Лазер для резки металла своими руками

Содержание
  1. Лазерная резак своими руками
  2. Изготовления самодельного лазерного резака
  3. Полезные советы
  4. Лазер для резки металла своими руками
  5. Технология резки металла лазером
  6. Станок для резки металла лазером
  7. Функции газа в станке
  8. Схема и виды ручного лазера для резки металла
  9. Лазер для резки металла своими руками — виды и принципы работы
  10. Виды и принципы работы лазерной резки
  11. Преимущества и недостатки лазерной резки
  12. Самодельный бытовой лазер
  13. Процесс изготовления лазерного резака
  14. Сборка лазерного резака
  15. Как сделать лазерный резак по металлу своими руками?
  16. Как сделать лазерное режущее устройство из указки?
  17. Как можно усилить самодельный лазер?
  18. Особенности производственных лазерных резаков
  19. Схема работы привода
  20. Как сделать лазерный ЧПУ-станок своими руками?
  21. Материалы для сборки лазерного станка ЧПУ своими руками
  22. Как собрать лазерный станок ЧПУ своими руками: пошаговая инструкция
  23. Электроника для самодельного лазерного ЧПУ станка
  24. Настройка и отладка самодельного лазерного станка
  25. Лазерная резка металла своими руками — собираем самодельный лазер для резки металла
  26. Что представляет из себя лазерная резка металла?
  27. Как происходит процесс лазерной резки металла?
  28. Какие материалы можно обрабатывать с помощью лазерной резки?
  29. Преимущества технологии лазерной резки
  30. Другие особенности лазерной резки

Лазерная резак своими руками

Лазер для резки металла своими руками

Резка металла с помощью лазера – самая передовая и современная технология, но и самая дорогостоящая. Ее основное преимущество – это луч, с неограниченными возможностями.

Лазерная резка металла своими руками дает возможность резать заготовки в любых направлениях, при этом кромки реза будут аккуратными, и им не требуется дальнейшая обработка.

К тому же лазерный луч монохромен, то есть, у него четкая и строгая длина волны (она фиксированная) и постоянная частота. Это дает возможность легко его сфокусировать даже обычными линзами.

Итак, оборудования для лазерной резки по металлу – вещь недоступная многим, слишком дорогое это удовольствие. Поэтому домашние умельцы выходят из положения, используя различные уже почти ненужные предметы, из которых и изготавливают самодельный прибор. Вариантов изготовления лазерных резаков своими руками много, один из них основан на использовании лазерной указки, о нем и пойдет речь.

Изготовления самодельного лазерного резака

Для сборки резака понадобятся:

  • лазерная указка;
  • фонарик;
  • CD/DVD-RW – не обязательно новый, главное, чтобы у него работал лазер с приводом;
  • инструменты: паяльник и отвертки.

Обратите внимание, что для сборки аппарата лазерной резки требуется пишущий DVD. Его необходимо разобрать и найти каретку с лазером, который пишет и считывает информация с компактного диска.

Рядом с кареткой должен находиться красный диод. Его также надо демонтировать при помощи паяльника, потому что он припаян к схеме в плато.

Кстати, с диодом надо обращаться аккуратно, встряхивать его, ронять, ударять и так далее нельзя.

Теперь вот какой момент – лазерный резак (он же диод) потребляет больше тока, чем диод лазерной линейки. Поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы этого тока было больше. Здесь несколько вариантов, но так как был приготовлен фонарик, то будут для питания диода использоваться его батарейки. Батарейка в лазерной указке меньше, и она одна.

Теперь можно переходить к сборке лазерного резака.

  • Разбирается лазерная указка.
  • Из нее извлекается свой диод, а на его место устанавливается диод, демонтированный из DVD.
  • Теперь необходимо провести подключение к новому более мощному источнику питания. Для этого переднюю часть указки устанавливают в фонарик, сняв с него предварительно линзу. Она закрепляется на приборе при помощи прижимной гайки, накручиваемой по резьбе.
  • Диод подключается проводами от клемм, которые соединяются с батарейками. Здесь важно не перепутать полярность подключения.
  • В принципе, все готово. Лазерный миниатюрный резак можно использовать.

Конечно, им резать металл не получится, а вот бумага, полимерные пленки м прожигаются. Даже спички таким приспособлением можно поджигать.

Добавив несколько приборов к выше используемым, можно изготовить более мощный прибор, почти в 500 раз мощнее. Добавляются:

  • оптически коллиматор – это устройство, с помощью которого создается световой поток из параллельных пучков;
  • конденсаторы 100пФ и 100мФ;
  • один резистор сопротивлением 2-5 Ом.

Из радиодеталей вместе с диодом собирается драйвер, который будет выводить резак на необходимую мощность. Оптический коллиматор снабжен местом, куда можно установить диод, и это его большое преимущество.

То есть, вместо лазерной указки в этой установке используется коллиматор. К тому же указка изготавливается из пластика, и в процессе резки ее корпус будет сильно нагреваться.

Это приведет к ее короблению, да и охлаждаться сама установка будет плохо.

Вся остальная сборочная технология точно такая же, как и в предыдущем случае. Необходимо отметить, что диод – элемент очень чувствительный, поэтому необходимо с него перед использованием снять статическое электричество. Это можно сделать с помощью антистатического браслета. Если в наличии браслета нет, то можно на диод намотать тонкую проволочку, которая и будет отводить от детали статику.

Полезные советы

Изготовление лазера своими руками для резки металла требует определенных действий, которые отражаться на его качественной дееспособности. В первую очередь нужно протестировать собранный драйвер. Для этого придется найти еще один точно такой же диод.

Его присоединяют к устройству и тестируют мультиметром. 300-350 мА – это норма для многих самодельных аппаратов. Но если есть необходимость поднять мощность всего агрегата, то лучше, если мультиметр покажет 500 мА.

Правда, для такого резака придется собирать другой драйвер, поддерживающий данную величину тока.

Не забываем и об эстетической стороне вопроса. Вариантов корпуса можно придумать разные. К примеру, светодиодный маленький фонарик. Рекомендуется готовый прибор хранить в специальном чехле, чтобы линза оптического коллиматора не покрылась пылью. Кстати, такой резак может вызвать у соответствующих правоохранительных органов много вопросов, поэтому не стоит его носить с собой в кармане.

Необходимо отметить, что мощность диода зависит от тока, а не от напряжения. При повышении последнего превышается норма яркости свечения диода, а это приводит к разрушению резонатора в конструкции диода.

То есть, источник света перестает нагревать, что необходимо ля лазерного резака. Он просто светится, как обычная лампочка. Температуры также влияют на работоспособность диода.

При низких температурах его производительность возрастает, при высоких выходит из строя резонатор.

Конечно, говорить о том, что этот лазерный резак будет в домашних условиях резать толстые заготовки, не приходиться. Но тонкую жесть или алюминиевую фольгу он резать будет точно. Такие установки пригодятся дизайнерам, которые из различных ненужных предметов делают разные дизайнерские аксессуары. К примеру, из алюминиевой банки из-под пива можно сделать необычный светильник.

Поделись с друзьями

Лазер для резки металла своими руками

Лазер для резки металла своими руками

Промышленные технологии не перестают поражать воображение даже видавших виды специалистов, а самодеятельных мастеров, и подавно.

А ведь, действительно, кто бы отказался от домашнего настольного мини-пресса для литья изделий из металла, высокоточных мини-резаков на основе лазерных технологий или настольной мини-лаборатории для приготовления высокооктанового бензина из использованной жевательной резинки.

Не все и не всегда реализуемо, но, изучая технологии, умелыми руками можно достичь определенных результатов. Но сегодня мы поговорим о лазерной обработке металлов резанием.

Технология резки металла лазером

Лазерная резка металлов — это одна из самых передовых и дорогостоящих технологий, какие только существуют для обработки металлов.

Применив лазер для резки металла своими руками можно получить невиданные, фантастические результаты, недоступные, или почти недоступные, ни одним другим видам обработки металла.

Совершенно неограниченные возможности лазера обусловлены тем, что его луч практически не знает границ и способен передавать в любом материале практически любую задумку, которую только можно себе представить.

Технология обработки металлов лазером основана на характеристиках лазернoго луча, а это:

  1.  Четкая направленность.
  2.  Монoхроматичность.
  3.  Кoгерентность.
  4.  Мощность.

За счет того, что лазерный луч, в отличие от света, имеет идеальную направленность, его энергия способна фокусироваться с минимальными потерями в определенной точке. По способности к точной фокусировки лазерный луч в десятки тысяч раз выигрывает у самого мощного светового прожектора.

А ведь учитывая тот факт, что и световой луч несет определенную энергию, ощутимую физически, можно только представить какой энергией обладает лазерный луч, собрав всю ее в одну точку и приложив к маленькому участку плоскости.

Лазерный луч имеет еще одно очень важное отличие от луча света — монохроматичность. Это значит, что с точки зрения оптической физики, лазер имеет строго определенную и жестко фиксированную длину волны и такую же постоянную частоту.

Поэтому сфокусировать его не предоставит труда даже обычным оптическим линзам.

Когерентность лазера — соглaсованное протекание во времени нескольких волновых процессов, имеет высокий уровень, а это говорит о том, что резонансные колебания лазерного луча могут усилить его энергию в несколько раз.

Благодаря этим свойствам, лaзерный луч может быть сфокусирован на минимально возможной площади материала, создавая при этом высочайшую плотность энергии. Такой энергии, как выяснилось, достаточно для прожига или разрушения металла или другого материала на микроскопическом участке плоскости, вплоть до плавления любого материала, который способен плавиться.

Станок для резки металла лазером

На самом деле, не так все просто, как в теории, поскольку существуют некоторые физические силы, которые могут ослабить энергию лазерного луча, к тому же у каждого из материалов существуют свои собственные свойства по поглощению излучения и его отражающим способностям. Каждый металл может по-разному распространять поглощенную энергию в силу индивидуальных свойств по теплопроводности.

