Лазерная резка фанеры и дерева своими руками
Iddc.ru

Все об электрике

Лазерная резка фанеры и дерева своими руками

Лазерный резак для резки фанеры, дерева, металла своими руками: советы по сборке

Возможность изготовления из неиспользуемой или пришедшей в негодность техники чего-то полезного привлекает многих домашних мастеров. Одним из таких полезных устройств является лазерный резак. Имея в своем распоряжении подобный аппарат (некоторые делают его даже из обычной лазерной указки), можно выполнять декоративное оформление изделий из различных материалов.

Самодельным лазерным резаком можно вырезать тонкие деревянные детали или сделать гравировку на стекле

Какие материалы и механизмы потребуются

Чтобы изготовить простейший лазерный резак своими руками, вам потребуются следующие материалы и технические устройства:

  • лазерная указка;
  • обычный фонарик, оснащенный аккумуляторными батарейками;
  • старый пишущий дисковод (CD/DVD-RW), оснащенный лазерным приводом (совершенно не обязательно, чтобы такой дисковод находился в рабочем состоянии);
  • паяльник;
  • набор слесарных инструментов.

Чем выше скорость записи привода, тем мощнее получится лазерный резак

Таким образом, можно изготовить простейшее устройство для лазерной резки, используя материалы, которые легко найти в домашней мастерской или в гараже.

Процесс изготовления простейшего лазерного резака

Основным рабочим элементом самодельного резака предложенной конструкции является лазерный элемент пишущего компьютерного дисковода. Выбирать именно пишущую модель дисковода следует потому, что лазер в таких устройствах отличается более высокой мощностью, позволяющей выжигать дорожки на поверхности установленного в них диска. В конструкции дисковода считывающего типа также присутствует лазерный излучатель, но его мощность, используемая лишь для подсвечивания диска, невысока.

Извлечение лазерного модуля из привода потребует аккуратности

Лазерный излучатель, которым оснащается пишущий дисковод, размещается на специальной каретке, способной передвигаться в двух направлениях. Чтобы снять излучатель с каретки, необходимо освободить его от большого количества крепежных элементов и разъемных устройств. Снимать их следует очень аккуратно, чтобы не повредить лазерный элемент. Кроме обычных инструментов, для извлечения красного лазерного диода (а для оснащения лазерного самодельного резака нужен именно он) потребуется паяльник, чтобы аккуратно освободить диод от имеющихся паяных соединений. Извлекая излучатель из посадочного места, следует соблюдать аккуратность и осторожность, чтобы не подвергать его сильному механическому воздействию, которое может стать причиной его выхода из строя.

Для резака нужен светодиод с красным свечением

Излучатель, извлеченный из пишущего компьютерного дисковода, необходимо установить вместо светодиода, которым изначально укомплектована лазерная указка. Для выполнения такой процедуры лазерную указку нужно разобрать, разделив ее корпус на две части. В верхней из них и находится светодиод, который следует извлечь и заменить на лазерный излучатель от пишущего компьютерного дисковода. Закрепляя такой излучатель в корпусе указки, можно использовать клей (важно только следить за тем, чтобы глазок излучателя располагался строго по центру отверстия, предназначенного для выхода луча).

Для контроля мощности нужно собрать простейшую электросхему, иначе светодиод может выйти из строя

Напряжения, которое вырабатывают источники питания в лазерной указке, недостаточно для того, чтобы обеспечить эффективность использования лазерного резака, поэтому применять их для оснащения такого устройства нецелесообразно. Для простейшего лазерного резака подойдут аккумуляторные батареи, используемые в обычном электрическом фонарике. Таким образом, совместив нижнюю часть фонарика, в которой размещаются его аккумуляторные батареи, с верхней частью лазерной указки, где уже находится излучатель от пишущего компьютерного дисковода, можно получить вполне работоспособный лазерный резак. Выполняя такое совмещение, очень важно соблюсти полярность аккумуляторных батарей, которые будут питать электроэнергией излучатель.

