кого есть мечта собрать собственноручно хороший самодельный лазерный станок для домашних и хоббийных целей.

Сама сборка лазерного гравера не особо затратная, поскольку количество деталей минимально, да и стоимость их не особо высока. Самыми дорогими деталями являются, наверное, шаговые двигатели, направляющие и, конечно же, детали самой лазерной головки с системой охлаждения.

Именно этот станок заслуживает особого внимания, поскольку не каждый лазерный гравер позволяет быстро устанавливать на 3 ось фрезерную машинку и превращать станок в полноценный ЧПУ фрезер.

В заключение хочется сказать: если вам действительно хочется самому собрать качественный станок ЧПУ своими руками, который будет служить верой и правдой долгие годы, не нужно экономить на каждой детали и пытаться сделать направляющие ровнее заводских или заменять ШВП на шпильку с гайкой. Такой станок работать хоть и будет, но качество его работы и постоянная настройка механики и программного обеспечения просто расстроит вас, заставив пожалеть о потраченном на него времени и средствах.

В настоящее время существует несколько ключевых технологий для обработки дерева или фанеры. Если говорить о классическом ручном методе, то он теряет свою популярность из-за ряда сложностей и длительности. Вместо этого люди начинают использовать автоматизированные изделия, включая углекислотные и плазменные системы, а также станок лазерной резки фанеры. Последний вариант стремительно обретает большой спрос и становится одним из самых востребованных.

Особенности и плюсы

И хоть лазерное оборудование для резки фанерных листов появилось в общем доступе не так давно, технология быстро завоевала лидирующую позицию на рынке и продолжает набирать популярность. Если сравнивать обработки классическим ручным, или электрическим путем с помощью лобзика, то у лазерной методики будут присутствовать такие преимущества:

  1. Высокая скорость выполнения резочных работ.
  2. Возможность создания уникальных, эстетически привлекательных изделий.
  3. Невысокая стоимость выполнения работ.
  4. Максимальная точность работы.
  5. Минимальная ширина реза, которая составляет около 0,01 миллиметра.
  6. Возможность создавать разные рисунки и гравировки.
  7. Обширные функции и возможности.

Даже внушительная стоимость не мешает такой технологии приобретать новых поклонников и становиться неоспоримым лидером на рынке деревообрабатывающего оборудования.

Принцип работы

Принцип работы лазерных установок очень простой и заключается в воздействии высокоэнергетического луча на фанерный лист, что приводит к его резке. В результате, обработка происходит бесконтактным путем. В точке, где происходит соприкосновение луча с деревом, стремительно повышается температура и начинается испарение металла.

При выполнении лазерной резки шлифованного дерева или фанеры, можно создавать идеально ровные края, что по-особому необходимо при вырезании мелких и ажурных деталей. Из недостатков — возможность появления темного оттенка на краях заготовки, что связано с обугливанием под воздействием лазера. Чтобы компенсировать недостаток, некоторые модели оснащаются вентиляционной системой и устройством обдува, которое избавляет конструкцию от продуктов сгорания.

Чтобы добиться лазерного излучения необходимо применить трубку из газа и смеси, в составе которой азот, гелий и диоксид углерода. При подаче напряжения происходит появление монохромного излучения, которое посредством зеркал перемещается на обрабатываемую конструкцию. Оптимальная мощность лазера для резки фанеры составляет как минимум 20 Вт, хотя в продаже доступны и менее мощные модели.

В числе плюсов лазерной технологии резки дерева и высокая точность заданного рисунка. Чтобы края были ровными и соответствовали установленным параметрам, необходимо установить специальную программу. На отмену от классического лобзика, такое оборудование режет конструкцию очень быстро и просто без приложения ручного труда. Из-за малых размеров издаваемого луча и множества компьютерных проблем, процесс резки занимает всего лишь несколько минут.

Оператору достаточно задать ряд параметров и составить эскиз. Всё остальное станок выполнит самостоятельно.

