Vytváranie laserového rytca vlastnými rukami

Zariadenie a princíp činnosti

Hlavným prvkom rytca je polovodičový laser. Vydáva zaostrený a veľmi jasný lúč svetla, ktorý spaľuje spracovávaný materiál. Nastavením výkonu žiarenia môžete zmeniť hĺbku a rýchlosť horenia.

Laserová dióda je založená na polovodičovom kryštáli, ktorého vrch a spodok sú P a N oblasti. K nim sú pripojené elektródy, cez ktoré je dodávaný prúd. Medzi týmito oblasťami je spojenie P-N.

V porovnaní s bežnou laserovou diódou vyzerá obrovský: jeho kryštál sa môže zobraziť s neviditeľným vzhľadom.

Hodnoty je možné dešifrovať takto:

1. P (pozitívna) oblasť.
2. P - N prechod.
3. N (negatívna) oblasť.

Konce kryštálu sú vyleštené do ideálneho stavu, takže funguje ako optický rezonátor. Elektróny, ktoré tečú z pozitívne nabitého regiónu k negatívnemu, vyvolávajú fotonový prechod v P - N. Odrazom od stien kryštálu vytvára každý fotón dva podobné, tie, ktoré zase rozdeľujú a tak ďalej na nekonečno. Reakcia reťazca vyskytujúca sa v polovodičovom laserovom kryštáli sa nazýva čerpací proces. Čím viac energie sa privádza do kryštálu, tým viac sa čerpá do laserového lúča. Teoreticky môže byť nasýtený do nekonečna, ale v praxi je všetko iné.

Počas prevádzky sa dióda zohreje a musí sa ochladiť. Ak ste neustále zvyšujú privádza do krištáľovej sily, skôr alebo neskôr príde chvíľa, kedy bude chladiaci systém prestane riešiť odvod tepla a diódu spálené.

Výkon laserových diód zvyčajne nepresahuje 50 wattov. Ak sa táto hodnota prekročí, je ťažké vytvoriť účinný chladiaci systém, takže výkonné diódy sú vo výrobe extrémne drahé.

Existujú polovodičové lasery pre 10 alebo viac kilowattov, ale všetky sú kompozitné. Ich optický rezonátor je čerpaný diódami s nízkym výkonom, ktorých počet môže dosiahnuť niekoľko stoviek.

U gravírov sa nepoužívajú zložené lasery, pretože ich výkon je príliš vysoký.

Vytvorenie laserového rytiera

Pre jednoduchú prácu, ako napríklad vzory napaľovania na strome, nepotrebujete zložité a drahé zariadenia. Bude to stačiť, aby mal laserový rytec na vlastnej koži pracujúci na batérii.

Pred vytvorením rytca, je potrebné pre zostavenie týchto častí pripraviť:

1. Laserová dióda z jednotky DVD-RW.
2. Zaostrenie objektívu.
3. Profil hliníka tvaru U alebo rúrka z neželezného kovu s vnútorným priemerom 15-20 mm.
4. Elektrolytický kondenzátor je 50 V, 2200 μF.
5. Rezistor 5 Ohm.
6. Filmový kondenzátor je 100 nF.
7. Tlačidlo Hodiny.
8. Spínač.
9. Tepelne vodivé lepidlo.
10. Typ batérie je 18650 a držiak pre ňu.
11. Krabica pod špongiou na topánky.
12. Scotch, vrátane obojstrannej.
13. Prilepte teplom zbraň spotrebným materiálom.
14. Regulátor nabíjania.
15. Jack zásuvka 2,1 x 5,5 mm.

Odpojte hlavičku pre písanie z jednotky DVD.

Opatrne vytiahnite zaostrovací šošovku a rozobrať telo hlavy tak dlho, kým sa neobjaví 2 laser ukryté v teploraspredelyayuschie čriev.

Jeden z nich je infračervený, na čítanie informácií z disku. Druhá, červená, je spisovateľka. Aby ste ich rozlíšili, použite na ich svorky napätie 3 volty.

Pinov zistenia:

Pred testovaním sa uistite, že používate tmavé okuliare. Neskúšajte laser pri pohľade na diódové okno. Stačí vidieť odraz lúča.

Je potrebné vybrať laser, ktorý sa rozsvietil. Zvyšok môže byť zlikvidovaný, ak neviete, kde ho použiť. Na ochranu pred statickou energiou spájajte všetky závery diódy a odložte ich. Videli ste profil 15 cm z profilu. Vyvŕtajte otvor pod ním. Urobte v škatuliach výrezy pre profil, nabíjaciu zásuvku a spínač.

Schéma laserového rytca z DVD s vlastnými rukami vyzerá takto:

Zaludit kontaktných plôch na doske ovládania nabíjania a chovu:

Použitím vodičov k kontaktom B + a B-regulátor nabíjajte batériový priestor. Kontakty + a - prejdite na hniezdo, zvyšné 2 - na laserovú diódu. Najprv pomocou sklopnej montáže spájajte napájací okruh lasera a dobre ju izolujte lepiacou páskou.

Skontrolujte, či sa terminály rádiových komponentov neuzatvárajú spolu. Spájajte do napájacieho obvodu laserovú diódu a tlačidlo. Umiestnite zostavené zariadenie do profilu a lepte laserom tepelne vodivé lepidlo. Upevnite zvyšné časti na obojstrannú lepiacu pásku. Nastavte tlačidlo hodín na jeho miesto.

Vložte profil do škatule, odstráňte drôty a upevnite ho tavným lepidlom. Spájku prepnite a nainštalujte ho. Vykonajte rovnaký postup s nabíjacím slotom. S teplovzdušnou pištoľou prilepte batériový priestor a regulátor nabíjania na miesto. Vložte batériu do držiaka a zatvorte škatuľku s vekom.

Pred začatím používania musíte laser nastaviť. Ak to chcete urobiť, umiestnite na 10 cm od nej list papiera, ktorý bude cieľom laserového lúča. Umiestnite zaostrovací objektív pred diódou. Odtiahnutím a priblížením dosiahnete spaľovanie cieľa. Prilepte šošovku k profilu v mieste, kde bol dosiahnutý najväčší účinok.

Zostavený rytec je ideálny pre malé diela a zábavné účely, ako sú zápalné zápalky a horiace balóny.

Pamätajte, že rytec nie je hračka, ktorú nemôžete dať deťom. Laserový lúč v prípade kontaktu s očami spôsobuje nezvratné účinky, takže prístroj nesmie byť mimo dosahu detí.

Výroba CNC zariadení

Pri veľkom množstve práce sa bežný rytec nedá vyrovnať so záťažou. Ak ho budete používať často a veľa, budete potrebovať zariadenie s číselným ovládaním.

Montáž vnútra

Dokonca aj doma môžete urobiť laserový rytec. Na tento účel musia byť z tlačiarne odstránené krokové motory a vodiace lišty. Budú riadiť laser.

Úplný zoznam požadovaných údajov je nasledujúci:

• Laserová dióda z jednotky na písanie.
• Radiátor pre diódu.
• 3 krokový motor.
• 6 kruhových vodidiel.
• Držiaky pre vodiace lišty.
• 3 dvojité alebo 6 samostatných posuvných vozíkov.
• Napájanie 5 V, 4 A.
• Arduino UNO.
• 2 ovládače krokových motorov.
• 2 prepínače.
• Doska z kovu 50 x 50 cm a hrúbka 2 mm (pre základňu).
• Veľký list preglejky.
• Rohy na pripevnenie preglejky.
• Samorezné skrutky.
• 2 nábytkové slučky.
• Drôty s prierezom 0,5 mm².
• Pohyblivý káblový kanál.
• Plastové káblové zväzky.
• Tranzistor IRFZ44.
• 2 tlakové valce.
• 5 stupňov.
• Kovová tyč (os pre prevody a valce).
• 4 ložiská.
• Ozubený pás.
• Konvertor DC-DC je 2 A.
• Štyri koncové spínače.
• Tlačidlo Hodiny.
• Konektor Jack 2.1 x 5.5 mm.
• 4 gumové alebo silikónové nožičky.
• Tepelne vodivé lepidlo.
• Epoxidová živica s tvrdidlom.

Schéma pripojenia pre všetky komponenty:

Pohľad zhora:

Vysvetlenie symbolov:

1. Polovodičový laser s radiátorom.
2. Vozík.
3. Vodidlá osi X.
4. Upínacie valce.
5. Krokový motor.
6. Prevodové zariadenie.
7. Ozubený pás.
8. Upevňovacie prvky vodiacich prvkov.
9. Gears.
10. Krokové motory.
11. Základňa z plechu.
12. Vodiace koľajnice osi Y.
13. Vozíky na osi X.
14. Ozubené pásy.
15. Podpora uzáverov.
16. Koncové spínače.

Zmerajte dĺžku vodiacich prvkov a rozdeľte ich na dve skupiny. V prvej bude 4 krátke, v druhej - 2 dlhé. Vodiace lišty z rovnakej skupiny musia mať rovnakú dĺžku.

Pridajte na dĺžku každej skupiny koľajníc o dĺžke 10 cm a nakrájajte na veľkosť základne. Zo zárezov ohýbajte nosníky v tvare písmena U pre ukotvenie a prilepte ich k základni. Označte a vyvŕtajte otvory pre skrutky.

Vyvŕtajte otvor v radiátore a lepidlo tam lepidlo pomocou tepelne vodivého lepidla. Spájajte drôty a tranzistor. Skrutky naskrutkujte radiátor na vozík.

Nainštalujte držiaky koľajnice na obe podpery a upevnite ich skrutkami. Vložte vodiace lišty osi y do upevňovacích prvkov a na ich voľných koncoch položte vozíky na osi X. Vložte do nich vodiace lišty s laserovou hlavou namontovanou na nich. Posuňte upevňovače osi Y na vodidlá a pripevnite ich k nosičom.

Vyvŕtajte otvory v miestach upevnenia elektromotorov a prevodových osí. Nainštalujte krokové motory na ich miestach a vložte ozubené kolesá na ich hriadele. Vložte osi predbežne vyrezané z kovového hriadeľa do otvorov a zafixujte ich epoxidovým lepidlom. Po zovretí vložte do pastorku a navíjacie valčeky vložené ložiská.

Namontujte rozvodové remey podľa obrázku. Pred fixáciou ich utiahnite. Skontrolujte pohyblivosť osi X a laserovej hlavy. Mali by sa pohybovať s malou námahou a otáčať cez pásy všetky valčeky a prevody.

Pripojte drôty k laseru, motory a konce káblov a utiahnite ich spojkami. Výsledné zväzky sú umiestnené v pohyblivých káblových kanáloch a pripevnené k vozňom.

Vysuňte vodiče von.

Vytvorenie prípadu

Vyvŕtajte otvory v rohoch na základni. Odstráňte 2 centimetre od okrajov a nakreslite obdĺžnik.

Jeho šírka a dĺžka opakuje rozmery budúceho trupu. Výška trupu musí byť taká, aby boli umiestnené všetky vnútorné mechanizmy.

Vysvetlenie symbolov:

1. Loop.
2. Tlačidlo hodín (štart / stop).
3. Sieťový vypínač Arduino.
4. Laserový spínač.
5. Zásuvka 2,1 x 5,5 mm pre napájanie napájania 5 V.
6. Ochranná skrinka DC-DC invertor.
7. Drôty.
8. Ochranná schránka Arduino.
9. Body držiaky.
10. Rohy.
11. Základňa.
12. Nohy z protišmykového materiálu.
13. Pokrytie.

Vystrihnite všetky detaily prípadu z preglejky a zaistite ich rohmi. Pomocou závesov pripevnite kryt k telu a zašroubujte ho k základni. Na prednej stene vyrežte otvor a zasuňte drôty cez ňu.

Zoberte ochranné kryty z preglejky a vyrežte otvory pre tlačidlo, spínače a zásuvky. Nainštalujte Arduino do skrinky tak, aby bol konektor USB zarovnaný s otvorom, ktorý je určený. Nastavte konvertor DC-DC na 3 V pri prúde 2 ampéry. Pripojte ho k puzdru.

Umiestnite tlačidlo, sieťovú zásuvku, vypínače a elektrický obvod rytiera na miesto. Po spájkovaní všetkých drôtov umiestnite kryty na teleso a skrutky ich zašroubujte. Ak chcete rytec pracovať, musíte naplniť firmvér v Arduino.

Po krátkom blikanie otočiť rytec, a kliknite na tlačidlo "Štart". Nechajte laser vypnutý. Stlačením tlačidla sa spustí proces kalibrácie, počas ktorého mikropočítač zmení a zapamätá si dĺžku všetkých osí a určí polohu laserovej hlavy. Po jeho dokončení bude rytec úplne pripravený na prácu.

Skôr ako začnete pracovať s rytcom, musíte preložiť obrázky do formátu vhodného pre Arduino. Môžete to urobiť pomocou nástroja Inkscape Laserengraver. Presuňte vybraný obrázok na ňu a kliknite na položku Konvertovať. Výsledný súbor je poslaný káblom do Arduino a spustenie procesu tlače zapnutím laseru.

Takýto rytec dokáže spracovať len predmety pozostávajúce z organických látok: drevo, plast, tkaniny, nátery farieb a lakov a iné. Kovy, sklo a keramiku nemôžu byť na ňom vyryté.

Nikdy nezapínajte rytec s otvoreným vekom. Laserový lúč vstupujúci do oka sa zameriava na sietnici, poškodenie. Reflexné uzatvorenie očných viečok vám nešetrí - laser bude mať čas na vypálenie náplasti sietnice pred tým, ako sa zatvorí. V tomto prípade nemôžete cítiť nič, ale v priebehu času sa sietnica začne odlupovať, čo môže viesť k úplnej alebo čiastočnej strate videnia.

Ak ste chytili laser "zajačik", čo najskôr kontaktujte očného lekára - to pomôže vyhnúť sa vážnym problémom v budúcnosti.