Сборка лазерного ЧПУ станка своими руками

В этом посте мы расскажем вам историю о том, как построить ЧПУ лазерный станок своими руками, которую нам поведал один из подписчиков.

Предисловие
Технические характеристики
Нужные материалы для сборки
Процесс сборки
Электроника для станка
Выводы

Предисловие

Пару месяцев назад я просматривал записи с конкурса, в котором увидел несколько довольно крутых гравировальных машин, и я подумал: «Почему бы мне не создать свою собственную?». И так я и сделал, но не хотелось копировать чужой проект, я хотел сделать свой собственный уникальный ЧПУ станок своими руками. И так началась моя история …

Технические характеристики

Этот лазерный гравер оснащен 1,8 Вт 445 нм лазерным модулем, конечно, это ничто по сравнению с промышленными лазерными резаками, которые используют лазеры более 50 Вт. Но для нас будет достаточно и этого лазера. Он может вырезать бумагу и картон, и может выгравировать все виды древесины или изделия из фанеры. Я еще не тестировал другие материалы, но уверен, что он может наносить гравировку на многие другие поверхности. Сразу зайду наперед и скажу, что он имеет большое рабочее поле размером около 500×380 мм.

Кому под силу сделать такой лазерный станок? Каждому, не важно, вы инженер, юрист, учитель или студент, как я! Все, что вам необходимо – терпение и большое желание получить действительно качественный станок.

Мне потребовалось около трех месяцев, чтобы спроектировать и построить эту гравировальную машину, в том числе я около месяца ждал детали. Конечно, такую работу можно выполнить и быстрее, но мне всего 16 лет, поэтому работать я мог только на выходных.

Нужные материалы для сборки

Понятно, что вы не сможете сделать лазерный гравер, не имея нужных деталей, поэтому я составил спецификацию с почти всем необходимым для его изготовления. Практически все детали куплены на Aliexpress, потому что это дешево, и есть бесплатная доставка для большинства товаров. Другие детали, такие как обработанные стержни и листы МДФ (можно сделать из фанеры), были куплены в местном строительном магазине. Лазер и драйвер лазера были заказаны на ebay.
Я попытался найти самые низкие цены для всех деталей (не включая доставку).

Было потрачено много времени, прежде чем я пришел к этому дизайну. Сначала я сделал несколько других, но именно этот был действительно самым красивым из всех остальных. Первым делом я нарисовал все детали в графическом редакторе и распечатал их в натуральном размере.
Весь гравер я собираю из листов МДФ толщиной 18 мм и 12 мм.
Выбор пал на этот дизайн также потому что можно было легко прикрепить ось Z и инструмент, превратив наш станок в фрезерный.

Конечно, я мог бы сделать другой, более простой дизайн … Но нет! Хотелось чего-то особенного!

Процесс сборки

Распечатав чертежи, у меня появились детали, которые необходимо было собрать в кучу. Первое, что я сделал, – это установил дверь корпуса электроники с левой стороны и замок с петлей (дверца устанавливается без трудностей, поэтому я сделал это в первую очередь. Чтобы собрать корпус для электроники, я использовал множество L-образных железных скоб с отверстиями под саморезы. Если корпус планируется изготавливать из фанеры, то предварительно необходимо просверлить в ней также отверстия под саморезы.

Сначала была взята снова левая сторона корпуса электроники и установлена на нее передняя и задняя части корпуса при помощи скоб. Я не использовал винты или гвозди для установки крышки и панели управления, а прикрутил те же скобы к стенкам и просто положил крышку с панелью на них чтобы в дальнейшем при установке электроники не возникало никаких неудобств.

Читайте так же:

Как увеличить обороты электродвигателя 12 вольт

Отложив корпус электроники в сторону и взяв опорную плиту и опорные части оси Х необходимо установить их таким образом, как показано на фотографиях, убедившись, что ось Х и крепление мотора находятся на правой стороне станка с ЧПУ. Теперь можно смело установить корпус электроники таким же образом, как и показано на рисунках.

Далее были взяты два 700-мм вала, нанизаны на них по два линейных подшипника на каждый, и они были зафиксированы на самом станке при помощи специальных концевых опор для шлифованных валов.
На данном этапе у меня получилось вот что:

Уберите в сторону эту половину лазерного станка на некоторое время и займитесь подвижной частью X, а ось Y поддержите и прикрепите на весу опоры вала к движущейся части оси X гайками и болтами и прикрепите двумя гайками опору на ось Х.

Теперь возьмите два 500-миллиметровых вала, наденьте по одному линейному подшипнику на каждый вал, наденьте опору вала на каждый конец каждого вала и установите их на станок.
Прикрепите ходовую гайку оси Y на подвижную часть оси Y с помощью гаек и болтов, и прикрутите ее к линейным подшипникам с помощью саморезов.
Прикрепите ходовой винт и шаговый двигатель.
Подсоедините все это к другой половине гравера и закрепите ходовой винт и шаговый двигатель.

Теперь у вас должно выйти что-то похожее на то, что изображено на этом фото:

Электроника для станка

Я также установил деревянную деталь в корпус электроники, чтобы закрепить шаговый двигатель.

Далее была прикреплена верхняя часть корпуса электроники, пульт управления и рабочий стол уже после того, как была установлены несколько печатных плат, схема к которым прилагается в комплекте.

Ну или можно просто положить крышку и панель на гравёре, чтобы полюбоваться проделанной работой и великолепным дизайном.»

Выводы

Это, пожалуй, и вся информацию, которую он нам донес, но это довольно неплохая инструкция для тех, у кого есть мечта собрать собственноручно хороший самодельный лазерный станок для домашних и хоббийных целей.

Сама сборка лазерного гравера не особо затратная, поскольку количество деталей минимально, да и стоимость их не особо высока. Самыми дорогими деталями являются, наверное, шаговые двигатели, направляющие и, конечно же, детали самой лазерной головки с системой охлаждения.

Именно этот станок заслуживает особого внимания, поскольку не каждый лазерный гравер позволяет быстро устанавливать на 3 ось фрезерную машинку и превращать станок в полноценный ЧПУ фрезер.

В заключение хочется сказать: если вам действительно хочется самому собрать качественный станок ЧПУ своими руками, который будет служить верой и правдой долгие годы, не нужно экономить на каждой детали и пытаться сделать направляющие ровнее заводских или заменять ШВП на шпильку с гайкой. Такой станок работать хоть и будет, но качество его работы и постоянная настройка механики и программного обеспечения просто расстроит вас, заставив пожалеть о потраченном на него времени и средствах.

Лазер для металла своими руками.

В последнее время в сети появилось множество различных статей и видеопособий о том, как собрать лазер для металла своими руками. Это достаточно интересные и познавательные статьи. Ознакомившись с ними, порой хочется осуществить действия, описание в них и сделать гравер.

Однако, задумывались ли Вы о безопасности подобных устройств. Лазер для металла своими руками — это, по своей сути, такой же лазерный комплекс, как и промышленный станок. Отличия заключаются в конструктиве. В случае с самоделками, в него не заложены абсолютно никакие меры предосторожности и защиты человека.

И это чревато. Лазер для металла своими руками или произведений на фабрике, одинаковы опасны для органов зрения человека. При отсутствии механизмов и программного обеспечения, гарантирующего отсутствие ложных срабатываний, оператор станка может полностью лишиться зрения. Такие случае бимели место быть и при эксплуатации промышленных комплексов для гравировки и маркировки. Что говорить о приборе, в котором все направлено исключительно на удешевление.

Читайте так же:

Как сварить алюминий в домашних условиях инвертором

С точки зрения технической оснащенности, функционала и качества выполняемой работы лазер для металла своими руками уступает заводской продукции. И это естественно. В сборочных цехах работают инженеры, чья задача — совершенствовать оборудование, повышать точность, надежность и производительность.

Компания LaserFor не является исключением из данного правила. За годы работы компания довела свои флагманские модели до оптимального состояния как в техническом плане, так и в отношении эргономики. В линейке представлены станки для режима работы 24/7 и для периодической нагрузки. Ознакомиться с модельным рядом Вы всегда можете в каталоге, представленном на сайте laserfor.ru. Однако, в нем Вы не найдете лазер для металла своими руками, так как специфика LaserFor — качественное и надежное оборудование для бизнеса. Такие машины должны приносить прибыль. А значит, являться надежными, точными, быстрыми и иметь короткий срок окупаемости. Эти аспекты и являются векторами развития компании.

Познакомиться с граверами и маркировщиками LaserFor и сравнить их с лазером для металла своими руками всегда можете, посетив демонстрационные залы в Москве или Екатеринбурге. Демонстрация и проведение испытаний с использованием Ваших образцов проводятся бесплатно. Во время тестов технологи ознакомят Вас с техническими особенностями и ответят на все возникшие у Вас вопросы.

Выбирая что-либо, выбирайте лучшее!

Новости и статьи

Начало 2019 года ознаменовалось выходом на рынок
VII поколения оборудования LaserFor серии PB.
Новинка обладает рядом новых возможностей,
которые ранее были присущи только
дорогостоящему оборудованию!

Выбирайте только необходимые компоненты!

Наши клиенты не переплачивают за дополнительный функционал

Не смотря на карантин мы остаемся на связи, чтобы иметь возможность общаться с Вами!

Обращайтесь за консультациями, мы с радостью ответим на все Ваши вопросы!

Установки для лазерной гравировки серии PB — это универсальный инструмент, позволяющий производить несколько типов работ.

Собственное ПО позволяет развивать Ваш бизнес сразу в нескольких направлениях!

Лазерная очистка — наиболее перспективное направление в сфере лазерной металлообработки. Именно поэтому мы разработали ПО, предоставляющее нашим заказчикам дополнительные конкурентные преимущества!

Лазерный станок с ЧПУ своими руками

Лазерный станок с ЧПУ — высокоточное устройство, которое предназначено для гравировки по фанере, а при достаточной мощности лазера — и для резки фанерных листов. Тем не менее, собрать такой аппарат можно в домашней мастерской, в гараже и даже на кухне. Главное — правильно подобрать компоненты и точно их установить.

Читайте нашу подробную инструкцию, если интересуетесь сборкой самодельного лазерного станка.

Содержание

Материалы для сборки лазерного станка ЧПУ своими руками

Материалы, необходимые для самостоятельной сборки лазерного ЧПУ-станка, зависят от требуемых модификаций. Чем более мощный и производительный требуется станок, тем больше деталей, и тем сложнее необходимые компоненты (особенно, оптическая составляющая). То же самое можно сказать про процесс сборки. Создание аппарата с рабочим столом площадью от 0,5 кв. м требует гораздо больше сил и опыта, чем постройка небольшого настольного станка с рабочим полем формата A4.

Параметры компонентов зависят от модификации будущего станка, в целом, список компонентов для самодельного лазерного станка с ЧПУ стандартный:

Лазер мощностью от минимальной, достаточной для выжигания по фанере, около 0,5 Вт, до 40 Вт;
3 зеркала на шарнирах;
Фокусирующая линза, установленная в специальную голову;
Система охлаждения (комплекс воздушного и/или жидкостного охлаждения);
Древесная плита для корпуса;
Направляющие – металлические профили;
Держатели направляющих;
Подшипники (линейные и опорные) и втулки скольжения;
3 шаговых двигателя;
Контроллер двигателей;
Блок питания контроллера;
Ходовые винты и гайки;
Электрические провода;
Шкивы для ременной передачи и ремни зубчатого типа;
Концевые выключатели.

Читайте так же:

Лобзик для вырезания по дереву

Главный вопрос — где найти лазер. Для начала стоит определить, какой источник лазера необходим — диодный лазер или CO2-трубка. Приобрести источники лазера можно как на AliExpress или eBay, так и в специализированных магазинах. Также можно найти аналог диодного лазера, например — использовать лазер из пишущего DVD-плеера. В любом случае, необходимо понимать, как работает излучатель на максимальной мощности. От этого зависит назначение и конструкция станка. На стадии сборки необходимо определить, какой трансформатор понадобится для лазера, и какая система нужна для охлаждения излучателя, а также лазерной головы с линзой.

Прежде всего, необходимо спроектировать лазерный станок. Для этого подходит любая CAD-программа. Некоторые детали, например — держатели зеркал и корпус лазерной головы, рекомендуется для простоты напечатать на 3D-принтере. Чтобы обеспечить максимальную точность и прочность деталей за разумную цену, рекомендуется использовать PETG. Это прочный пластик, со стойкостью к нагреву до 75 °C.

Как собрать лазерный станок с ЧПУ своими руками: пошаговая инструкция

Сборка лазерного станка с ЧПУ из вышеперечисленных компонентов состоит из нескольких этапов.

Создание основания. Чаще всего используют 10-мм фанеру, для крупных станков стоит задуматься о металлическом сварном каркасе.
Фиксация боковых стенок, которые изготовлены из древесных плит или тонкого металла.
Изготовление подвижных боковых стенок, с отверстиями для направляющих по оси Х.
Крепление направляющих по оси Y. На этих направляющих предварительно размещают подвижные боковые стенки.
Сборка рабочей головы станка. Принципиально конструкция должна предусматривать возможность крепления на направляющих, а также горизонтальное размещение фокусирующей линзы.
Монтаж оптической установки — лазера и зеркал, монтаж электроники и охлаждающей системы.
Подключение ЧПУ-станка к электросети и отладка оборудования.

После проверки всех элементов можно начинать подготовку станка к работе.

Электроника для самодельного лазерного ЧПУ-станка

Точность работы станка с ЧПУ непосредственно зависит от особенностей управляющей электроники. Электронные «мозги» станка — контроллер, — обеспечивают передачу команд с компьютера на шаговые двигатели. Для этого необходима управляющая программа, передающая команды в форме G-кода. Также контроллер отвечает за включение и выключение лазера в нужные моменты.

Контроллер можно приобрести в собранном виде, либо создать устройство самостоятельно, используя в качестве основы популярную управляющую плату. Среди распространенных плат можно выделить KY-2012 (5 Axis CNC Breakout Board for Stepper Motor Driver с DB25 Cable) и Arduino.

Настройка и отладка самодельного лазерного станка

Самой ответственной частью работы является настройка оптической системы. Работа по отладке узлов производится пошагово: от лазерного излучателя к лазерной голове. Следует помнить, что в процессе работы с лазером обязательно необходимо носить защитные очки, которые рассчитаны на блокировку оптического излучения с определенной длиной волны. Также следует помнить, что лазеры обладают большой оптической мощностью, поэтому следует аккуратно работать с оборудованием при включенном лазере и всегда надевать защитные очки.

Самостоятельная настройка станка с ЧПУ:

Убедиться, что охлаждающая система CO2-трубки или вентиляторы охлаждения диодного лазера функционируют исправно;
Перемещая излучатель, добиться, чтобы луч попадал в центр первого зеркала;
Регулируя первое зеркало, получить на втором зеркале отражение в центре;
Регулируя второе зеркало, добиваемся попадания луча в зеркало, расположенное в лазерной голове станка.

Самостоятельная сборка лазерного станка с ЧПУ требует, в первую очередь, хороших знаний электротехники. Если инженер способен собрать оборудование с учетом всех параметров, ему не составит труда построить корпус с направляющими и провести отладку оптической системы.

А если вы не готовы тратить время на это в высшей степени увлекательное, но трудоемкое занятие, и рисковать деньгами, — покупайте лазерные станки различной мощности в Top 3D Shop.

Применение лазерных станков Trotec: гравировка на стекле

Подходят для гравировки оптики, посуды, зеркал, торговых витрин и др.

Лазерное оборудование Trotec для резки, гравировки и маркировки
Применение лазера
Стекло

Подходящие виды стекла для лазерной гравировки

Гравировка лазерным станком на стекле — это качественно, устойчиво к стиранию и оригинально. Например, на винные бокалы, фужеры для шампанского, пивные кружки, бутылки, зеркала или оконное стекло могут быть нанесены очень тонкие контуры и детали, напр., фотографии, текст или логотипы. С помощью лазерного гравера Trotec можно нанести очень точные линии на стекло благодаря высокому качеству оптики и комплектующих станка.

Тарное стекло
Литое стекло
Пресованное стекло
Полированное листовое стекло
Листовое стекло
Хрустальное стекло
Зеркальное стекло
Оконное стекло
Зеркала
Коническое и круглое стекло
Стаканы, винные бокалы
Бутылки

Читайте так же:

Как правильно паять паяльником микросхемы

Подходящие виды стекла для лазерной гравировки

Примеры гравировки лазерным станком на стекле

Лазерная гравировка винных фужеров

Вращательное устройство c роликами для Speedy 300

Примеры применения гравировки лазерным станком на стекле

Сферы применения

Как и при "матировании" материала, стекло может быть лишь поверхностно подвергнуто травлению с помощью лазерного гравера. С помощью лазерных станков Trotec на материал можно аккуратно нанесьти мельчайшие детали в виде четких выгравированных изображений белого цвета. Для лазерной гравировки на стекле конической формы (напр., пивных кружек либо бутылок) мы рекомендуем использовать роторное гравировальное устройство, которое во время нанесения гравировки будет автоматически поворачивать изделие, чтобы оно все время находилось в правильном положении.

Резать стекло лазером невозможно.

Автомобильная промышленность
Торговое оборудование, витрины
Оптика
Украшения
Сувениры
Дизайн дома или офиса
Посуда: фужеры, бокалы, стаканы, бутылки, тарелки, подносы и др.
Зеркала

Почему выгодно приобрести лазерный гравер для стекла?

Основными преимуществами покупки лазерного гравера Trotec для обработки стекла будет следующее:

Качество обработки (возможно нанесение любых мельчайших деталей +/-5 микрометров)
Высокая производительность благодаря скорости (180-355 см/с), отсутствию шаблонов
Экономное производство благодаря качеству станка и бесконтактного принципа лазерной гравировки и маркировки стекла
Удобство работы со станком: отсутствие пыли как при пескоструйной обработке, продуманная до мелочей программа для лазера, концепция мультифукнциональных столов и др.

Подробнее о задачах лазерного станка для гравировки стекла

Качество обработки

Возможно выгравировать любой рисунок или текст даже самого маленького размера
Лазерная гравировка и маркировка долговечна и устойчива к износу, воздействию тепла и моющих средств.

Преимущества лазеров "Trotec"

Благодаря высокому качеству оптики лазерных станков Trotec и технологии InPack Technology можно наносить изображения и текст любого размера вплоть до +/-5 микрометров.

Высокая производительность

Скорость лазерной гравировки на стекле намного быстрее, чем у пескоструйной машины. Это напрямую сказывается на производительности и соответственно на повышении прибыли компании.
Нет необходимости создавать шаблон. Необходимый дизайн подготавливается в программе лазера и автоматически наносится на изделие.

Преимущества лазеров "Trotec"

Серия лазерных граверов Speedy — самые скоростные из имеющихся на рынке лазерные станки с максимальной скоростью гравировки 4,2 м/с и ускорением 5g.

Экономное производство

Лазер не является расходным материалом, поэтому не требуется дополнительных вложений после покупки станка. Особенно если оборудование качественно изготовлено.
Нет риска боя стеклянного изделия, поскольку отсутствует какое-либо механическое воздействие

Преимущества лазеров "Trotec"

Лазерные станки полностью спроектированы и изготовлены в Австрии. Поэтому мы тестируем оборудование в своей лаборатории и даем самую высокую гарантию на лазерные станки среди других производителей (2-4 года).
Специальная технология InPack Technology разработана для сохранения движущихся деталей станка от пыли, которая образуется во время лазерной обработки. Это позволяет получить высокое качество гравировки стекла и надолго сохранить станок в рабочем состоянии.
Trotec использует в станках лазерные источники в металлическом или керамическом корпусе со сроком службы 45 000 часов (металлические) и 90 000 часов, около 10 лет (керамические).

Удобство работы со станком

При лазерной гравировке на стекле не образуется пыль, как при пескоструйной обработке — поверхность материала нагревается лазерным лучом, и происходит удаление мелких частичек стекла.
Не требуется подготовка шаблонов. Программа для лазера позволяет быстро и точно нанести изображение или текст на изделие.

Читайте так же:

Как определить емкость автомобильного аккумулятора

Преимущества лазеров "Trotec"

Удобная и простая в применении программа для лазера JobControl позволяет работать с любыми графическими редакторами и потом нажатием одной кнопки наносить дизайн на изделие.

Советы по лазерной гравировке стекла

Как делают лазерную гравировку и маркировку стекла на круглых и конических предметах?

Следует использовать устройство для круговой гравировки, которое обрабатывает круглые и цилиндрические предметы по всей их окружности. Программное обеспечение для лазера JobControl® предоставляет все необходимые параметры: мощность, скорость, разрешение итд. Вам только необходимо ввести диаметр заготовки и высоту графического элемента, затем можно начинать обработку.

Как гравировать лазером хрупкое стекло?

Чтобы избежать трещин, которые могут появиться в зависимости от типа стекла и содержания свинца, следует положить влажную бумажную салфетку на обрабатываемую поверхность гравировки. Это способствует лучшему отводу теплоты и предотвращает образование трещин на стекле. Зачастую дешевое стекло лучше поддается гравировке, чем хрусталь. Причина заключается в более высоком содержании свинца.

Как можно получить эффект белой гравировки на лазерном станке?

Использование влажной бумажной салфетки не только предотвращает образование трещин на стекле, но и способствует получению чистой белой гравюры. Важно, чтобы в бумаге не было пузырьков воздуха и складок, поскольку эти неровности могут отображаться и быть видимыми на гравюре. Кроме того, убедитесь, что система обдува выключена, в ином случае поток воздуха может преждевременно просушивать влажную бумагу. В качестве альтернативы можно использовать липкую ленту. Для сведения к минимуму теплого воздействия на больших поверхностях и, соответственно, для оптимизации результатов гравировки в графическом редакторе изображение необходимо перевести в оттенки серого (напр., черное изображение — в 70–80 % черного цвета). В таком случае не требуется ни влажная салфетка, ни липкая лента.

Как получить качественный результат лазерной гравировки фото на стекле?

Используйте растрирование серого цвета на уровне 70 % черного; в результате этого на стекло воздействуют меньшие температуры, и достигается лучший результат. Мы рекомендуем применять среднее разрешение 500 dpi и использовать растрирование по методу «упорядоченного сглаживания» (ordered dithering); он оптимально адаптирует данные изображения к используемому материалу.

Как лучше гравировать лазером зеркала?

Из обычного зеркала вы можете сделать уникальный декоративный элемент. Следует использовать волоконный лазер и гравировать верхний слой зеркала через стекло. Стекло не реагирует на волоконный лазер, поэтому снимается только слой зеркала. На самом стекле не образуется надрезов, поскольку на стекло влияет только длина волны CO2-лазера. Последующая очистка выполняется очень легко — материал, удаленный в процессе гравировки, падает на рабочую область станка возле зеркала, а мелкая пыль остается на зеркале. На заднюю сторону зеркала наносится слой акрилового лака.

Оригинальный эффект и качество лазерной гравировки на зеркале состоят в том, что после обработки лазером стекло становится прозрачным, без зеркального покрытия. Можно нанести лак любого цвета на обратную сторону, таким образом цвет лака сохраняет свою яркость и интенсивность, не выгорая со временем от солнца и не стираясь.

Можно ли выполнять лазерную резку стекла?

Нет, лазерная резка стекла невозможна.

Как сделать глубокую гравировку стекла?

Для глубокой гравировки с помощью пескоструйной обработки можно использовать лазерный гравер для быстрого и качественного нанесения шаблона. Для этого нанесите пескоструйную пленку на заготовку и выгравируйте необходимое изображение на поверхности. Сразу же после этого можно приступать к пескоструйной обработке.

голоса

Рейтинг статьи

Сборка лазерного ЧПУ станка своими руками