Оборудование для фигурной лазерной резки

Если вы намерены обустроить самодельный лазер для резки фанеры своими руками, обратите внимание на базовое оборудование, которое необходимо для функционирования системы. Все станки могут относиться к одной из двух категорий:

  1. Оборудованные поддержкой числовых программ.
  2. Без числовых программ.

К тому же некоторые модели поставляются с дополнительными деталями, которые существенно упрощают работу с ними и повышают набор функций. Среди таких деталей:

  1. Чиллеры. Представляют собой специальные устройства для охлаждения лазерной трубки, что делает их крайне незаменимыми. Не секрет, что при резке дерева замечается быстрый нагрев стеклянной трубки, где располагается газ. Для охлаждения такой детали, трубу покрывают второй оболочкой, где происходит постоянная циркуляция жидкости и охлаждение газовой трубы. Чиллер состоит из водяного насоса, фреона и воды. Такой аксессуар обойдётся вам по цене от 500 долларов, поэтому его можно заменить более доступной альтернативой в виде обычной воды и насоса, который перекачивает её. Но для качественного охлаждения приходится применять больше 100 литров жидкости.
  2. Системы, обеспечивающие обдув и вытягивание продуктов сгорания. Чтобы сделать эффективное охлаждение заготовки и избавиться от образованных продуктов испарения, необходимо задействовать такие дополнительные детали. При их отсутствии не исключается сгорание древесины.

В постоянном охлаждении нуждается и фокусирующая линза. Все станки оборудованы элементами, которые охлаждают её.

Самодельный инструмент для вырезания и обработки фанеры

Учитывая высокую стоимость заводского оборудования, всё больше и больше людей пытаются сделать лазерный станок для резки фанеры своими руками. Однако перед тем как приступить к такой процедуре, убедитесь, что вы обладаете некоторыми навыками и готовы уделить предстоящему занятию массу времени и усилий.

Читайте также:  Приспособы для сбора облепихи

При изготовлении лазерного оборудования следует учесть ряд особенностей:

  1. Определите показатели мощности будущего станка. Не секрет, что на этапе создания системы приходится задействовать специальные дорогостоящие приборы с высокими показателями мощности, поэтому общая себестоимость конечной модели составляет минимум 600 долларов.
  2. Найдите подходящие элементы питания и охлаждения. Как уже говорилось выше, чтобы охлаждать газ, который движется по трубке, следует применить воду и насос, что будет перекачивать её к самым уязвимым узлам системы. Для нормальной работы станка требуется как минимум 100 литров жидкости.
  3. Затем необходимо чётко подогнать все элементы лазерной установки. Чтобы выполнить такое действие следует обладать хотя бы минимальным опытом и выделить довольного много времени. Это наталкивает на мысль, что иногда гораздо проще приобрести готовое изобретение, нежели пытаться создавать его самостоятельно, однако всё неоднозначно.

Лазерная резка фанерных листов остаётся сложным действием, но при правильном подходе она позволяет создавать настоящие произведения искусства и сложнейшие орнаменты.

Особенности вырезания самодельным мини-лазером

Чтобы успешно проводить выпиливание или вырезание каких-либо заготовок из фанеры, необходимо знать базовые правила применения фигурного плоттера, а также в точности выполнять пошаговое руководство. Лазерный инструмент позволяет наносить на фанеру разные рисунки и узоры, а за счёт отличных характеристик, именно фанерные листы используют для создания самых оригинальных и полезных вещей.

Сама процедура резки с помощью лазерного оборудования отличается многими сложностями и трудоёмкостью. Связано это с необходимостью создавать цифровые или обычные эскизы. При выборе подходящего сырья, убедитесь, что любые деформированные участки, сколы или трещины отсутствуют. Также следует избегать листов с расслоившимися местами и подтеками смолы.

Лазерную обработку дерева проводят с помощью механических и автоматизированных систем. Сам лазер работает бесконтактным путём, ведь процесс резки осуществляется посредством светового почка. Поэтому в процессе обработки отсутствует пыль, стружка или любые другие отходы.

