Работы над лазерным гравером (ну и как бы 15W)

Подписаться на 3Dtoday
ibrew
Идет загрузка
Загрузка
02.10.17
4899
40
печатает на Anet A6
Техничка
53
Осенью, зимой прошлого года, просматривая различные видео и статьи, загорелся желанием приобрести лазерный гравер, а весной этого года долго думая, какой же всё-таки взять, и в итоге поведясь на рекламу одного лазерного с возможностью гравировки на металле, был приобретен 15W.
907ef305c3a2edfd903f201e7d96576f.jpg
09ca279087f17d1d8d44737aa55aba27.jpg
Не буду, вдаваясь в подробности, сейчас уже и так куча негативных отзывов о нем, но к моему удивлению данный гравер какое-то время гравировал на металлических поверхностях и даже один раз разрезал 10 мм фанеру (в нескольких проходов, 10).
705f4f7fdcee102d8007f9c928410d09.jpg
Гравировка на стальной линейки
Но магии хватило не надолго, короче говоря, в настоящее время, лазер выполняет функцию лишь гравировки на деревянных и пластмассовых изделиях (о резки каких-либо материалов можно забыть, ну может только бумагу). Об этом далее и пойдет речь.
Как видно из фотографии размеры данного лазерного аппарат оставляют желать лучшего, а желания выгравировать рисунки намного больше существующей рабочей площади было сильное, к тому же появились идеи, на чем ещё можно осуществлять гравировку.
Заказав, куча алюминиевого профиля у СОБЕРИЗАВОД, был пере собран (модернизирован) лазерный гравер.
4f1b37eb236c3513fd7fb770a944e019.jpg
f7295c83a28aa07a376e8c4af6f7f6da.jpg
Одной из подготовительной операцией перед гравировкой, была настойка фокуса на заготовке с помощью алюминиевого подъемника и цилиндрика определенной высоты.
b12080da52427edece5d58a00f641d72.jpg
22d29a21c4d8a7e83d53b0fdc62d4ee2.jpg
Но т.к. размеры рабочего пространства были изменены и сами заготовки стали куда более крупными, встал вопрос, каким образом осуществлять фокусировку.
В результате чего, была разработана и напечатана новая движущаяся каретка, позволяющая поднимать/опускать лазерную головку. Что, по моему мнению, стало намного удобнее.
fe57a940cd7257b0619a084969a26135.jpg
85fc7ea5ce36946427b6be8a2dec197c.JPG
К тому же напечатал бокс для крепления платы (то, что придумали китайцы, а это крепление платы с помощью двухстороннего скотча к раме, было просто смешно).
9c4df5860f0386a41fd4574aa53085d4.jpg
ec5c65d0b81e28aeb025ca5ea55132a0.jpg
Все 3д модели выложены в открытом доступе:
http://3dtoday.ru/3d-models/mechanical-parts/machines/elementy_modernizatsii_lazernogo_gravera/
Проведя пару опытов с деревянными и пластиковыми материалами,
407f6f56b2e7af66f6c647636e3cdd99.jpg
2af2ce6252608de191553739a3fb5570.jpg
возникла идея фикс производить гравировку на стекле. Как изначально и предполагалось просто так осуществить её будет не из легких задач. Вследствие чего, пошли различные ухищрения, основное из них это черная матовая краска, наносимая на поверхность стекла.
В целом получились волне себе приличные результаты:
f1e351c181e371fb00c1b18ec409965d.jpg
e7a9d7140ad951e1bf3738e0a3ec3835.jpg
c6b80d29e9e9ee67c245aebf98f466aa.jpg