Если учесть все эти нюансы и настроить лазерный луч таким образом, чтобы область облучения металла лазером расплавилась как минимум, только в этом случае можно говорить об обработке металла резанием при помощи энергии лазерного луча. В процессе обработки металл подвергается двум фазам воздействия:

  1.  Плавление.
  2.  Разрушение, закипание.

Поэтому для металлoв разной толщины и разной структуры могут быть применены разные способы обработки.

Один металл на определенном станке может просто плавиться, и этого будет достаточно, чтобы отделить одну часть заготовки от другой, а другому металлу будет необходимо выпаривание, то есть закипание и только потом он уже сможет испаряться.

Обработка металла испарением практикуется крайне редко, поскольку для этого необходимы колоссальные затраты энергии. Практически же все станки по обработке металла выполняют ее по технoлогии плавления.

Именно для этих целей, сокращения используемой энергии, в станке по лазерной обработке металлов применяется катализирующий газ. Он также помогает увеличить толщину обрабатываемого металла. Для работы с  металлом при помощи лазера практически во всех станках используется один из этих элементов:

  • кислород;
  • обычный воздух;
  • инертные газы;
  • азот.

Это уже будет газолазерный станок по обработке металлов.

Функции газа в станке

В условиях атмосферы применение такого станка без газа фактически сводит к нулю всю его энергию, о чем мы говорили выше, поэтому использование газа, как вспомогательного вещества, существенно ускоряет процесс резки и делает применение станка для резки металла лазером еще более универсальным. Обычный кислород при обработке металла может выполнять ряд важнейших функций: на начальном этапе резки он окисляет металл, что снижает его отражающие свойства; кислород поддерживает горение металла под воздействием мощного лазерного луча, а дополнительное тепло усиливает действие луча, повышая скорость резки металла лазером;

при помощи кислорода под давлением снимается и удаляется из области обработки остатки материала и продукт его горения, что облегчает доступ газа к новой области обработки.

Схема и виды ручного лазера для резки металла

Любые лазеры для резки металла будут выполнены из таких главных узлов:

  1. Источника энергии.
  2. Рабочего органа, излучающего энергию.
  3.  Оптоусилитель, системы зеркал, оптоволоконный лазер, которые повышают и усиливают излучение рабочего органа.

В промышленности применяются два вида лазерных головок — твердотельная и газовая, которые могут быть нескольких видов.

Рабочий орган, излучатель энергии размещен в энергоосветительных камерах, где активным телом может быть рубиновый прут, неодимовые пластины или алюмоиттриевые гранаты, легированные иттрием.

В результате большого числа отражений луча, проходит накачка лазера энергией и луч вырывается через полупрозрачное стекло.

Обычный лазер резки металла цена которого доступна для крупного предприятия, может иметь мощность в пределах 5 кВт. В таких небольших лазерных станках применяются системы с продольной прокачкой газа, где газ или смесь газов пропускается под давлением через электрогазоразрядную головку, в которую подается электричество для энергетического возбуждения газа.

Таким образом работает простой газолазерный станок для резки металлов, с помощью которого может выполняться практически любая работа по обработке металла резанием.

Лазер для резки металла своими руками — виды и принципы работы

Лазер для резки металла своими руками

Современную человеческую жизнь достаточно трудно представить себе без наличия металлов. Разумеется, эта отрасль промышленности достигла немалых успехов, однако вопрос всегда остается достаточно открытым, как можно резать это твердое изделие.

На практике для этого предусматривается множество соответствующих методов, однако в данном случае предстоит рассмотреть, что представляет собой технология лазерной резки прочного металла, а кроме того возможность изготовления подобного оборудования самостоятельно из подручных материалов.

Виды и принципы работы лазерной резки

Перед тем как рассматривать, возможна ли лазерная резка металла из подручных элементов своими руками, предстоит выделить основные виды подобного приспособления в работе с таким материалом, а именно:

  1. Твердотельная разновидность, где присутствует специальная осветительная камера для последующей процедуры.
  2. Газовые варианты, где предусматривается использование смеси газов для работы соответствующей установки.
  3. Газодинамические установки, где процесс осуществляется за счет сильного разогрева присутствующих частиц газа.

Сам по себе принцип работы подобного оборудования заключается в том, что изначально обрабатываемый металл подвергается сильному разогреву до температуры плавления, после чего при последующем нагреве осуществляется испарение остатков элемента из-за кипения вследствие сильного разогрева.

Важно. Сама по себе работа происходит при высоких температурных показателях, из-за чего предстоит внимательно следить за снаряжением, чтобы не получить определенные повреждения в процессе.

Преимущества и недостатки лазерной резки

В современной жизни при обработке металлов подобная процедура используется достаточно часто, однако не все так положительно с этим процессом. Рассмотрим более детально, все присутствующие положительные и отрицательные моменты:

  • отсутствует прямой контакт с поверхностью, из-за чего можно работать практически с любым вариантом материала;
  • предусматривается резка любого по толщине металла, при этом максимальный показатель может доходить до 30 миллиметров;
  • наличие такого прибора позволяет легко изготавливать элементы любой геометрической формы, в том числе и сложные изделия;
  • предусматривается достаточно высокая скорость разделения отдельных частей металлической детали;
  • если осуществляется работа с листами, то можно свести к минимуму количество отходов, а кроме того максимально задействовать площадь;
  • все процессы выполняются с достаточно высокой точностью, где погрешность не превышает 0,1 миллиметра.

Несмотря на целую массу преимуществ, предусматриваются в такой ситуации и некоторые недостатки. Среди них следует выделить высокое потребление энергии, из-за чего лазер редко используют для толстых деталей. Кроме того подобное оборудование достаточно дорогое и сложное в обслуживании.

Самодельный бытовой лазер

Для того чтобы выполнить подобную установку самостоятельно, предстоит подготовить все необходимое, а кроме того определиться с типом изготавливаемой конструкции. На практике проще всего воспроизвести газовые варианты. Для этого потребуется следующее:

  1. предварительно потребуется подготовить камеру, в которой будет взаимодействовать углекислый газ с иным компонентом;
  2. также потребуется энергетическая установка, а кроме того установка с насадкой под лазер;
  3. дополнительно требуется наличие отражающих и полупрозрачных зеркал, чтобы выполнялась прорезка металлической поверхности;
  4. кроме всего прочего необходимо нужное количество газов в соответствующих баллонах для последующего использования.

Следует понимать, что в сети интернет присутствует все необходимое для правильного выполнения резки своими руками, с использованием небольшого набора компонентов, однако исходя из отсутствия доступа к высоким мощностям, установка, которая будет разрезать металлы в промышленных масштабах, не получится.

Процесс изготовления лазерного резака

Рассмотрев все достоинства и преимущества лазерной резки, многие захотят изготовить подобное оборудование самостоятельно. Для процесса выполнения приспособления предстоит ряд последовательных действий. Предварительно освобождается место для прибора.

Впоследствии подготавливается все необходимое, чтобы можно было собрать эту установку самостоятельно. Далее выполняется процесс сборки, с соблюдением последовательности, которая присутствует в схеме аппарата.

Также при необходимости можно приобрести все в разборном виде, предназначенное для последующего выполнения полноценного прибора.

Сборка лазерного резака

Для того чтобы выполнить сборку этого технического оснащения, предстоит изготавливать конструкцию в соответствии с инструкцией по сборке. Здесь предусматривается предварительная сборка каркаса.

Впоследствии осуществляется установка всего навесного оборудования, а кроме того подключение установок в единую систему.

На завершающем этапе остается только проверить техническое оснащение на исправность и работоспособность.

Важно. Требуется учитывать тот факт, что любая подобная система потребляет большое количество энергии, из-за чего предстоит должным образом позаботиться о подключении к сети, чтобы не вызвать перегруз.

Как сделать лазерный резак по металлу своими руками?

Лазер для резки металла своими руками

[Лазерный резак], сделанный своими руками, пригодится в каждом доме.

Конечно же, самодельный прибор не сможет обрести большую мощность, которую имеют производственные аппараты, но все же кое-какую пользу в быту от него можно будет получить.

Как сделать лазерное режущее устройство из указки?

Самое интересное, что изготовить лазерный резак можно с помощью старых ненужных предметов.

Например, своими руками изготовить лазерный прибор позволит применение старой лазерной указки.

Чтобы процесс по созданию резака продвигался как можно быстрее, необходимо подготовить следующие предметы и инструменты:

  • указка лазерного типа;
  • фонарик на аккумуляторных батареях;
  • старый CD/DVD-RW пишущий, можно вышедший из строя, – из него понадобится привод с лазером;
  • электропаяльник и комплект отверток.

Процесс по изготовлению резака своими руками начинается с разборки привода, откуда необходимо достать прибор.

Извлечение нужно сделать по максимуму аккуратным, при этом придется проявить терпение и быть внимательным. В устройстве присутствует много разных проводов с практически одинаковой структурой.

Выбирая DVD привод, нужно учитывать, чтобы он был пишущим, так как именно такой вариант позволяет делать записи с помощью лазера.

:

Запись выполняется в ходе испарения тонкого металлического слоя с диска.

В процессе чтения, лазер функционирует наполовину своих технических возможностей, слегка освещая диск.

В процессе демонтажа верхнего крепежного элемента взгляд упадет на каретку с лазером, который может передвигаться в нескольких направлениях.

Каретку необходимо бережно извлечь, аккуратно снять разъемы и шурупы.

Затем можно перейти к снятию красного диода, за счет него происходит прожиг диска – это легко можно сделать своими руками при помощи электропаяльника. Извлеченный элемент не стоит встряхивать, а тем более ронять.

После того как основная деталь будущего резака находится на поверхности, нужно сделать тщательно продуманный план сборки лазерного резака.

При этом необходимо учесть следующие моменты: как лучше поместить диод, как подсоединить его к источнику питания, ведь для диода пишущего устройства требуется больше электроэнергии, чем для основного элемента указки.

Данный вопрос можно решить несколькими методами.

Чтобы сделать ручной резак с более-менее высокой мощностью, необходимо достать находящийся в указке диод, после чего поменять его на элемент, извлеченный из DVD привода.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Как сделать гильотину для резки металла своими руками?

Поэтому лазерную указку разбирают также осторожно, как и привод пишущего DVD устройства.

Предмет раскручивают, затем разделяют его корпус на две половины. Сразу же на поверхности можно будет увидеть деталь, которую и нужно заменить своими руками.

Для этого родной диод из указки снимается и аккуратно заменяется более мощным, его надежное крепление можно выполнить с использованием клея.

Возможно, снять старый диодный элемент сразу не получится, поэтому его можно подковырнуть бережно кончиком ножа, затем слегка встряхнуть корпус указки.

На следующем этапе изготовления лазерного резака нужно сделать для него корпус.

Для этой цели пригодится фонарик с аккумуляторными батарейками, что позволит лазерному резаку получить электроподпитку, приобрести эстетичный вид, и удобство использования.

Для этого в корпус фонарика своими руками необходимо внедрить модифицированную верхнюю часть бывшей указки.

Затем нужно подключить к диоду зарядку, посредством находящейся в фонарике аккумуляторной батареи. Очень важно в процессе подключения точно установить полярность.

До того как фонарик будет собран, необходимо снять стекло и прочие лишние элементы указки, которые могут стать помехой лучу лазера.

На завершающем этапе проводится подготовка лазерного резака к использованию.

Для комфортной ручной работы все этапы работы над прибором необходимо строго соблюдать.

:

С этой целью нужно проконтролировать надежность фиксации всех внедренных элементов, правильность полярности и ровность установки лазера.

Итак, если все вышеизложенные в статье условия сборки были точно соблюдены, резак готов к применению.

Но так как самодельный ручной прибор наделен невысокой мощностью, то вряд ли из него получится полноценный лазерный резак по металлу.

Что идеально сможет выполнять резак, так это сделать отверстия в бумаге или полиэтиленовой пленке.

А вот наводить на человека лазерное приспособление, сделанное своими руками нельзя, здесь его мощности будет достаточно, чтобы навредить здоровью организма.

Как можно усилить самодельный лазер?

Чтобы сделать своими руками более мощный лазерный резак для работы по металлу, нужно использовать приборы из следующего списка:

  • DVD-RW привод, нет разницы рабочий или нет;
  • 100 пФ и мФ – конденсаторы;
  • 2-5 Ом резистор;
  • 3 шт. аккумуляторные батареи;
  • паяльник, провода;
  • коллиматор;
  • стальной фонарь на светодиодных элементах.

Сборка лазерного резака для ручной работы происходит по следующей схеме.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Как выбрать торцевую пилу по металлу?

С применением указанных приборов происходит сборка драйвера, впоследствии он посредством платы сможет обеспечивать лазерному резаку определенную мощность.

При этом к диоду ни в коем случае нельзя подсоединять электропитание напрямую, так как диод сгорит. Также нужно принять во внимание, что диод должен брать подпитку не от напряжения, а от тока.

В качестве коллиматора используется корпус, оснащенный оптической линзой, за счет которой будут скапливаться лучи.

Данную деталь легко отыскать в специальном магазине, главное, что в ней присутствует паз для установки диода лазера. Цена данного устройства небольшая, примерно составляет 3-7$.

Кстати, лазер собирается так же, как и вышерассмотренная модель резака.

В данном случае рекомендуется применять специальные браслеты, которые позволят убрать с диода статическое напряжение.

В качестве антистатического изделия также может применяться проволока, ею обматывают диод. После чего можно приступать к компоновке драйверного устройства.

Прежде чем перейти к полной ручной сборке лазерного резака, нужно проверить работоспособность драйвера.

Сила тока замеряется с помощью мультимера, для этого берут оставшийся диод и проводят измерения своими руками.

С учетом скорости тока, подбирают его мощность для лазерного резака. К примеру, у одних вариантов лазерных устройств сила тока может равняться 300-350 мА.

:

У других, более интенсивных моделей, она составляет 500 мА, при условии использования другого драйверного устройства.

Чтобы самодельный лазер выглядел более эстетично, и им можно было удобно пользоваться, для него нужен корпус, в качестве которого вполне может использоваться стальной фонарик, функционирующий на светодиодах.

Как правило, упомянутый прибор наделен компактными размерами, которые позволят поместиться ему в кармане. Но во избежание загрязнений линзы, заранее нужно приобрести или сшить своими руками чехол.

Особенности производственных лазерных резаков

Не каждому по карману цена лазерного резака по металлу производственного типа.

Такое оборудование применяют для обработки и разделки металлических материалов.

Принцип действия лазерного резака строится на выработке инструментом мощного излучения, наделенного свойством испарять или выдувать металлический расплавленный слой.

Такая производственная технология при работе с разными типами металла способна обеспечить высокое качество среза.

Глубина обработки материалов зависит от вида лазерной установки и характеристик обрабатываемых материалов.

На сегодняшний день используется три вида лазеров: твердотельные, волоконные и газовые.

Устройство твердотельных излучателей основывается на использовании в качестве рабочей среды конкретных сортов стекла или кристаллов.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Обзор установок плазменной резки металла с ЧПУ и без

Здесь в пример можно привести недорогие установки, эксплуатируемые на полупроводниковых лазерах.

Волоконные – их активная среда функционирует за счет применения оптических волокон.

Данный тип устройства является модификацией твердотельных излучателей, но как утверждают специалисты, волоконный лазер успешно вытесняет свои аналоги с области металлообработки.

При этом оптические волокна являются основой не только резака, но и гравировального станка.

:

Газовые – рабочая среда лазерного устройства сочетает углекислый, азотный и гелиевый газы.

Так как КПД рассматриваемых излучателей не выше 20%, их используют для резки и сварки полимерных, резиновых и стеклянных материалов, а также металла с высокой степенью теплопроводности.

Здесь в пример можно взять резак по металлу выпускаемый компанией Ханса, применение лазерного устройства позволяет резать медь, латунь и алюминий, в данном случае минимальная мощность станков только выигрывает у своих аналогов.

Схема работы привода

Эксплуатироваться от привода может лишь настольный лазер, данный тип устройства представляет собой портально-консольную машину.

По направляющим рейкам устройства лазерный блок может перемещаться как вертикально, так и горизонтально.

В качестве альтернативы портальному устройству была изготовлена планшетная модель механизма, ее резак перемещается только по горизонтали.

Другие существующие варианты лазерных станков имеют рабочий стол, оснащенный приводным механизмом и наделенный свойством перемещаться в разных плоскостях.

На данный момент имеется два варианта управления приводным механизмом.

Первый обеспечивает перемещение заготовки за счет эксплуатации привода стола, или перемещения резака выполняется за счет функционирования лазера.

:

Второй вариант предусматривает одновременное перемещение стола и резака.

При этом первая модель управления по сравнению со вторым вариантом считается намного проще. Но вторая модель все-таки отличается высокой производительностью.

Общей технической характеристикой рассмотренных случаев является необходимость внедрения в устройство блока ЧПУ, но тогда цена для сборки прибора для ручной работы станет выше.

Как сделать лазерный ЧПУ-станок своими руками?

Лазер для резки металла своими руками

Современные аппараты с ЧПУ позволяют автоматизировать процесс обработки деталей и обеспечивают высокое качество. Однако стоят они дорого, а потому не всякий человек может себе позволить такую «роскошь» дома. Таким мастерам поможет лазерный ЧПУ-станок своими руками, который можно сделать, ознакомившись с основными принципами конструирования и сборки на конкретном примере.

Материалы для сборки лазерного станка ЧПУ своими руками

На фото показан простой лазерный станок, изготовленный своими руками.

Для его изготовления использованы такие материалы и комплектующие:

  1. ДСП, МДФ или фанера для корпуса.
  2. Направляющие элементы – металлические стержни диаметром 10–12 мм.
  3. Держатели направляющих.
  4. Линейные и опорные подшипники, втулки скольжения разного диаметра.
  5. Шаговые двигатели. Их надо 3 шт. для установки по осям X, Y, Z. Вполне подходят электродвигатели от принтеров или DVD-плееров.
  6. Ходовые винты и гайки.
  7. Контроллер шаговых двигателей.
  8. Блок питания контроллера.
  9. Мягкая муфта для передачи плавного хода и обеспечения соосности шагового двигателя.
  10. Кабели и провода, в т. ч. USB-кабель.
  11. Шкивы для ременной передачи и ремни зубчатого типа.
  12. Концевые выключатели.
  13. Компьютер.

Для сборки лазерного станка необходимо приготовить головку с лазером. Он подбирается в зависимости от необходимой мощности излучения. Хорошо подходит диод от пишущего DVD-плеера (красное свечение).

Можно приспособить источник из лазерной указки или светодиодного фонарика. Для фокусировки луча потребуются линзы, которые можно извлечь из тех же устройств, где находился лазер. Самое верное – купить готовый лазерный излучатель.

Нельзя забывать об его охлаждении, для этого нужен охлаждающий радиатор.

Для сборки схемы контроля и управления нужна электронная плата с информационным дисплеем, транзисторы и электронные платы для управления шаговыми двигателями, диоды, резисторы и другие детали. На фото показан стандартный набор деталей для электроники.

Для изготовления станка своими руками надо заранее приготовить такой инструмент: болгарка, электродрель, паяльник, ножовка и ножовка по металлу, электролобзик, отвертка, плоскогубцы, ключи (гаечные и торцевые), напильники, шило, молоток, штангенциркуль, линейка, угольник, ножницы. Потребуются и расходные материалы: изолента, герметик, суперклей, скотч, шурупы, винты, болты, скобы, хомуты.

Как собрать лазерный станок ЧПУ своими руками: пошаговая инструкция

Самостоятельная сборка ЧПУ станка осуществляется в следующем порядке:

1. Раскрой и изготовление основания. Проще всего для него использовать фанеру толщиной 10–12 мм. Основание может быть прямоугольным или скругленным. При создании мощного станка его изготавливают из металла.

2. Закрепление на основании неподвижных боковых стенок. Они могут быть из фанеры, ДСП, дерева или металла. На стенках сверлятся отверстия для установки направляющих стержней.

3. Установка направляющих по оси Y. Предварительно на них нанизываются опоры скольжения для подвижных боковых стенок каркаса. Вариант таких опор приведен на фото.

4. Изготовление подвижных боковых стенок. Сверление в них отверстий для направляющих по оси Х и установка их на стенках.

5. Закрепление подвижных стенок на опорах.

6. Сборка рабочей головки станка. Ниже показана принципиальная схема каркаса в сборе с универсальной головкой, на которой можно крепить лазерный излучатель, шпиндель или иной рабочий орган. Его чертеж приведен на следующем фото. Конкретно для лазерного излучателя можно собрать более легкую конструкцию лазерной головки с радиатором охлаждения.

7. Монтаж электрической части. Подведение электропитания, установка концевых выключателей, кнопок пуска и аварийной остановки. Пример элегантной компоновки ячейки для размещения электрической схемы показан на фото.

8. Монтаж электроники и подключение управляющей платы, контроллера.

После проверки всех элементов можно начинать подготовку станка к работе.

Электроника для самодельного лазерного ЧПУ станка

В станках с ЧПУ важнейшую роль играет электронная начинка. Она должна обеспечить управление прибором с компьютера путем выдачи команд шаговым двигателям и руководства траекторией движения рабочего органа. Для этого необходима управляющая программа, которая обеспечит подачу нужных команд на контроллер в форме G-кодов. Обязательно устанавливается порт LPT.

Важно! Для восприятия команд и распределения их по шаговым двигателям в контроллере располагается управляющая плата. Популярностью пользуется стандартная плата KY-2012 (5 Axis CNC Breakout Board for Stepper Motor Driver с DB25 Cable). Часто станки делаются на базе Arduino.

Настройка и отладка самодельного лазерного станка

Для работы станка с ЧПУ необходимо в компьютер загрузить программное обеспечение, т. е. УП. Загрузка готовой программы осуществляется с внешнего носителя (дискеты, флешки, магнитные ленты). Она должна быть многофункциональной, но простой в использовании. Выбирают УП в зависимости от назначения станка.

Наиболее популярные программы:

  1. ArtCAM. Позволяет создавать сложные объемные рельефы. Можно вставить один рельеф в другой.
  2. LinuxCNC. Это универсальная программа для многофункционального использования. Для функционирования необходим объем памяти не менее 4 ГБ.
  3. Mach3. Совместима с операционной системой Windows. Имеет доступную цену и русифицированную версию.
  4. Mach4. Это одна из самых быстрых программ. Совместима практически с любой операционной системой.
  5. MeshCAM. Программа особо подходит для управления двухсторонней обработки объемных изделий.
  6. SimplyCam. Прекрасно справляется со сложным гравированием.
  7. CutViewer. Обеспечивает визуализацию процесса обработки и высокую производительность.
  8. CadStd. Это простая программа для создания схем и графиков, чертежей любой сложности. Выдает DXF-файлы, загружаемые в CAM-программы для генерации правильных траекторий обработки заготовок.

После выбора оптимальной УП она загружается в карте памяти, жестком диске компьютера или на твердотельном накопителе. Для подготовки станка на конкретную операцию загружается графическое изображение или чертеж детали после обработки. Графический файл нужно предварительно перевести в формат DXF, Exeilon, HPGL или Gerber.

Настойку можно проконтролировать по монитору. Команды подаются в форме G- и М-кодов, понятных для платы контроллера. Траектория описывается по 3–5 координатам. Настройка и отладка программы обеспечивается строго в соответствии с инструкцией.

При проведении настройки на дисплее отображается информация о том, какими клавишами надо пользоваться.

Отладка станка производится на шаблонах. Прибор настраивается на проведение стандартных операций, при этом контролируется точность обработки. После тестовых опробований станок можно запускать в рабочем режиме. На фото показаны результаты практического использования.

Лазерные станки с ЧПУ обеспечивают высокую точность обработки деталей из разных материалов. При правильном подходе самодельные аппараты способны значительно расширить возможности домашних мастеров. Важно учитывать советы специалистов при конструировании и сборке, а также соблюдать технику безопасности при эксплуатации.

Лазерная резка металла своими руками — собираем самодельный лазер для резки металла

Лазер для резки металла своими руками

Развитие науки, которое мы наблюдаем вот уже почти полтора века, происходило с неминуемым развитием техники.

В настоящее время, на промышленности используется множество свежих технологических идей, инновационных методик и практически совершенных технологий. К числу последних может быть отнесена и лазерная резка металла.

Своими руками металлические листы нельзя обрезать с филигранной точностью — их в идеале сложно загнуть и придать им необходимую форму.

Процессы лазерной резки, как правило, выполняются с помощью оборудования, в котором лазерный станок отыгрывает важнейшую роль.

Что представляет из себя лазерная резка металла?

Речь идет об особой технологии обработки металлических листов, из которых впоследствии создаются всевозможные изделия и конструкции. Мощный лазер может осуществлять удивительно точную резку и раскрой листов металла.

В большинстве случаев, лазером управляют при помощи компьютера, что, собственно, и гарантирует высочайшую точность резки. Лазерный луч фокусируется на материале и направляет на него высококонцентрированную энергию, в результате чего станок разрезает практически любые материалы, вне зависимости от их свойств и характеристик.

Стандартный станок состоит из специального координатного стола, лазерной головки, которая управляется при помощи микропроцессора, а также системы управления или же АСУ. В последние годы производители стали гораздо чаще выпускать станки, обладающие более специализированным назначением ― в качестве примера можно привести те же станки для резки труб.

Как ни странно, аппарат лазерной резки металла (цена, которого, к слову, в кризисное время устанавливается иногда совершенно хаотично) характеризуется легким и сравнительно простым управлением. Оборудование позволяет соблюдать даже сложные контуры плоских и объемных деталей. Процесс резки металла с использованием лазера практически полностью является автоматизированным.

Как происходит процесс лазерной резки металла?

Лазерная резка металла своими руками едва ли может быть осуществлена идеально, поскольку подходящий станок собрать очень и очень трудно. Для лазерной резки используется технологическое оборудование на основе газовых, волоконных либо твердотельных лазеров. Техника может работать как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом режиме.

Во время резки с помощью лазера разрезаемый участок металлического листа начинает плавиться, происходит возгорание, испарение либо выдувание струей газа. При этом функционирование техники гарантирует получение весьма узких резов и минимальные размеры зоны термического влияния.

Листовые металлы буквально прожигаются в нужных местах ― именно так воздействует на них аппарат лазерной резки металла. Цена такого оборудования, к сожалению, пока еще не позволяет сделать подобные аппараты настолько распространенными, как, например, те же гильотины для резки металла.

Какие материалы можно обрабатывать с помощью лазерной резки?

Мощность лазера для резки металла позволяет работать с очень широким набором материалов. В частности, резать можно сталь любого состояния, листы алюминия и различные сплавы этого материала. Также можно работать с самыми разными цветными металлами ― медью, латунью. В зависимости от того, какой материал будет обрабатываться, и происходит подбор конкретного типа лазера.

Если же речь идет о таком инструменте, как самодельный лазер для резки металла, и Ваши возможности в выборе типов лазера по каким-то причинам ограничены, то важно будет знать следующую информацию.

Лучше всего подвержены обработке металлы, имеющие невысокую теплопроводность — это так, поскольку энергия в таком оборудовании концентрируется в ограниченном объеме металла. Правильной является и антагонистичное мнение ― если металлы обладают высокой теплопроводностью, то возможен риск образования грата.

Лазерный станок может осуществлять резку не только одних лишь металлических листов. Лазерная головка для резки металла прекрасно справляется с деревом и множеством других материалов.

Преимущества технологии лазерной резки

Несмотря на некоторые специфические особенности такой техники, существует гораздо больше плюсов, которыми характеризуется лазерная резка металла (оборудование). Цена, конечно, в этот список не входит. Итак, лазерная резка в первую очередь характеризуется отсутствием механического воздействия на материалы, которые подвергаются обработке.

Возможны лишь совсем небольшие деформации ― некоторые из них временные, а другие остаются и с остыванием материала. В связи с этим, можно сделать следующий вывод: даже самые хрупкие, мягкие материалы, которые очень легко деформировать, можно резать с максимальной точностью. Более высокой точности добиться просто невозможно при резке металлических листов.

Верно и обратное ― лазерная резка позволяет обрабатывать даже самые твердые сплавы. Такой вот приятный парадоксальный вывод можно сделать. Высокая мощность лазера становится гарантией высокой производительности процесса. И это не говоря уже о высоком качестве самих поверхностей реза.

Лазерный станок при работе со сталью, имеющей сравнительно небольшую толщину, может демонстрировать и такую нехарактерную для подобного оборудования особенность, как высокая скорость.

Кроме того, Вам не понадобится покупать или изготавливать для создания продукции в небольшом количестве дорогостоящие формы для литья изделий. С этой целью гораздо проще и практичнее будет провести раскрой материала с помощью лазера — в таком случае, вопрос будет решен!

Также стоит упомянуть, что лазерный станок позволяет осуществлять и автоматический раскрой материала. Для осуществления этого действия, нужно перенести на компьютер лазерной установки, подготовленный чертежный рисунок, а оборудование выполнит всю работу самостоятельно, соблюдая минимальную степень погрешности.

Другие особенности лазерной резки

Одним из так называемых «минусов» лазерной резки можно назвать малую её доступность. Лазерная резка металла своими руками, происходящая в каком-то небольшом гараже ― это весьма спорная возможность для простого покупателя, который не имеет большой суммы для приобретения лазерного оборудования.

Исходя из фактора высокой стоимости, только при достаточной обоснованности такого шага должна быть выбрана лазерная резка металла (оборудование). Цена ее, однако, хоть и высока, но находится немало предприятий и частных лиц, имеющих финансовые средства для приобретения подобной техники.

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Сделай сам
Добавить комментарий

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