Разобравшись с темой лазерного выжигателя, на маленьком лазерном гравёре, сделанным из ДВД привода с рабочей зоной 100х100мм решил собрать выжигатель , который может сделать прожиг на размере стандартного листа для принтера -А4. Но, так как рабочая зона всегда меньше наружной рамы, то решил сделать раму размером 20 на 30 см.
Вот данные на получившийся гравёр:
1. Рабочая зона -190 мм на 320 мм.
2. Габаритные размеры - ширина 360 мм, глубина 490 мм, высота 150 мм -без проводов, высота с проводами -250мм.
3. Вес -3,5 кг.
4. Рама - на алюминиевом профиле 15х30мм и на угловых элементах из высоко прочного пластика -PETG.
5. Механика на калиброванных полированных валах 10 мм и удлиненных линейных шариковых подшипниках. Привод ременный.
6. Двигатели - на оси Х - шаговый двигатель 17HS4401, на оси У - два японских шаговых двигателя ЕМ-483.
7.Электроника - Arduino UNO+CNC shield v.2.0+ модуль управления лазером TTL+ модуль управления оборотами вентиляторов, для уменьшения их шума. Блок питания 3,75 А, 12 вольт.
8. Лазерный модуль на диодном лазере 450нм, оптическая мощность 2,5ватта, потребляет 1А 12 вольт.
9. Прошивка GRBL 1.1f. Работает через порт USB с компьютером под управлением БЕСПЛАТНОЙ программы LaserGRBL. Коды для выжигания получаются из обычной пиксельной картинки формата JPG. Возможны четыре технологии - Трассировка по линиям, пиксельный (растровый) режим, векторный режим и режим по средней линии.
Гравёр работает тихо - в разы тише 3D принтера. Гравировать по картону начинает от 25% мощности лазера, режет черный плотный картон 0,5 мм, пробовал резать акрил 3мм - на самой медленной скорости, за четыре прохода, прорезал.
Все начинается с лазерного блока:
На этот выжигатель мне в результате обмена достался такой вот модуль со встроенным драйвером на питание 12 вольт, но без режима TTL. Зато с очень хорошей стеклянной линзой и качественной системой фокусировки луча.
Драйвер залит компаундом в корпус. В интернете нашёл фото внутренностей такого драйвера
Вентилятор для охлаждения лазера включался вместе с подачей питания на драйвер лазера. Это плохо сказывалось на качестве прожига, поэтому вентилятор я запитал отдельно. А для лазерного блока потребовался блок управления включением и выключением лазера, так как токовая нагрузка на управляющий выход процессора при выбранной схемотехнике драйвера очень большая и процессор либо сгорит, либо лазер не запустится. Кроме того выход от процессора "+5" вольт, а нужно 12 вольт и 2 А тока.
Управляющий силовой ключ спаял по такой схеме, но можно купить и готовый модуль для этого. Мне быстрее было спаять , чем искать готовый модуль.
Управление сделано на ARDUINO UNO и плате управления для лазерного гравёра (CNC shield V2.0). Данная плата примечательна тем, что можно один драйвер - четвертый на плате подключить в параллельное управление к любому из трёх X,Y или Z. Что мне было нужно, так как по оси У у меня стоит два двигателя. Прошивка GRBL 1.1f.
Пластиковые детали напечатал на 3D принтере. Все модели можно скачать на Яндекс диске пройдя по ссылке
https://yadi.sk/d/I2zwG2bfUUhPaA
Решил делать на осях 10 мм и шариковых линейных подшипниках . Рама собрана на алюминиевом профиле 15х30мм (квадратная труба) и на угловых элементах из высоко прочного пластика -PETG.
Как видно , стандартный лист А4 вполне помещается
Плата управления смонтирована в боксе на раме между двигателями
Блок питания на 3 ампера, 12 вольт от ноутбука.
Для подготовки кодов для выжигания использована бесплатная программа LaserGRBL
Примеры прожига насквозь - резка материала.
Плотный картон 1 мм. Режет за один проход.
Самоклеящаяся ПВХ пленка - режет с обугливанием краёв и очень не аккуратно. Режет за один проход.
Черный пластик - 3 мм толщиной. Но очень сильно чадит, нужен обдув. И режет на самой медленной скорости за четыре прохода.
Примеры выжигания на картоне. Почему на картон - для настройки режимов слишком муторно пилить фанеру. А картон нарезал ножницами и всё. Да и дешевле, а также мусора и пыли меньше.
Процесс подбора параметров выжигания.
Очень известная картинка для тестирования лазерных выжигателей.
Но если зубной щёткой счистить сажу, то получим
Вот видео работы гравёра.
Всем удачи.
И берегите своё здоровье - при использовании лазерных модулей не забывайте о защитных мерах - защитных очках. А то легко можно повредить глаза и испортить зрение.......