На этом гравировка по стеклу пошла дальше, а именно к гравировке на стеклянной бутылке и с этим пошла тяжелая эпопея.
Как оказалось, в данном типе лазерного гравера при отключении одного из двигателей оси Y, переставал работать и сам гравер. Поразмыслив над этой проблемой, пришлось отключить двигатель оси Х, и вместо него подключить двигатель, проворачивавший бутылку. Но и с этим оказалось не всё так просто, программа шедшая с этим гравером предполагала постепенное движение не по оси X, а по оси Y (что в принципе и логично ведь на этой оси стояло два двигателя и быстрое их движение уродовало бы рисунок), на этом я и обжегся.
Собрав первую конструкцию, по типу двух подъемников (на одном стоял мотор - вращения на другом подшипниковый узел, придерживающий/выравнивающий по горизонтали бутылку),
b20857252d68ec36365d7e5955d1c390.jpg
1965cc2d75cb860a780858a5ca235484.jpg
3д модели этих подъемников:
http://3dtoday.ru/3d-models/mechanical-parts/machines/podemnik/
и сделав первый рисунок, понял, что что-то я делаю не так:
70b2eb3eecf53eefd24c15c6e1620937.jpg
Оригинал
5dc9d59b6be611cb68faccbbd7e1a74c.png
Какой получился
Оказалось, что при подключении нового мотора изменились шаги, и в результате того, что я этого не учел, редуктор, вращавший бутылку, растягивал рисунок. Переделав его под нужные шаги двигателя, появилась совершенно другая проблема:
9a01074db6fe0b7521eb293c276d9bad.png
Сдвиг рисунка по мере гравировки. И вот тут пошла самая жара, в результате чего начал грешить и на саму конструкцию, и на шестерни редуктора, и на не достаточное сцепление с вращающим роликом и даже на то, что может какой-то корявый рисунок. В конечном итоге набралась целая коллекция модернизаций:
c9e37a6bcf445f0fd6c217934866bfae.jpg
Первая конструкция
79549192f482658d69836478d63b6796.jpg
Коллекция шестеренок
ab93b8c2705ae78c735bb606d350d081.jpg
Где-то третий вид конструкции
3cd9649c458c13511539021ba3bd9d1c.jpg
Усилители сцепления
719d4f89e652d2f74b04d0dabec75b36.jpg
Рисунок на фанере
83f42880a0f0ff5c63c3147f423b2280.jpg
Предпоследняя конструкция
e279e68687f98d436efc4a63ec80f847.jpg
Окончательный вид редуктора
В общем, удалось победить данную беду, переставив конструкцию вращения бутылки параллельно оси Х и переключив шаговый двигатель вместо двигателей Y и добавив дополнительный холостой.
8e5edc74755b2ec70ebe619f7826f887.png
Окончательная конструкция (справа, стоит холостой шаговик)
23253dee79c70a2deebfe1f557f54dc5.jpg
0f694fb06d7530a92f41da9290e9e7e5.jpg
d6758ebdef77eb896b17a73ee892f4db.jpg
И на конец-то первая более-менее нормальная гравировка:
49bdd2996f8199d45aae258a414f280f.png
И для чистоты эксперимента, было испробовано на новой бутылке:
50987977d2996e9a07bf57aa4008bfe2.png
9f0b6afec06731e39d878088754d3013.jpg
3д модель устройства гравировки на бутылке (цилиндрических изделиях):
На сегодняшний момент, вот так выглядит лазерный гравер:
0f5c4a0f09c5ac58a5efbe71767aa20c.jpg
На этом думаю, закончить статью, и на будущее, оставить наработки статьи на тему: как же уместить в квартире 3д принтер, лазерный гравер и кое-что ещё….
Спасибо за внимание.
Подписаться на 3Dtoday
53
Комментарии к статье

Комментарии

2 Окт 21:50
0
Наши руки не для скуки))

А отчего перестал гравировать по металлу?
2 Окт 22:16
1
Видимо изначально китайцы задрали рабочий ток больше максимального, чтобы некоторое время походил на "15 ватт".
Потому он и сдох быстренько...:(
А если судить по блоку питания (6 ампер вроде бы), 15 ватт там даже теоретически быть не могло, максимум 5.
Насколько я понимаю, зависимость у них почти линейная - примерно 1 ампер на 1 ватт выходной (оптической) мощности...
3 Окт 09:15
2
Ну что можно сказать. Зачет за упорство и волю к победе. Я сам всегда говорю. "Нет такой задачи, которая не подчинилась бы моей железной воле.
Хорошая работа.
3 Окт 09:25
2
Спасибо большое, иногда таких слов не хватает в жизни...)
3 Окт 13:27
1
на дату написания поста массово выпускаются брендовые лазерные диоды 5-6W на кристалл максимум (срок службы 10000-20000h), с учётом всех потерь на его драйвер надо заводить порядка 25-30W средней мощности (пиковые 35W). Выпускаются сборки, видел 2x6W воздухом и порядка 30W водой. Сборки относительно дешевы, а вот хорошая оптика под них безбожно дорогая - сборка 2x6W с оптикой, собирающей 2 луча в "точку" где-то 0,1x0.3мм и частью охлаждения (уже есть 1 вентилятор, но с одной из сторон есть площадка для притирки радиатора с вентилятором или воды) + схема управления стОит порядка EUR 1500 (гарантируется срок службы то ли 5000, толи 10000, то ли 20000 часов, в общем, там обеспечена штатная работа диодов).
Так что "15W" живут недолго, любые светодиоды фундаментально склонны к деградации, причём зависимость скорости деградации от тока там какой-то ненормальной степени типа 3 или 4, а рост вероятности отказа - вообще какая-то безумная степень типа 9. Проблема ещё и в том, что светодиод деградирует и от нагрева, а если корпус рассчитан на съём 5-6W, то снять с него 15 минимум крайне дорого, а то и просто невозможно за любые деньги.
Всё, что свыше 6W с одним диодом: мощность определяется исключительно наглостью китайцев в деле форсирования тока и перегрева, а также наклейки этикеток, никаких иллюзий у покупателей быть не должно.
3 Окт 13:48
0
мощность определяется исключительно наглостью китайцев в деле форсирования тока и перегрева, а также наклейки этикеток
Ну я, собственно, об этом и говорил...:)
3 Окт 11:44
0
можете объяснить отражающее покрытие внутри (с точки зрения бозопасности для зрения)?
4 Окт 06:31
0
Отражающее покрытие внутри в большей степени шумоизоляция, для безопасности глаз используются очки(которые зеленые) в которых всё и делалось.
8 Окт 05:10
0
Надеюсь вы гравер используете не дома? В смысле, что случайный заход в комнату посторонних, а особенно детей, исключен. Какая рабочая длина волны у лазера и какая O.D. у очков на этой длине волны?
8 Окт 05:41
0
Конечно дома. Лазер раньше был закрыт таким способом:
5ddbc2fe8cd2d2bfc06aad7accd83641.png

сейчас конечно всё по-другому.
9 Окт 17:53
0
Уверены, что очки действительно работают на вашей длине волны? Вы же не в строительном магазине их купили? Если лазер синий - 450 нм, то скорее всего зеленые очки работают плохо. Почитайте, на сайте уже обсуждали вопрос защитных очков - Не все йогурты одинаково полезны. Особенно для защиты глаз.
9 Окт 20:04
0
Не хочу с вами спорить и что-то доказывать. Если очки не работали, я бы их не использовал.
Просто читая ваш ответ возник тут вопрос: а видосы, которых я снимаю как проходит гравировка, тоже смотреть в защитных очках?
10 Окт 16:02
0
По поводу видео - излучение с экрана, даже если вы напрямую засветили в объектив не способно повредить глаза.
Не хочу с вами спорить и что-то доказывать.
А и не нужно спрорить и мне что-то доказывать. Глаза ваши, вам решать. Я просто задал вопрос по технике безопасности, после того как увидел блестящую внутренюю поверхность. Если вы ответили для себя на мой вопрос и уверены в безопасности работ на 146% - значит все ОК.

Судя по постам на сайте не все и не всегда понимают опасности связанные с наличием гравера дома, Думают раз купили в магазине, то безопасно.
3 Окт 14:31
0
Интересно, можно ли таким же макаром (via СОБЕРИЗАВОД) увеличить рабочую площадь для фрезерного cnc станка?
4 Окт 06:32
0
Ну а почему нет?
3 Окт 17:40
0
А есть готовый проект лазерного гравёра для цилиндрических поверхностей?
4 Окт 06:34
0
Чисто лазерный гравер для гравировки на цилиндрических изделиях, о таких я не знаю.
3 Окт 17:45
0
Очень интересная статья.

По поводу вращения бутылки. Есть идея: в горлышко бутылки вставляется "пробка" с шестеренкой, насаженная на ось вращения. Шестеренка через ременную передачу соединяется с шаговиком. При таком подключении исключаются сдвиги слоев.
Еще одно преимущество: проще рассчитать рисунок с охватом 360 градусов.
3 Окт 19:31
0
есть идея уровня кандидата в Президенты РФ Ксении Собчак - поставить пузырь на крутящийся столик, по аналогии со 3D-сканером "Цикоп"
3 Окт 20:13
0
Тоже вариант.
3 Окт 22:40
0
Так сложнее по центру ставить
4 Окт 06:40
1
Что то вставлять в горлышко, это означает что то вылить от туда. А так можно цельную бутылку гравировать.
Да и сейчас проблем особых нету с гравировкой по окружности.
3 Окт 22:40
0
А диоды на честные 2.5 вата синие 450 вроде можно найти. А то мой сгорел
3 Окт 22:41
0
Все что находил нереальный ценник имело
4 Окт 13:32
0
если негордый Йожег, можешь купить 2W б/у по цене "как нашел", при хорошем теплоотводе он станет 2.5W "на ура", и даже 3, 4 и т.д. (доказано большим кол-вом китайских производителей, которые, вполне возможно, тоже ставят в свои поделки б/у). Как вариант ссылка, главное, чтобы местная ОдминистацЫя меня не зобанела, типа за рекламу
http://www.ebay.com/itm/2W-2000mW-445nm-Blue-Laser-Diode-TO-18-5-6mm-M140-/321715074421?hash=item4ae7b67575:g:UZUAAOSw34FVHwi0
перед покупкой обязательно посмотри в отзывы, если их много и там не ноют, то можно покупать :). В этом магазе я лично покупал головки в сборе, хорошо работают.
4 Окт 13:32
0
Меня всегда интересовало, что если изначальный кусок к примеру стекла больше чем рабочая поверхность гравера этого, можно тупо на стекло поставить его сверху и гравировать ?
4 Окт 13:45
0
Неа, без какого покрытия не прожигает стекло хоть и в упор ставь. Все что за эти стеклом будет, всё прожгёт на определенном расстоянии.
4 Окт 13:50
0
если конструкция не будет шататься и удастся сфокусировать лазер по полю , то без проблем.
Точнее, у Вас возможно будет ещё одна проблема - дым надо выдувать эффективно, у кого это сделано соплом в область реза, струя воздуха будет менее эффективно работать.
4 Окт 18:37
0
Конструкция сейчас вообще ни каким образом не шатается, ранее при расположении параллельно оси Y , тогда да.
На лазерной головки стоит очень шумны вентилятор, я если заметить в углу на крайней фотографии стоит на выдувание из камеры.
83ae4c6010c59b9b35b6646a91566b36.jpg
5 Окт 08:14
0
по фотографии я всё понял, можете не продолжать...
6 Окт 09:31
1
Шикарный результат с бутылкой.
13 Окт 13:23
0
Спасибо за статью и отдельный респект за опен-сорс модели 8) А ведь автор мог бы по модной нынче традиции написать "подробности выкладывать не буду, т.к. вижу в изделии приличный бизнес-интерес". :D
14 Окт 23:53
0
Для теста гравировки еще надо было сапожек выгравировать и корабль...
22 Окт 19:04
0
ВЫшла новая версия программы к этому лазеру, она (прога) уже умеет делать гравировку на цилиндрических поверхностях.
22 Окт 23:11
0
Знаю, пробовал эту новую версию с возможность гравировки на цилинд. поверхностях, но никак не смог её заставить работать
5 Ноя 20:25
0
А какой краской бутылку красили?
10 Ноя 15:36
0
любой краской из баллончиков, я использовал фирмы kudo
8 Дек 21:50
0
Скажите, а как бы узнать точные размеры самой рамы и направляющих? А лучше всего станка в целом. Если делать копию...(Если можно конечно?)
Уж очень интересно получилось!
Или размеры там как в "модернизации гравера" профиля заказаны? Ничего не пилилось?
8 Дек 22:05
0
Конечно, можно.
Сверху:
3 профиля 700х40х20 мм
2 профиля 500х40х20 мм
Стойки: 4 шт. 150х20х20мм
Низ:
2 профиля 700х20х20 мм
2 профиля 500х20х20 мм
центральная балка: 660х20х20 мм
Стойки граверного устройства 2шт. 160х20х20 мм
Стол фанера 10 мм 660х500
Похоже все размеры.
10 Дек 18:52
0
Спасибо! Попробую повторить!

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Дредноут в игровом масштабе

3d ручка Myriwell RP400A - палочка выручалочка

Сертифицированное обучение инженеров в компании Formlabs

Жажда скорости: экспериментальный 3D-принтер от LLNL печатает изделия в считанные секунды

Кнопка газконтроля клапана духовки к белорусским газовым плитам.

Ищем болт и гайку в Blender