Стоимость вырезания с помощью лазерных модулей определяется сложностью работы и заготовкой, которая поддаётся обработке. При отсутствии подходящей установки в домашних условиях следует обратиться за помощью в специальную контору, где она имеется. Профессиональные специалисты способны создавать точные чертежи, поэтому вероятность низкого качества конечной работы будет минимальной.

Чтобы точно определить стоимость предстоящих работ необходимо учесть и толщину материала, ведь этот показатель определяет требуемую мощность лазерного луча, воспроизводимого станком.

Для эффективной резки фанеры с помощью чп-станков необходимо применять проверенную продукцию от производителя Ф. К. Связано это с тем, что при склеивании таких фанерных листов применяется карбамидная смола, которая отличается превосходной термостойкостью.

Особенности выбора покупной модели

При желании приобрести станок, учтите такие особенности:

  1. Точность резки. Важно выбирать те модели, у которых этот показатель достаточно хороший. Лазеры должны обеспечивать минимальную толщину разреза в 0,01 миллиметр. В противном случае вам не удастся получить высококачественные детали со сложной формой и различными текстурными элементами.
  2. Высокая производительность систем, обеспечивающих резку. Такой параметр считается лучшей гарантией качества работы, ведь чем быстрее происходит резка, тем больше заготовок можно обработать за определенный промежуток времени. Кроме этого, при высокой производительности снижаются энергетические затраты, которые необходимы для станка.
  3. Экономность и расход материала. Здесь всё работает по простому принципу: чем мощнее двигатель, тем больше материалов он расходует, но это положительно сказывается на продуктивности.
  4. Универсальное применение. Некоторые модели могут не только разрезать разные по форме элементы, но и наносить гравировку или создавать рельефные картины.

При резке лазером необходимо применять только высококачественное оборудование. В противном случае вам не удастся добиться максимальной точности и качества резки. К тому же, в продаже можно найти и многофункциональные модели, которые отличаются особой универсальностью и эффективно разрезают металлические, деревянные или пластиковые поверхности.

Помимо огромного количества плюсов и сильных сторон такой технологии, чтобы не разочароваться в конечном результате важно в точности соблюдать ряд важных особенностей:

  1. Чтобы получить ровные торцы, необходимо правильно задавать параметры и выбирать высококачественные лазеры. Однако цвет этих торцов и резьбы будет немного темнее основного цвета сырья, что связано с воздействием высокой температуры на дерево.
  2. Лазерная технология подходит для обработки тонкой фанеры, толщиной не больше двух сантиметров. Если этот показатель превышает допустимый, придётся задействовать другие технологии и системы.

Выбирайте станок с учётом финансовых возможностей и индивидуальных особенностей мастерской. Есть смысл отдавать предпочтение проверенным производителям, которые сумели зарекомендовать себя на рынке и заработали множество положительных отзывов. Сомнительные фирмы выпускают дешевую, и недолговечную продукцию.

Критерии выбора при покупке

При покупке станка лазерного типа необходимо учитывать его мощность. Тип и производительность выбирается с учётом предполагаемых материалов, которые будут поддаваться обработке. К тому же вам необходимо изучить и размеры рабочей поверхности, ведь она должна быть такой, чтобы вмещать на себе самые большие фанерные листы.

Хорошим дополнением станет наличие функции регулировки рабочей поверхности в соотношении с высотой. Чтобы изготовлять угловые участки и несущие конструктивные части следует применить высококачественную сталь. Помимо этого, движения всех подвижных элементов должны быть ритмичными и плавными.

Ознакомившись с техническими параметрами, учтите гарантию от производителя. Важно, чтобы она составляла не меньше двух лет. Если к станку прилагается какое-нибудь программное обеспечение, важно, чтобы оно было понятным и доступным для вас. Также в комплекте должны присутствовать все инструкции, важная документация и правила эксплуатации.

В таком случае работа с лазерным станком будет успешной даже для неопытного специалиста, который только начинает изучать все прелести столь уникальной и полезной технологии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *