В каждом доме найдется старая пришедшая в негодность техника. Кто-то выбрасывает ее на свалку, а некоторые умельцы стараются применить ее для каких-нибудь самодельных изобретений. Так старой лазерной указке можно найти достойное применение – есть возможность сделать лазерный резак своими руками.
Чтобы изготовить из безобидной безделушки настоящий лазер необходимо приготовить следующие предметы:
- лазерную указку;
- фонарик с аккумуляторными батарейками;
- старый, можно и не рабочий пишущий CD/DVD-RW. Главное, чтобы у него был в наличии привод с рабочим лазером;
- набор отверток и паяльник. Лучше использовать фирменный резак, но за неимением может подойти и обычный.
Изготовление лазерного резака
Для начала необходимо извлечь лазерный резак из привода. Эта работа не представляет никакой сложности, но придется набраться терпения и максимум внимания. Так как там содержится большое количество проводов, структура у них одинаковая. При выборе привода важно учитывать наличие пишущего варианта, так как именно в такой модели лазером можно делать записи. Запись производится при испарении тонко нанесенного слоя металла с самого диска. В случае когда лазер работает на чтение, он используется вполсилы, подсвечивая диск.
При демонтаже верхних крепежей, можно обнаружить каретку с расположенным в ней лазером, который способен двигаться в двух направлениях. Ее следует осторожно извлечь путем откручивания, тут присутствует большое количество разъемных устройств и шурупов, которые важно аккуратно снять. Для дальнейшей работы необходим красный диод, при помощи которого осуществляется прожиг. Для его извлечения будет необходим паяльник, а также нужно с аккуратностью убрать крепежи. Важно взять на заметку, что незаменимую деталь для изготовления лазерного резака нельзя встряхивать и ронять, в связи с этим, извлекая лазерный диод, рекомендуется проявлять осторожность.
Как будет извлечен главный элемент будущей модели лазера, необходимо все тщательно взвесить и придумать, куда его поместить и как к нему подключить электропитание, так как для диода пишущего лазера необходимо намного больше тока, чем для диода от лазерной указки, и в этом случае можно использовать несколько способов.
Далее заменяется диод в указке. Для создания мощного лазера уз указки должен быть извлечен родной диод, на его место необходимо установить аналогичный из CD/DVD-RW привода. Указка разбирается с соблюдением последовательности. Она должна быть раскручена и разделена на две части, сверху располагается деталь, которую нужно заменить. Старый диод извлекается и на его место устанавливается требуемый диод, который можно закрепить с помощью клея. Бывают случаи, когда при удалении старого диода могут возникнуть трудности, в этой ситуации можно воспользоваться ножом и немного потрясти указку.
Следующим действием будет изготовление нового корпуса. Чтобы будущий лазер можно было удобно использовать, подключить к нему питание и для придания ему внушительного вида можно применить корпус фонарика. Устанавливается переделанная верхняя часть лазерной указки в фонарик и подводится к нему питание от аккумуляторных батареек, которое подключается к диоду. Важно не перепутать полярность питания. Перед сборкой фонарика стекло и части указки нужно извлечь, так как оно будет плохо проводить прямой ход луча лазера.
Последним этапом является подготовка к применению. Перед подключением необходимо проверить прочность закрепления лазера, правильность подключения полярности проводов и ровно ли установлен лазер.
После совершения этих нехитрых действий лазерный резак готов к использованию. Такой лазер можно использовать для прожига бумаги, полиэтилена, для розжига спичек. Область применения может быть обширна, все будет зависеть от фантазии.
Дополнительные моменты
Можно изготовить и более мощный лазер. Для его изготовления понадобится:
- привод DVD-RW, можно в нерабочем состоянии;
- конденсаторы 100 пФ и 100 мФ;
- резистор 2-5 Ом;
- три аккумуляторных батарейки;
- провода с паяльником;
- коллиматор;
- стальной светодиодный фонарик.
Это тот незамысловатый набор комплектуется для сборки драйвера, который при помощи платы будет выводить лазерный резак на требуемую мощность. Источник тока к диоду нельзя подключать напрямую, так как он моментально испортиться. Также важно учесть, что диод для лазера должен питаться током, но никак не напряжением.
Коллиматором является корпус оснащенный линзой, благодаря которой все лучи сходятся в один узкий пучок. Такие приспособления приобретаются в магазинах радиодеталей. Они удобны тем, что в них уже оснащено место для установки лазерного диода, а что касается стоимости, то она довольно мала всего 200-500 рублей.
Можно, конечно, применить корпус от указки, но в нем лазер будет сложно прикрепить. Такие модели изготавливаются из пластикового материала, а это приведет к нагреванию корпуса, и он не будет достаточно охлажден.
Принцип изготовления аналогичен предыдущему, так как в этом случае тоже используется лазерный диод из DVD-RW привода.
При изготовлении необходимо применять антистатические браслеты.
Это нужно для снятия статики с лазерного диода, он является очень чувствительным. При отсутствии браслетов, можно обойтись подручными средствами – на диод можно намотать тонкую проволоку. Далее собирается драйвер.
Перед сборкой всего устройства проверяется работа драйвера. При этом необходимо подсоединить нерабочий или второй диод и замерить силу подаваемого тока мультиметром. Учитывая скорость тока, его силу важно подобрать по нормам. Для многих моделей применима сила тока в 300-350 мА, а для более скоростных можно применить и 500 мА, но для этого должен быть использован совершенно другой драйвер.
Конечно, такой лазер может собрать любой непрофессиональный техник, но все-таки для красоты и удобства подобное устройство разумней всего соорудить в более эстетичном корпусе, а какой именно использовать – можно выбрать на любой вкус. Практичней всего его будет собрать в корпусе светодиодного фонарика, так как его размеры компактны, всего 10х4 см. Но все же носить такое устройство не нужно в кармане, так как соответствующие органы могут предъявить претензии. Такое приспособление лучше всего хранить в специальном чехольчике, во избежание запыления линзы.
Важно не забывать, что устройство является в своем роде оружием, которое стоит использовать с осторожностью и нельзя его направлять на животных и людей, так как оно очень опасно и может нанести вред здоровью, самым опасным является направление в глаза. Опасно давать подобные аппараты детям.
Лазер можно оборудовать разными приспособлениями, и тогда из безобидной игрушки выйдет довольно мощный прицел для оружия, как пневматического, так и для огнестрельного оружия.
Вот незамысловатые советы по изготовлению лазерного резака. Немного усовершенствовав подобную конструкцию, можно изготовить резаки для кройки акрилового материала, фанеры и пластика, производить гравировку.
Изготовить лазер для резки металла своими руками. Мощность такого устройства будет небольшой, но есть способы увеличить ее за счет подручных приспособлений.
Лазерный резак - уникальное приспособление, которое полезно иметь в гараже каждого современного мужчины. Изготовить лазер для резки металла своими руками - несложно, главное соблюдать простые правила. Мощность такого устройства будет небольшой, но есть способы увеличить ее за счет подручных приспособлений. Функционала производственной машины, которая без приукрашивания - может все, самоделкой не достичь. Но для бытовых дел, этот агрегат подойдет очень кстати. Давайте рассмотрим, как его соорудить.
Все гениально просто, поэтому для создания такого оборудования, которое способно вырезать красивейшие узоры в прочных сталях, можно сделать из обычных подручных материалов. Для изготовления обязательно потребуется старая лазерная указка. Помимо этого, следует запастись:
- Фонариком, работающим на аккумуляторных батарейках.
- Старым DVD-ROM, из которого нам потребуется извлечь матрицу с лазерным приводом.
- Паяльник и набор отверток для закручивания.
Первым шагом будет являться разборка привода старого дисковода компьютера. Оттуда нам следует извлечь прибор. Будьте аккуратны, чтобы не повредить само устройство. Привод дисковода должен быть пишущим, а не просто читающим, дело в строении матрицы устройства. Сейчас в подробности вдаваться не будем, но просто используйте современные нерабочие модели.
После этого, вам обязательно нужно будет извлечь красненький диод, который прожигает диск во время записи на него информации. Просто взяли паяльник и распаяли крепления этого диода. Только ни в коем случае не бросайте его. Это чувствительный элемент, который при повреждениях может быстро испортиться.
При сборке самого лазерного резака следует учесть следующее:
- Куда лучше установить красный диод
- Каким образом будут запитываться элементы всей системы
- Как будут распределяться потоки электрического тока в детали.
Помните! На диод, который будет выполнять прожиг, требуется намного больше электричества, нежели на элементы указки.
Решается эта дилемма просто. Диод из указки меняется красной лампочкой из привода. Разобрать указку следует с той же аккуратностью, что и дисковод, повреждения разъемов и держателей, испортят ваш будущий лазер для резки металлов своими руками. Когда вы это сделали, можно приступать к изготовлению корпуса для самоделки.
Для этого вам потребуется фонарик и аккумуляторные батарейки, которые запитают лазерный резак. Благодаря фонарику у вас получится удобная и компактная деталь, не занимающая много места в быту. Ключевым моментом оборудования такого корпуса является правильно подобрать полярность. Удаляется защитное стекло с бывшего фонарика, чтобы оно не являлось преградой для направленного луча.
Последующим действием является запитка самого диода. Для этого вам необходимо подключить его к зарядке аккумуляторной батареи, соблюдая полярность. В завершении проконтролировать:
- Надежность фиксации устройства в зажимах и фиксаторах;
- Полярность устройства;
- Направленность луча.
Неточности докрутить, а когда все готово можно поздравить себя с успешной завершенной работой. Резак готов к использованию. Единственное, что нужно помнить - его мощность намного меньше, чем мощность производственного аналога, поэтому слишком толстый металл ему не под силу.
Осторожно! Мощности прибора достаточно, чтобы навредить вашему здоровью, поэтому будьте осторожны во время управления и старайтесь не запихивать пальцы под луч.
Усиление самодельной установки
Для усиления мощности и плотности луча, который и является главным режущим элементом, следует приготовить:- 2 «кондера» на 100 пФ и мФ;
- Сопротивление на 2-5 Ом;
- 3 аккумуляторные батарейки;
- Коллиматор.
Ту установку, которую вы уже собрали можно усилить, чтобы в быту получить достаточно мощности для любых работ с металлом. При работе над усилением помните, что включить напрямую в розетку ваш резак будет для него самоубийством, поэтому следует позаботиться о том, чтобы ток сперва попадал на конденсаторы, после чего отдавался батарейкам.
При помощи добавления резисторов вы можете повысить мощность вашей установки. Чтобы еще больше увеличить КПД вашего устройства, используйте коллиматор, который монтируется для скапливания луча. Продается такая модель в любом магазине для электрика, а стоимость колеблется от 200 до 600 рублей, поэтому купить ее не сложно.
Дальше схема сборки выполняется так же, как было рассмотрено выше, только следует вокруг диода накрутить алюминиевую проволоку, чтобы убрать статичность. После этого вам предстоит измерить силу тока, для чего берется мультиметр. Оба конца прибора подключаются на оставшийся диод и измеряются. В зависимости от нужд вы можете урегулировать показатели от 300 мА до 500 мА.
После того, как калибровка тока выполнена, можно переходить к эстетическому декорированию вашего резака. Для корпуса вполне сойдет старый стальной фонарик на светодиодах. Он компактный и умещается в кармане. Чтобы линза не пачкалась, обязательно обзаведитесь чехлом.
Хранить готовый резак следует в коробке или чехле. Туда не должна попадать пыль или влага, иначе устройство будет выведено из строя.
В чем разница между готовыми моделями
Стоимость является главной причиной, почему множество умельцев прибегают к изготовлению лазерного резака своими руками. А принцип работы заключается в следующем:- Благодаря созданию направленного лазерного луча происходит воздействие на металл
- Мощное излучение заставляет материал испаряться и выходить под силой потока.
- В результате благодаря малому диаметру лазерного луча получается высококачественный срез заготовки.
Глубина врезания будет зависеть от мощности комплектующих. Если заводские модели оборудуются высококлассными материалами, которые обеспечивают достаточный показатель углубления. То самодельные модели способны справиться врезаться на 1-3 см.
Благодаря таким лазерным установкам можно сделать уникальные узоры в заборе частного дома, комплектующие для декорирования ворот или ограждений. Существует всего 3 вида резаков:
- Твердотельные. Принцип работы завязан на использовании специальных сортов стекла или кристалликов светодиодного оборудования. Это недорогие производственные установки, которые используются на производстве.
- Волоконные. Благодаря использованию оптического волокна можно получить мощный поток и достаточную глубину врезания. Они являются аналогами твердотельных моделей, но благодаря своим возможностям и характеристикам по производительности лучше их. Но и дороже.
- Газовые. Из названия понятно, что для работы используется газ. Это может быть азот, гелий, углекислый газ. КПД таких устройств на 20% выше, чем у всех предыдущих. Их используют для резки, сварки полимеров, резины, стекла и даже металла с очень большим уровнем теплопроводности.
В быту без особых затрат можно получить только твердотельный лазерный резак, но его мощности при грамотном усилении, которое было разобрано выше, хватает для выполнения бытовых работ. Теперь у вас есть знания относительно изготовления такого устройства, а дальше только действовать и пробовать.
А у вас есть опыт в разработке лазерного резака по металлу своими руками? Поделитесь с читателями, оставив под этой статьей комментарий!
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.
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.
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.
Лазерная резка дерева видео:
Точный раскрой металла – задача не из легких. Применяются фрезеры, плазморезы, гидроабразивные резаки.
С недавних пор стало возможным применение научных разработок в промышленности и даже в быту, и лазерный резак по металлу из фантастического аксессуара превратился в обычный инструмент, который можно приобрести. В том числе, и для личного пользования.
Стоимость промышленного оборудования выходит за рамки здравого смысла. Но при определенных объемах коммерческого использования, покупка возможна. Если площадь обработки не выходит за рамки 0,5 м на 1 м, вполне можно уложиться в 100 тыс. рублей. Это реальная сумма для небольшой металлообрабатывающей мастерской.
Установка лазерной резки металла – принцип работы
Речь пойдет не о гиперболоиде инженера Гарина, оставим эту тему для фантастов. Размеры излучателя и его мощность, по-прежнему являются непреодолимым препятствием для создания портативных боевых лазеров, или режущего инструмента на их основе.
Промышленные установки для ручного применения фактически не являются ручными приборами. Сама установка стационарная, и подает энергию лазерного луча к режущей головке с помощью оптоволокна. Да и защита у оператора должна быть на уровне космонавта или на худой конец сталевара.
Важно! Любой, даже маломощный лазер, при бесконтрольном включении, может привести к пожару, серьезным травмам, и материальному ущербу.
Прежде чем начинать делать лазер своими руками для резки металла, и тем боле производить пробное включение, позаботьтесь о мерах безопасности и защиты глаз. Отраженный от металла луч также обладает разрушительной силой.
Принцип работы
Лазерный луч создает точечный гипер нагрев обрабатываемого материала, приводящий к расплавлению, а при продолжительном воздействии – испарению металла. Последний вариант годится скорее для разрушения, поскольку шов получается с неровными краями. Да и пары металла осаждаются на элементах станка, особенно на оптике. Это сокращает срок службы.
Принцип работы плазменной резки наглядно показан в этом видео
Гораздо эффективнее (и выгоднее экономически) доводить металл до расплавления, и выдувать материал из зоны расплава. Шов получается тонким, идеально ровным, а продукты расплава вместе с дымом моментально удаляются из рабочей зоны.
По такому принципу работают все промышленные резаки. Основные компоненты лазерной установки для резки металлов:
- Собственно излучатель, или лазерная пушка. Кроме источника лазерного луча необходимо обеспечить его «доставку» в зону реза, и фокусировку до требуемого размера.Поэтому оптический элемент обязательно входит в комплект излучателя. При этом оптика может быть выполнена единой конструкции с пушкой, или состоять из разнесенных компонентов, работающих как целостный комплекс.Если вы делаете лазерной резки своими руками – в первую очередь найдите подходящий излучатель.
- Система подачи сжатого воздуха (или инертного газа) в точку реза для выдувания расплавленного металла и охлаждения режущей головки
- Вентиляционная система нижней части резака, для отвода дыма, продуктов горения и расплава.
- Координатный привод, обеспечивающий запрограммированную траекторию перемещения.Если вам необходимы лишь прямолинейные разрезы – понадобится несложный контроллер скорости перемещения. При сложных формах требуется координатная система с ЧПУ.Это самый доступный элемент в плане изготовления резака по металлу своими руками.
- Рабочий стол, на котором заготовка должна прочно удерживаться (не допуская смещения). Обрабатываемая пластина может располагаться на точечных опорах. Укладывание заготовки на плоскую поверхность сделает работы невозможными, поскольку стол будет разрушаться лучом.
Популярное: Бруски для заточки ножей – не менее тонкий инструмент, чем сами клинки
- Стол также может быть оборудован системой координатного перемещения.
- Блок питания установки, и контроллер, регулирующий мощность лазера для резки металла.
Излучатель для резки может работать по различной технологии:
Твердотельные лазеры
Активным элементом является кристалл полупроводника. Преимущество – компактность и удобство использования. Модели малой мощности имеют доступную цену. Недостаток – высокая сложность (и стоимость) мощных моделей. Поэтому в резаках применяются нечасто.
Если вам нужен не очень мощный лазер, выполненный своими руками в домашних условиях – это оптимальный вариант. Граверы по металлу, способные резать тонкие металлические листы, получили распространение именно по причине ценовой доступности.
В этом видео сравнивают работу двух типов лазера твердотельного и газового
Волоконные лазеры
Элементом накачки и излучения является тонкий кварцевый стержень – стекловолокно. Имеет высокий КПД – до 40%. Достаточно компактное изделие, к тому же выделяет относительно мало тепла. Стало быть, не нужно городить систему охлаждения.
Излучающий комплекс не требует сложной оптики, достаточно пары стеклянных линз. Продолжительный срок эксплуатации по причине малого износа волокна. Есть возможность создавать модульные конструкции: несколько головок в итоге объединяют свою мощность. Излучение можно транслировать по гибкому оптоволокну.
Газовые лазеры, в основном – CO2
Недорогие и достаточно мощные излучатели, использующие химические свойства газа. Для накачки используют высоковольтные блоки питания. Серьезный недостаток – громоздкая конструкция и низкий КПД (не более 10%).
Лазерный резак своими руками – практический пример создания
Несмотря на сложность изготовления, и дорогостоящее оборудование (в первую очередь излучатель), станок можно собрать самостоятельно. Поскольку главная нагрузка (технологическая и финансовая) лежит именно на лазере, вокруг него строится остальная конструкция.
В данном примере используется CO2 лазер ЛГН-703. Это достаточно древняя, но вполне работоспособная конструкция. При наличии смекалки, его можно приобрести в НИИ, имеющих советские корни. Многие экземпляры списаны по причине формального окончания срока службы. При этом лазеры до сих пор работоспособны.
Мощность такой трубки порядка 50-60 Вт, чего вполне достаточно, чтобы изготовить самодельный лазерный резак. Блок питания изготавливается из доступных деталей от лампового телевизора. Требуется умножитель: напряжение для запуска накачки – 35000 вольт, для поддержания луча – 25000 вольт.
Схема достаточно простая в изготовлении, это видно на фото.
Систему водяного охлаждения описывать нет смысла, ее организовать несложно. Главная задача – создать систему координатного перемещения и фокусировки зеркал.
Первое зеркало неподвижно. Оно проецирует луч на второй рефлектор, который перемещается вдоль луча на подвижной ферме. По ферме двигается каретка с фокусирующей головкой. Луч направляется на оптику с помощью третьего зеркала. В результате, вне зависимости от положения головки, луч всегда попадает «в цель».
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.
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.
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.
Вернуться к оглавлению
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.
Вернуться к оглавлению
Питание
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%.
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.