Как сделать лазерный выжигатель

Не секрет, что каждому из нас в детстве хотелось иметь такое устройство, как лазерная установка, которая могла бы разрезать металлические уплотнения и прожигать стены. В современном мире эта мечта легко воплощается в реальность, поскольку теперь можно соорудить лазер с возможностью резки различных материалов.

Электрическая схема блока питания лазерного диода.

Разумеется, в домашних условиях невозможно изготовить настолько мощную лазерную установку, которая будет прорезать железо или дерево. Но при помощи самодельного устройства можно резать бумагу, полиэтиленовое уплотнение или тонкий пластик.

Лазерным устройством можно выжигать различные узоры на листах фанеры или на дереве. Оно может использоваться в качестве подсветки объектов, расположенных в удаленной местности. Область его применения может быть как развлекательной, так и полезной в строительных и монтажных работах, не говоря о реализации творческого потенциала в сфере гравировки по дереву или оргстеклу.

Как правильно сделать пол из фанеры.

Обзор поделок из фанеры: их плюсы и минусы.

Режущий лазер

Инструменты и принадлежности, которые потребуются для того, чтобы изготовить лазер своими руками:

Рисунок 1. Схема лазерного светодиода.

  • неисправный DVD-RW привод с рабочим лазерным диодом;
  • лазерная указка или портативный коллиматор;
  • паяльник и мелкие провода;
  • резистор на 1 Ом (2 шт.);
  • конденсаторы на 0,1 мкФ и 100 мкФ;
  • аккумуляторы типа ААА (3 шт.);
  • маленькие инструменты типа отвертки, ножика и напильника.

Этих материалов будет вполне достаточно для предстоящих работ.

Итак, для лазерного устройства в первую очередь необходимо подобрать DVD-RW привод с поломкой механического характера, поскольку оптические диоды должны быть в исправности. Если у вас отсутствует износившийся привод, придется приобрести его у людей, которые продают его на запчасти.

При покупке следует учитывать, что большинство приводов от производителя Samsung являются непригодными для изготовления режущего лазера. Дело в том, что эта компания выпускает DVD-приводы с диодами, которые не защищены от наружного воздействия. Отсутствие специального корпуса означает, что лазерный диод подвержен тепловым нагрузкам и загрязнению. Его можно повредить легким прикосновением руки.

Рисунок 2. Лазер из DVD-RW привода.

Оптимальным вариантом для лазера будет привод от производителя LG. Каждая модель оснащается кристаллом с различной степенью мощности. Этот показатель определяется скоростью записывания двухслойных DVD-дисков. Крайне важно, чтобы привод был именно записывающим, поскольку в нем содержится инфракрасный излучатель, который нужен для изготовления лазера. Обычный не подойдет, так как он предназначен только для считывания информации.

DVD-RW со скоростью записи 16Х оснащен красным кристаллом мощностью 180-200 мВт. Привод со скоростью 20Х содержит диод мощностью 250-270 мВт. Высокоскоростные записывающие устройства типа 22Х оборудуются лазерной оптикой, мощность которой достигает 300 мВт.

Разборка DVD-RW привода

Этот процесс должен проделываться с тщательной осторожностью, поскольку внутренние детали имеют хрупкую структуру, их легко повредить. Демонтировав корпус, вы сразу заметите необходимую деталь, она выглядит в виде небольшого стеклышка, расположенного внутри передвижной каретки. Его основание и нужно извлечь, оно отображено на рис.1. Этот элемент содержит оптическую линзу и два диода.

На этом этапе сразу следует предупредить, что лазерный луч является крайне опасным для человеческого зрения.

При прямом попадании в хрусталик он повреждает нервные окончания и человек может остаться слепым.

Лазерный луч обладает ослепляющим свойством даже на расстоянии 100 м, поэтому важно следить за тем, куда вы его направляете. Помните, что вы несете ответственность за здоровье окружающих, пока такое устройство находится в ваших руках!

Рисунок 3. Микросхема LM-317.

Перед тем как приступить к работе, необходимо знать, что лазерный диод можно повредить не только неосторожным обращением, но и перепадами напряжения. Это может случиться за считанные секунды, поэтому диоды работают на основе постоянного источника электричества. При повышении напряжения светодиод в устройстве превышает свою норму яркости, вследствие чего разрушается резонатор. Таким образом, диод теряет свою способность к нагреву, он становится обычным фонариком.

На кристалл воздействует и температура вокруг него, при ее падении производительность лазера возрастает при неизменном напряжении. Если она превысит стандартную норму, резонатор разрушается по схожему принципу. Реже диод повреждается под воздействием резких перепадов, которые обуславливаются частыми включениями и выключениями устройства в течение короткого периода.

После извлечения кристалла необходимо моментально перевязать его окончания оголенными проводами. Это нужно для создания соединения между его выходами напряжения. К этим выходам нужно припаять малый конденсатор на 0,1 мкФ с отрицательной полярностью и на 100 мкФ с положительной. После этой процедуры можно снять намотанные провода. Это поможет защитить лазерный диод от переходных процессов и статического электричества.

Питание

Зависимость величины поглощенной энергии лазерного излучения от радиуса луча и типа соединения.

Читайте также:  Как увеличить громкость колонок

Перед созданием элемента питания для диода необходимо учесть, что он должен подпитываться от 3V и расходует до 200-400 мА в зависимости от скорости записывающего устройства. Следует избегать подсоединения кристалла к аккумуляторам напрямую, поскольку это не простая лампа. Он может испортиться даже под воздействием обычных батареек. Лазерный диод является автономным элементом, который подпитывается электричеством через регулирующий резистор.

Система питания может быть налажена тремя способами с различной степенью сложности. Каждый из них предполагает подпитку от постоянного источника напряжения (аккумуляторы).

Первый метод предполагает регуляцию электричеством при помощи резистора. Внутреннее сопротивление устройства измеряется путем определения напряжения во время прохода через диод. Для приводов со скоростью записи 16Х вполне достаточно будет 200 мА. При повышении этого показателя существует вероятность испортить кристалл, поэтому стоит придерживаться максимального значения в 300 мА. В качестве источника питания рекомендуется воспользоваться телефонным аккумулятором или пальчиковыми батарейками типа ААА.

Преимуществами этой схемы питания являются простота и надежность. Среди недостатков можно отметить дискомфорт при регулярной подзарядке аккумулятора от телефона и сложность размещения батареек в устройстве. Кроме того, трудно определить нужный момент для подзарядки источника питания.

Рисунок 4. Микросхема LM-2621.

Если вы используете три пальчиковых батарейки, эту схему можно легко обустроить в лазерной указке китайского производства. Готовая конструкция отображена на рис.2, два резистора на 1 Ом в последовательности и два конденсатора.

Для второго метода применяется микросхема LM-317. Этот способ обустройства системы питания намного сложнее предыдущего, он больше подойдет для стационарного типа лазерных установок. Схема основывается на изготовлении специального драйвера, который представляет собой небольшую плату. Она предназначена для ограничения электротока и создания необходимой мощности.

Цепь подключения микросхемы LM-317 отображена на рис.3. Для нее потребуются такие элементы, как переменный резистор на 100 Ом, 2 резистора на 10 Ом, диод серии 1Н4001 и конденсатор на 100 мкФ.

Драйвер на основе данной схемы поддерживает электрическую мощность (7V) вне зависимости от источника питания и окружающей температуры. Несмотря на сложность устройства эта схема считается простейшей для сборки в домашних условиях.

Третий метод является наиболее портативным, что делает его самым предпочтительным из всех. Он обеспечивает питание от двух батареек ААА, поддерживая постоянный уровень напряжения, подаваемого на лазерный диод. Система удерживает мощность даже при низком уровне заряда в аккумуляторах.

При полной разрядке батарейки схема перестанет функционировать, а через диод будет проходить небольшое напряжение, которое будет характеризоваться слабым свечением лазерного луча. Этот тип подачи питания является самым экономичным, его коэффициент полезности действия равняется 90%.

Схема двухстандартной оптической головки.

Для реализации такой системы питания понадобится микросхема LM-2621, которая размещена в корпусе размером 3×3 мм. Поэтому вы можете столкнуться с определенными трудностями в период припаивания деталей. Конечная величина платы зависит от ваших умений и сноровки, поскольку детали можно расположить даже на плате 2×2 см. Готовая плата отображена на рис.4.

Дроссель можно взять от обычного блока питания для стационарного компьютера. На него наматывается проволока с сечением 0,5 мм с количеством оборотов до 15 витков, как это показано на рисунке. Дроссельный диаметр изнутри составит 2,5 мм.

Для платы подойдет любой диод Шоттки со значением 3 А. К примеру, 1N5821, SB360, SR360 и MBRS340T3. Мощность, поступающая к диоду, настраивается резистором. В процессе настройки рекомендуется соединить его с переменным резистором на 100 Ом. При проверке работоспособности лучше всего использовать изношенный или ненужный лазерный диод. Показатель мощности тока остается таким же, как и на предыдущей схеме.

Подобрав наиболее подходящий метод, можно модернизировать его, если у вас есть необходимые для этого навыки. Лазерный диод нужно размещать на миниатюрном радиаторе, чтобы он не перегревался при повышении напряжения. По завершении сборки системы питания нужно позаботиться об установке оптического стекла.

Размещение оптики

Для создания коллиматора рекомендуется извлечь оптическую линзу из китайской лазерной указки. При этом луч будет иметь диаметр не менее 5 мм, что является слишком высоким показателем. Стоковая линза коллиматора сокращает диаметр луча до 1 мм, но для настройки такого лазера придется потрудиться. Это обусловлено небольшим фокусным расстоянием, что затрудняет регуляцию ширины луча.

Если вам все же удастся настроить стоковую оптику, лазер сможет легко разрезать полиэтиленовые пакеты и моментально лопать воздушные шары. При наведении на древесную поверхность луч прожжет ее, словно паяльник. Главное – не забывать о технике безопасности при использовании.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Выбирая выжигатель для небольшого домашнего бизнеса, стоит ответить себе на вопрос «что я хочу получить». И лазерный, и нихромовый чпу имеют преимущества и недостатки. Но они и создавались для разных задач. Подробнее на эту тему мы и поговорим.

Читайте также:  Как сажать отросток фикуса

ЧПУ выжигатель с нихромовой нитью

Он работает по принципу ручного выжигателя. Жало из проволоки греется с постоянной температурой. Жало перемещается по деревянной поверхности с разной скоростью. В месте, где жало двигается медленно и за счет глубокого прожигания оттенок получается темнее. Там, где перемещение быстрое, на выходе получается светлый оттенок. За счет регулирования скорости перемещения мы получаем разный диапазон цветов.

Автор: Александр Буданцев

Картинка наносится построчно. Это значит, что после нарисованной линии каретка станка с жалом смещается на 0,35 мм и рисует следующую. Этот параметр (0,35 мм) выведен опытным путем. Можно его сделать чуть больше или меньше. Если расстояние между линиями увеличить слишком сильно, то есть вероятность появления пробелов.

Из построчного нанесения с учетом регулирования скорости получается основное преимущества нихромового чпу выжигателя – изображение становится как бы ‘аналоговым’. Плавное изменение скорости дает плавное изменение тона. Поэтому изображение ложится ровно как фотография.

Автор: Александр Озеров

При работе с деревом необходимо также учитывать его физические особенности. При нагреве в одной точке, нагревается и прогорает не только само место касания проволочного пера, но и область вокруг. Объясню на простом примере. Если горячий паяльник прижать к доске, то мы увидим, что секунда за секундой кончик будет сильнее углубляться в фанеру, а область вокруг будет темнеть и расползаться. Происходит тление. Поэтому при отрисовке светлых и темных линий может быть заметно, что светлые тоньше, чем темные. Толщина черной достигает 1,5 миллиметров шириной на медленном перемещении. Мы помним, что шаг 0,35 мм, значит следующая линия наложется на предыдущую. При выжигании это будет не заметно. Если хотите мелкий текст, то с границами букв могут возникнуть проблемы.

Даиметр проволоки, который мы используем равен 0,8 мм. Если взять более тонкую, то с одной стороны точка получается меньше по размеру, но за счет толщины при нагреве нихром теряет упругость – он гнется под собственным весом. Если взять проволоку сильно толще, то это больше запас по упругости, но толстая область касания – мелкие детали пропадут.

Приходится учитывать температуру нагрева. При сильном перегреве нихром теряет упругость. Если поставить выжигание на большой температуре, то жало деформируется в процессе печати, что неизбежно сказывается на результате.

Другая особенность нихромового Пиропринтера – это поддержание постоянной температуры проволочного пера. Ничего особенного делать не нужно. Достаточно убедиться, что в рабочей области нет сквозняка. Некоторые пользователи воспринимают такое указание слишком буквально и боятся поставить окно даже на микро проветривание или открыть дверь в комнату. Такая осторожность скорее излишня. Достаточно убедиться, что нет движения воздуха непосредственно на столе.

Автор: Андрей Маджуга

Кроме древесины можно взять кожу. Но фотографии людей на ней выглядят немного странно. Хотя кому как нравится – дело вкуса. При выжигании выделяется запах, поэтому мы проветриваем помещение.

За счет технологии печати горячим жалом появляется ограничение. Этот способ хорошо подходит для древесины и кожи. Но горячий предмет не оставит следов на стекле и подобных материалах. А синтетические материалы налипнут на жало, что не даст адекватного результата.

Автор: Дмитрий Видинеев

Если вам требуется гравировка на других материалах, кроме фанеры и кожи: на стекле, акриле, ткани и пр., обратите внимание на гравер Гравератик. Этот станок работает несколько на ином принципе. Лазер фокусируется с помощью настроечной линзы в точке и аккумулирует энергию на этой минимальной площади. Наглядный пример – выжигание солнечным светом через лупу. Если в детстве занимались таким хобби, то знаете, что важно поймать правильное расстояние: так, чтобы солнечные лучи сошлись в одном месте. Тогда заготовка начинала выжигаться, и шел дымок.

Как заработать на гравере?

Гравировать можно на досках, коже, стекле, пластике, резине, акриле, бумаге, картоне и т.д. Готовых изделий: деревянные чехлы для телефонов, обложки для паспорта, портмоне, сумки, ремни, акриловые вывески, разделочные доски, деревянные визитки, портреты на стекле и дереве и так далее. Сфера применения действительно очень широкая.

Переносить рисунок можно даже на стену. Для этого нужно хорошо закрепить сам станок. Пиропринтер работает в горизонтальном положении, максимум с небольшим наклоном.

В чем тогда недостаток перед нихромовым способом? Лазер не дает полноценных глубоких оттенков при нанесении как от проволоки. Портреты и растровые картины приходится наносить либо точечным способом, либо полутонами. А диапазон этих тонов заметно более узкий по сравнению с нихромом. Поэтому на лазерных граверах картины наносят часто печать точками (джарвис). Вблизи их, конечно, видно. И продать такое изделие сложнее, чем сделанный на Пиропринтере.

Гравируют лазером и прозрачные объекты (стекло, акрил и др.), но необходимо перед началом их покрыть акриловым грунтом или краской из баллончика. Если начать гравировку стекла без непрозрачного покрытия, то луч просто пройдет насквозь и нарисует на столе под стеклом. Краска (грунт) поможет напечатать непосредственно на поверхность. Последним этапом краску легко смыть растворителем.

Читайте также:  Какие бывают поддоны деревянные

То же самое касается зеркальных поверхностей. В случае акрила луч проходит насквозь, то от зеркал он будет отражаться и, в лучшем случае, повредит диод. В худшем – он отразится и попасть в человека. Поэтому покрывать зеркало обязательно.

Режет ли диодный лазер фанеру?

Не то чтобы нельзя, но не желательно и не каждую фанеру. Толщину до 4 миллиметров за несколько проходов на низкой скорости прорезать удастся, если подать в место реза струю воздуха от компрессора. Но компрессор достаточно шумный.

Гравирует ли лазер металл?

Смотря какой лазер. Оптоволоконный маркер справится легко, но цена маркера приближается к миллиону рублей. Станок СО2 высокой мощности справится, но качество будет уступать оптоволоконному и ценник за такую мощность начнется от 300 тыс. руб., в среднем в районе полумиллиона. А вот луч от диода для этого совсем не предназначен.

Да, есть специальные пасты для гравировки. Паста под воздействием луча протравляют поверхность металла, и след на металле остается. Минус – пасты стоят по 5 тыс. рублей за небольшой тюбик. Возникает вопрос целесообразности.

Подводя итог, еще раз хочется уточнить: «что именно вы хотите изготавливать?». Если хотите продавать портреты на дереве, то однозначно лучше справится Пиропринтер. Он рисует широкий диапазон оттенков и более качественные изображения, близкие к «аналоговым». Более того, с применением карандашного рисунка портрет становится похожим на работу художника.

Если нужна гравировка на большом числе материалов, то однозначно стоит отдать предпочтение Гравератик. Это устройство нанесет изображение на древесину и кожу, стекло, пластик и другие материалы (про металлы читайте выше).

Научиться работать можно с обоими устройствами и оба дают возможность открыть небольшой домашний бизнес. По сложности нельзя сказать, что одно сложнее другого. Немного отличается методика нанесения. Запах сильнее от Гравератика, чем от Пиропринтера. В этом плане последний легче разместить в комнате, в то время как первый желательно поставить в проветриваемом помещении или хотя бы на балконе.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Этот выжигатель по дереву своими руками сделан из лазерного диода и механического карандаша.

Создание выжигателя по дереву своими руками

Вам понадобится:

• оптоволокно, лазерный диод

• радиатор охлаждения и термическая смазка

• батареи типа 2АА или D

• защита для глаз от лазера

ВНИМАНИЕ: Используйте защиту глаз при использовании лазера большой мощности. Никогда не смотрите прямо на луч лазера. Это может вас ослепить.

Шаг 1. Несколько слов о диоде

Источником являемся высокомощный ИК диод с 1W на выходе. Он сжигает все, кроме металла.

Он должен работать на 2 V с постоянным током 1,7 А, он излучает 830нм +/ — 15 нм.

Излучение инфракрасное и его можно увидеть с помощью цифрового фотоаппарата. Используйте очки, которые фильтруют от 750 нм до 900 нм излучения.

Я использую его с элементами питания 2АА, но это не безопасно, поэтому вам нужно сделать маленький и простой источник питания постоянного тока, который вы можете увидеть ниже.

Вх +——-+ Вых R1 1.01 ом

Vвх o—-| LM317 |—+————//—-+—-o 1.25 к 2.5 A источнику

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Диоды имеют (+) и (-) ! Если вы соедините не те полярности, вы, вероятно, сожжете его.

Для пользования диодом в течение долгого времени, я присоединил к нему радиатор. Радиатор я взял со старого телевизора, нанес немного термической смазки на радиатор, чтобы улучшить теплопроводность.

Вы можете использовать любой вид радиаторов.

Шаг 2. Изготовление лазерной ручки

Во-первых, разберите ручку. Я использовал механический карандаш с наконечником, лучший выбор будет карандаш с металлическим корпусом. Наконечник нагревается, и пластик вокруг головки может расплавиться.

Отрежьте кусок оптоволокна по размеру карандаша, вставьте его в наконечник закрепите каплей клея или эпоксидной смолы.

Как вы увидите, оптоволокно намного тоньше карандашного наконечника, поэтому постарайтесь найти очень тонкий карандаш.

Шаг 3. Финал

Теперь волокно с наконечником вставьте в карандаш, соберите его и вы готовы к запуску.

Теперь вы можете выжигать все, не испытывайте его на коже, вы ее сожжете мгновенно.

Никогда не смотрите прямо на лазерный луч и защищайте глаза специальными очками.

Диод излучает 830 нм +/-15 нм, поэтому вам нужны очки, которые фильтруют 750-900 нм излучения.

Комментарии запрещены.

Присоединяйся