Схема резака на основе лазерной указки

Перед сборкой самодельного ручного лазерного резака предложенной конструкции из наконечника указки необходимо извлечь установленное в нем стекло, которое будет препятствовать прохождению лазерного луча. Кроме того, надо еще раз проверить правильность соединения излучателя с элементами питания, а также то, насколько точно располагается его глазок по отношению к выходному отверстию наконечника указки. После того как все элементы конструкции будут надежно соединены между собой, можно приступать к использованию резака.

В принципе для самодельного резака этой конструкции можно использовать любой подходящий корпус

Конечно, при помощи такого маломощного лазера не получится разрезать металлический лист, не подойдет он и для работ по дереву, но для решения несложных задач, связанных с резкой картона или тонких полимерных листов, он годится.

Проба резака. Изолента режется как ножом по маслу

По описанному выше алгоритму можно изготовить и более мощный лазерный резак, несколько усовершенствовав предложенную конструкцию. В частности, такое устройство необходимо дополнительно оснастить такими элементами, как:

  • конденсаторы, емкость которых составляет 100 пФ и 100 мФ;
  • резисторы с параметрами 2–5 Ом;
  • коллиматор – устройство, которое используется для того, чтобы собрать проходящие через него световые лучи в узкий пучок;
  • светодиодный фонарик со стальным корпусом.

Конденсаторы и резисторы в конструкции такого лазерного резака необходимы для того, чтобы создать драйвер, через который электрическое питание будет поступать от аккумуляторных батарей к лазерному излучателю. Если не использовать драйвер и пустить ток на излучатель напрямую, последний может сразу выйти из строя. Несмотря на более высокую мощность, такой лазерный станок для резки фанеры, толстого пластика и тем более металла также не получится.

Как изготовить более мощный аппарат

Домашних мастеров часто интересуют и более мощные лазерные станки, которые можно изготовить своими руками. Сделать лазер для резки фанеры своими руками и даже лазерный резак по металлу вполне возможно, но для этого необходимо обзавестись соответствующими комплектующими. При этом лучше сразу изготовить свой лазерный станок, который будет отличаться достойной функциональностью и работать в автоматическом режиме, управляясь внешним компьютером.

В зависимости от того, интересует вас лазерная резка металла своими руками или вам необходим аппарат для работ по дереву и другим материалам, следует правильно подбирать основной элемент такого оборудования – лазерный излучатель, мощность которого может быть различной. Естественно, лазерная резка фанеры своими руками выполняется устройством меньшей мощности, а лазер для резки металла должен оснащаться излучателем, мощность которого составляет не менее 60 Вт.

Для серьезного станка лучше потратиться приобрести лазерный диод нужной мощности

Чтобы изготовить полноценный лазерный станок, в том числе и для резки металла своими руками, потребуются следующие расходные материалы и комплектующие:

  1. контроллер, который будет отвечать за связь между внешним компьютером и электронными компонентами самого устройства, тем самым обеспечивая управление его работой;
  2. электронная плата, оснащенная информационным дисплеем;
  3. лазер (его мощность выбирается в зависимости от материалов, для обработки которых будет использоваться изготавливаемый резак);
  4. шаговые двигатели, которые будут отвечать за перемещение рабочего стола устройства в двух направлениях (в качестве таких двигателей можно применять шаговые электромоторы от неиспользуемых принтеров или DVD-плееров);
  5. охлаждающее устройство для излучателя;
  6. регулятор DC-DC, который будет контролировать величину напряжения, подаваемого на электронную плату излучателя;
  7. транзисторы и электронные платы для управления шаговыми электродвигателями резака;
  8. концевые выключатели;
  9. шкивы для установки зубчатых ремней и сами ремни;
  10. корпус, размер которого позволяет разместить в нем все элементы собираемой конструкции;
  11. шарикоподшипники различного диаметра;
  12. болты, гайки, винты, стяжки и хомуты;
  13. деревянные доски, из которых будет изготовлена рабочая рама резака;
  14. металлические стержни диаметром 10 мм, которые будут использоваться в качестве направляющих элементов;
  15. компьютер и USB-кабель, при помощи которого он будет соединяться с контроллером резака;
  16. набор слесарных инструментов.

Компоненты электронной начинки можно подобрать по отдельности или приобрести набор из комплектующих для станка ЧПУ

Если лазерный станок вы планируете использовать для работ по металлу своими руками, то его конструкция должна быть усиленной, чтобы выдерживать вес обрабатываемого металлического листа.

Наличие компьютера и контроллера в конструкции такого устройства позволяет использовать его не только в качестве лазерного резака, но и как гравировальный аппарат. С помощью данного оборудования, работа которого управляется специальной компьютерной программой, можно с высокой точностью и детализацией наносить сложнейшие узоры и надписи на поверхность обрабатываемого изделия. Соответствующую программу можно найти в свободном доступе в интернете.

По своей конструкции лазерный станок, который можно изготовить своими руками, представляет собой устройство челночного типа. Его подвижные и направляющие элементы отвечают за перемещение рабочей головки по осям X и Y. За ось Z принимается глубина, на которую выполняется резка обрабатываемого материала. За перемещение рабочей головки лазерного резака представленной конструкции, как уже говорилось выше, отвечают шаговые электродвигатели, которые фиксируются на неподвижных частях рамы устройства и соединяются с подвижными элементами при помощи зубчатых ремней.

Подвижная каретка самодельного резка

Очень важным этапом изготовления лазерного станка своими руками является его настройка после окончательной сборки. Настройке и регулировке подвергаются как элементы кинематической схемы резака, так и его лазерная головка. Если с первыми проблем обычно не возникает, то юстировка лазерной головки представляет собой достаточно сложный процесс, правила выполнения которого следует хорошо изучить.

В заключение предлагаем вашему вниманию пару видеороликов о сборке ещё одного варианта лазерного станка из двух DVD-приводов.

Инструменты

Существует несколько вариантов резки дерева или фанеры. Традиционный – ручной метод обработки очень сложный и длительный, более усовершенствованной является резка с помощью электрического оборудования. Однако, самый быстрый и технологически качественный – метод лазерной резки дерева. Об особенностях его выполнения поговорим далее.

Читать еще:  Как демонтировать пластиковое окно

Оглавление:

Лазерная резка фанеры: особенности и преимущества

Несмотря на то, что лазерная резка появилась недавно, данный метод обработки дерева завоевывает все большую популярность. Если сравнивать обработку дерева с помощью ручного или электрического лобзика и лазера, то следует выделить такие преимущества лазерной обработки:

  • быстроты выполнения работ по резке;
  • возможность изготовления изделий с высоким уровнем уникальности и эстетической привлекательности;
  • низкая стоимость выполнения работ профессионалами;
  • высокая точность работы;
  • минимальная ширина реза, которую способен создать лазер составляет 0,01 мм;
  • возможность создания разного рода рисунков и гравировки;
  • многофункциональность оборудования.

Несмотря на то, что стоимость оборудования, с помощью которого выполняется резка дерева или фанеры, данный метод обработки завоевывает большую популярность.

Принцип работы лазерного станка состоит в том, что высокоэнергетический луч воздействует на фанеру, осуществляя ее резку. Таким образом, обработка материала является бесконтактной. В точке, в которой луч соприкасается с деревом, температура повышается, и поэтому материал начинает испаряться.

Выполняя лазерную резку шлифованного дерева или фанеры, удается получить идеально ровные края. Данное преимущество особо актуально в том случае, если вырезать мелкие ажурные детали. Однако, края деревянной поверхности приобретают темный оттенок, так как они обугливаются под воздействием лазера. Для компенсации данного недостатка, некоторые из лазерных станков имеют систему обдува и системы вентиляции, которая избавляется от продуктов сгорания.

Для того, чтобы получить лазерное излучение, используют трубку из газа и смеси, в состав которой входит азот, гелий и диоксид углерода. В процессе подачи напряжения, инициируется излучение монохромного типа, которое зеркалами направляется на поверхность, нуждающуюся в обработке. Оптимальное значение мощности для лазера с помощью которого осуществляется резка фанеры составляет минимум двадцать ватт, хотя существуют устройства с более низкой мощностью.

Кроме того, лазерная технология резки дерева отличается высокой точностью заданного рисунка. Для того, чтобы края получились ровными и четко соответствовали заданным параметрам, достаточно установить определенную программу. По сравнению с использованием лобзика, процесс резки проходит очень быстро и просто, без приложения ручного труда. Из-за малого размера луча и наличия числовых программ, резка с помощью лазера длится несколько минут.

Благодаря тому, что на станках установлены специальные числовые программы управления, процесс резки подразумевает только составление эскиза. Такие станки позволяют выполнить лазерную резку очень быстро и качественно.

Оборудование для лазерной резки фанеры и особенности его применения

Различают станки, имеющие числовые программы управления и не имеющие их. Кроме того, существуют дополнительные детали, которые упрощают работу с оборудованием и улучшают его многофункциональность. Среди данных деталей отмечают:

1. Чиллеры – устройства, которые охлаждают лазерную трубку. В процессе резки дерева происходит быстрое нагревание трубки, выполненной из стекла, в которой располагается газ. Для того, чтобы охладить данный элемент оборудования, на трубу наносится вторая оболочка, по которой постоянно циркулирует жидкость, охлаждая тем самым, газовую трубу. В составе чиллера содержатся элементы в виде водяного насоса, фреона, воды.

Учтите, что стоимость данного элемента составляет более 500 $.Поэтому, в самодельных лазерных станках, для охлаждения трубки используется обычная вода и насос, перекачивающий ее. Однако, для того, чтобы обеспечить качественное охлаждения, потребуется более ста литров воды.

2. Системы, с помощью которых осуществляется обдув и вытягивание продуктов сгорания. Для того, чтобы охладить заготовку и избавиться от элементов, образовавшихся в процессе ее испарения, используются данные системы. В противном случае, возможно сгорание дерева.

Кроме того, фокусирующая линза также нуждается в постоянном охлаждении. Элементы ее охлаждения являются основными и присутствуют во всех станках.

Лазерный станок для резки фанеры своими руками

Так как оборудование для лазерной резки дерева отличается запредельно высокой стоимостью, возможен вариант самостоятельного изготовления станка. Данный процесс отличается высокой сложностью, так как определенные детали изготовить в домашних условиях невозможно.

Изготавливания оборудование для лазерной резки, обратите внимание на такие особенности:

  • определите мощность лазерной установки: для изготовления устройства следует использовать высоко мощное оборудование, стоимость которого довольно высокая, поэтому общая себестоимость данного устройства обойдется минимум в 600$;
  • охладительные и питательные системы: как уже говорилось ранее, для охлаждения газа, движущегося по трубке потребуется наличие воды, минимум сто литров и насоса, который будет ее перекачивать;
  • далее следует четко подогнать все составляющие лазерной установки, для выполнения данного процесса потребуется немалый опыт и много времени, поэтому гораздо проще купить лазерный станок, нежели изготавливать его своими руками.

Резка фанеры с помощью лазера является очень сложным процессом, однако в итоге его выполнения получаются удивительно привлекательные вещи.

Лазерная резка фанеры своими руками

Для того, чтобы выполнить лазерную резку фанеры своими руками потребуется прежде всего наличие специального оборудования. С помощью лазера на фанеру наносятся разные по структуре рисунки и узоры. Фанера – идеальный для создания различного рода вещей материал.

Процесс лазерной резки довольно сложный и трудоемкий. Это объясняется прежде всего необходимостью создания цифровых или обычных эскизов. Выбирая фанеру, следует убедиться в отсутствии на ней деформированных участков, сколов, трещин, деформаций, расслоившихся мест, подтеков смолы.

Для выполнения лазерной резки фанеры используется оборудование как ручного, так и автоматизированного типа. Лазеры представляют собой бесконтактную обработку дерева. Так как резка осуществляется с помощью точечного светового пучка. Таким образом, в процессе обработки фанеры отсутствует пыль, стружка и другие отходы.

Лазерная резка дерева цена зависит от сложности работы и материала, на котором осуществляется резка. Для того, чтобы выполнить лазерную резку без лазерного оборудования, следует обратиться в специализированные организации, в которых имеется такое оборудование. Профессионалы помогут создать цифровые чертежи, а процесс резки пройдет быстро и высококачественно.

Для того, чтобы определить на лазерную резку фанеры цену работы прежде всего учтите толщину материала, на котором осуществляется резка. От данного значения также зависит мощность лазерного луча, который воспроизводится на станке.

Лазерная резка фанеры видео можно посмотреть в конце статьи.

Для того, чтобы выполнить резку фанеры лазером, рекомендуется использовать сырье марки ФК. Так как для склеивания данного рода сырья используется смола на основе карбамида. Данные смолы менее термостойкие, поэтому процесс резки выполняется быстрее и снижаются затраты на его проведение.

Лазерная резка дерева своими руками

В процессе выбора станка для лазерной резки дерева, следует учитывать такие особенности оборудования:

  • показатели точности: так как процесс лазерной резки должен отличаться точностью, оборудование для его совершения должно быть таким, чтобы обеспечить минимальную толщину разреза в 0,01 мм, только в таком случае удастся получить высококачественные детали со сложной формой, различными текстурными элементами;
  • высокий уровень производительности оборудования с помощью которого осуществляется резка, гарантирует качество работы, чем выше скорость резки, тем больше материала, станок способен обработать на протяжении определенного периода времени, кроме того, высокая производительность позволяет экономить энергетические ресурсы, используемые станком;
  • экономические свойства потребления электроэнергии и расхода материалов для резки, чем выше мощность двигателя, тем быстрее работает станок;
  • универсальность применения, некоторые из станков способны не только осуществлять резку различных по форме элементов, но и наносят гравировку, создают рельефные картины.

Лазерная резка дерева подразумевает использование высококачественного оборудования. Только в таком случае удается добиться хорошего результата. Кроме того, существуют универсальные приборы, которые позволяют выполнять резку металлических, деревянных, пластиковых поверхностей.

Несмотря на большое количество преимуществ лазерной резки дерева, она имеет определенные особенности, которые следует учитывать:

  • получение очень ровных торцов, однако, цвет их будет немного темнее основного цвета древесины, так как на дерево воздействует высокая температура;
  • резка лазерным способом осуществляется только в том случае, если толщина обрабатываемого материала составляет не более двух сантиметров.

Лазерная резка фанеры устройство оборудования должно выбираться с учетом всех индивидуальных особенностей производства. Выбирая станок для лазерной резки лучше отдать предпочтение известным компаниям, отзывы о которых являются положительными. Так как сомнительные фирмы могут предлагать недолговечное, хотя и дешевое оборудование.

Чаще всего, различают множество вариантов оборудования исходя из его мощности. Тип и производительность станка зависит от характеристик материала, который он будет обрабатывать. Кроме того, следует обратить внимание на размер рабочей поверхности, она должна быть такой, чтобы разместить на себе самый большой по размерам лист материала, поддающегося обработке.

Нелишним будет наличие функции, которая осуществляет регулировку рабочей поверхности в соотношении с высотой. Для изготовления угловых участков и несущих конструктивных частей станка должна быть использована высококачественная сталь. Кроме того, движения всех подвижных частей должны быть плавными и ритмичными.

Читать еще:  Качели на даче своими руками. Как сделать качели

Ознакомьтесь с техническими параметрами устройства, обратите внимание на гарантию от производителя. Она должна составлять минимум два года. Кроме того, если на станке имеется программное обеспечение, но оно должно быть простым и доступным, на понятном для вас языке.

Перед началом работы с оборудованием, ознакомьтесь с инструкцией по его эксплуатации. Первый запуск устройства лучше всего доверить специалисту, который имеет опыт работы с подобным оборудованием.

Процесс резки дерева с помощью лазерных станков, состоит из таких этапов:

  • изготовление двух- или трехмерной модели с помощью компьютерной программы;
  • занесение всех данных в компьютер, его самостоятельное вычисление необходимых параметров, внесение корректуры, при необходимости;
  • фиксация заготовки определенного размера, включение лазерного станка.

Учтите, что жидкость, которая охлаждает трубку, необходимо периодически проверять, так как она способна испаряться под высокой температурой.

Далее следует контролировать процесс резки с помощью лазера. Однако, большинство оборудования имеет функцию автоматического отключения, при сбое.

Лазерная резка дерева видео:

Лазерная резка фанеры

На сегодняшний день станки лазерной резки по дереву набирают все большую популярность. Такая особенность объясняется достаточно просто. При производстве сувенирной, рекламной, мебельной и столярной продукции, нередко возникает необходимость быстро, качественно выполнить сложные элементы, разрезы. Справиться с поставленной задачей своими руками сможет не каждый инструмент, и здесь на помощь может прийти лазерная резка и гравировка.

Резка дерева лазерным станком

Дерево считается самым красивым из всех известных человечеству материалов. Кроме этого, древесина относится к экологически чистому, безопасному и более качественному материалу, который используется с давних времен. Применяется в различных сферах производства, в частности в строительстве. Из древесины сегодня производят множество разнообразной продукции, которую мы используем как в быту, так и в качестве декоративных элементов.

Не так давно, каждая манипуляция: резка, гравировка, выжигание, велась по старинке — своими руками. Процесс был, конечно, трудозатратным, но очень интересным и увлекательным. Сегодня же любые действия с древесиной можно производить, используя лазерные станки и подручный инструмент.

На дерево лазер оказывает тепловое воздействие. Осуществляя резку, станок сплавляет кромку, тем самым защищая дерево от микробов и бактерий, обеспечивая более долгий срок службы изделию. В отличие от слесарных инструментов, при работе с оборудованием не возникает никаких отходов, щепок, опилок, заготовка или макет не деформируется, а рисунок полностью соответствует оригиналу.

Однако каждая порода дерева обрабатывается по – разному. Все зависит от породы, толщины, влажности, твердости, а также от сезона поставки.

Виды лазерных станков по фанере

Станки с числовым программным управлением
Отлично справиться с заготовками из любого дерева смогут современные лазерные станки с ЧПУ. Однако, не смотря на свою многофункциональность, каждая модель имеет свои особенности и характеристики.

  • Станки напольные
    Рабочий стол станка может варьироваться от 0,5 метра до 2 метров. Такие станки рассчитаны на установку в специализированном помещении и используются, как правило, на тяжелых производствах. Станки имеют монолитный корпус, который обеспечивает им устойчивость всей конструкции, а также эффективно снижает вибрационный фон, возникающий при эксплуатации. Основным назначением такого оборудования считается резка, гравировка, раскрой дерева.
  • Станки настольные
    Небольшого размера макет, не требующий установки в производственном помещении. Идеально подходят для обработки в домашних условиях или в стенах небольшого офиса. Отличная оптическая система позволяет справляться с высококачественной резкой и декорированием заготовок.
  • Компактные станки
    Своими руками при помощи маркера можно нанести декоративные элементы на различную объемную продукцию (ручки, брелоки, украшения, любой макет и т.д.), при этом каждая деталь будет четко просматриваться, а рисунок будет отличаться долговечностью. Такая особенность достигается за счет особенной конструкции маркера с высокотехнологичной оптической системой.

Принцип работы

Макет, заготовка обрабатывается при помощи луча, который на поверхности материала выглядит как пятно, диаметр которого несколько микрон. Луч образуется благодаря линзе, которая устанавливается на незначительном расстоянии от базовой части детали.
Луч перемещается благодаря приводу, который заранее запрограммирован на технические параметры обрабатываемого элемента.
Чаще всего при обработке дерева используются:

  • Газовый, с диаметром луча в 10 микрон, образованный при помощи газовой трубки.
  • Твердотельный лазер. Диаметр луча в 1 микрон создается при помощи неодимового стекла.

Преимущества и недостатки

Современные станки имеют массу преимуществ:

  • Высокая точность
    Гравировка или резка при помощи станка считается высокоточным процессом. Толщина разреза составляет не более 2-х мм. Чтобы выполнить резку или нанести гравировку своими руками, не нужно больше прилагать физические усилия и использовать подручный инструмент.
  • Высокая работоспособность
    Скорость работы позволяет минимизировать время при выполнении различных объемов работ, что позволяет экономить энергоресурсы.
  • Экономичность
    Такой показатель относится к расходу материалов, так и к показателям энергопотребления. За счет высокой точности работы, лазерные станки бережливо экономят дерево, снижая отходы до минимума.
  • Универсальность
    Помимо резки, станки способно осуществлять работы по нанесению гравировки.

К основному недостатку можно отнести только один фактор – это его стоимость и малодоступность. Не каждый любитель сможет позволить купить себе такое дорогостоящий лазерный станок по обработке дерева, а вот попробовать сделать своими руками сможет каждый.

Примерная стоимость на услуги лазерной резки. Цены указаны в рублях за 1 погонный метр реза. Цена гравировки указана в рублях за 1 квадратный сантиметр.

Лазерный станок своими руками

Как уже говорилось выше, приобрести оборудование по дереву на основе лазера под силу не каждому, но сделать его самостоятельно из подручных материалов, вполне возможно.

Инструмент и материал для сборки

  • диод лазерный;
  • карандаш, лучше всего механический;
  • радиатор, в качестве охладителя;
  • оптическое волокно;
  • термическая смазка;
  • батарейки вида D или 2 АА;
  • защита для глаз.

Самый главный момент в работе – это защита глаз. Ни при каких обстоятельствах не смотрите на луч, чтобы не повредить зрение.

По поводу диода… Высокой мощности ИК диод с выходом 1W, способный выжигать любой материал, кроме металла. Диод должен работать на 2V с постоянным током 1,7А. Обратить следует внимание на то, что диоды имеют разную полярность (плюс и минус). В случае неправильно соединения диод просто сгорит.

Макет и его сборка

Соединяем диод с радиатором. Для лучшей теплопроводности обработать термической смазкой. Далее переходим к механическому карандашу. Лучше всего подойдет карандаш с металлическим корпусом, что в дальнейшем позволит избежать плавления при перегреве. Разбираем карандаш, в наконечник вставляем оптическое волокно и фиксируем при помощи эпоксидной смолы или клея.

Для лазера своими руками лучше взять тонкий карандаш под размер оптического волокна. Собираем: оптоволокно с наконечником вставляем обратно в карандаш и прочно закручиваем. Благодаря такой нехитрой, но быстрой конструкции каждый сможет своими руками выжигать различные узоры и делать гравировку на деревянных изделиях.

Если вы не передумали и решили, что лазерный станок вам просто необходим, тогда к выбору той или иной модели нужно подойти с особой ответственностью. Изучите полную информацию о каждой модели, сопоставьте необходимые вам параметры, и только потом приступайте к покупке. Также можно найти и информацию о том, как своими руками сделать оборудование на основе лазера из обыкновенного карандаша или старого DVD или CD привода.

Станок для лазерной резки фанеры: мощность лазера, цена оборудования

Фанера является одним из оптимальных материалом декора. Помимо своих эксплуатационных качеств она легко поддается обработке. Однако механическое фигурное вырезание не всегда дает нужный результат. Поэтому были разработаны станки для лазерной резки фанеры. Это является инновационной технологией, позволяющей делать сложные объемные рисунки и узоры.

Технология лазерной резки фанеры

Точечное термическое воздействие на декоративный природный материал частично разрушает его. Это происходит за счет формирования плазмы, аналогичной для дуговой сварки. Однако при этом фанера не плавится, а выгорает.

Основным компонентом станка является лазерная установка. Она формирует сконцентрированное излучение, которое воздействует на материал. Для этого применяются лазеры типа СО2. Полупроводниковые модели не обладают достаточной мощностью и могут быть использованы только для художественного выжигания.

Порядок выполнения фигурной лазерной резки фанеры.

  1. Создание рисунка. В зависимости от возможностей оборудования это можно делать в электронном виде или самостоятельно нанести узор на поверхность.
  2. Выбор режима резки. Определяющим параметром является мощность лазера. Она зависит от толщины и структуры фанеры. Если превысить степень нагрева – будет увеличиваться ширина реза.
  3. Формирование рисунка. На его скорость влияет мощность лазера. Чем она выше, тем быстрее выполняется процесс. Однако при этом увеличивается область потемнения по краям.

Это общее описание технологии, которое может быть изменено в зависимости от параметров и функциональных возможностей оборудования. Средняя мощность лазерной установки составляет около 20 Вт. Она напрямую зависит от толщины фанеры и сложности узора.

Для работы лучше всего применять автоматизированные центры обработки с ЧПУ по дереву. Это увеличит точность и повысит производительность.

Особенности резки фанеры с помощью лазера

Главным недостатком этого типа оборудования является его высокая стоимость. Ряд преимуществ, которые невозможны для механической обработки, делают лазерные центры по дереву весьма популярными. Они применяются для комплектации производства, используются для выполнения небольшого объема работ в домашних условиях.

Читать еще:  Применение минеральной ваты

Определяющим преимуществом лазерной резки является тонкий шов на дереве. Он может быть немного больше диаметра луча. Таким образом, достигается максимальна детализация и точное соответствие результата первоначальному макету.

Эта технология имеет следующие особенности:

  • в области воздействия луча образуется небольшое потемнение. Это является неизбежным, но может быть нивелировано с помощью покраски или нанесения лака;
  • для резки не нужно прилагать механических усилий. В процессе не происходит деформация поверхности, характерная для классических способов обработки;
  • на качество работы влияет состав древесины. Не рекомендуется использовать листы, изготовленные из хвойных пород. Они содержат большое количество смол, которые при испарении влияют на внешний вид.

При больших объемах производства необходимо предусмотреть систему вытяжки испарений. Это осуществляется с помощью локальной вентиляции. Отсутствие стружки значительно смягчает требования к условиям труда при фигурной резке фанеры лазерным станком.

Предварительно поверхность обрабатываемого материала очищается от пыли и грязи. Не допускается наличие лака, краски или аналогичных им декоративно-защитных составов.


Перечень оборудования для резки

Для комплектации профессиональной производственной линии рекомендуется приобретать специализированное оборудование. Но помимо лазерной установки в нем должны присутствовать другие компоненты.

Для обеспечения максимальной автоматизации работы головка лазера должна свободно перемещаться по длине и ширине деревянной поверхности. Для этого устанавливают специальную каретку, которая движется по направляющим.

Помимо этого для нормальной работы необходимы следующие комплектующие:

  • блок электронного управления. Он контролирует работу лазера, подает команды на его перемещение относительно листа;
  • система вывода продуктов сгорания. Несмотря на их небольшое количество без принудительной вентиляции быстро повысится концентрация вредных веществ;
  • интерфейс для ввода информации – рисунка, режимов работы станка и т.д.

Для выполнения небольшого объема работ приобретать дорогостоящее оборудование будет нецелесообразно. Оптимальный вариант — воспользоваться услугами специализированных производственных компаний. В этом случае понадобится только правильно составить рисунок и подобрать материал, на который он будет нанесен.

В видеоматериале можно увидеть пример работы станка для формирования рисунка на поверхности фанерного листа:

Обзор готовых моделей станков

Если вы хотите приобрести лазерный станок для резки фанеры, то обратите внимание на их различие по мощности:

  • настольный. Предназначен для работы дома или небольшой мастерской с маленькими заготовками. Мощность до 80 Вт, цена от 50000 руб;
  • профессиональный. Используется в малом бизнесе при производстве дизайнерских украшений, гравировке, раскрое материалы в размер. Мощность до 195 Вт, цена от 150000 руб;
  • промышленный. Используется на производственных линиях высокой мощности и пропускной способности с повышенными требованиями к качеству и точности работы. Мощность от 3000 Вт, цена от 450000 руб.

Рассмотрим станки из разной ценовой категории.

Лазер для резки фанеры своими руками: особенности технологии и основные элементы конструкции

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.

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!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector