Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Niekedy je potrebné krásne podpísať darček, ale ako to urobiť nie je jasné. Farba je rozmazaná a rýchlo vymazaná, značka nie je voliteľná. Najlepšie je na to gravírovanie. Nemusíte na to ani utrácať peniaze, pretože každý, kto môže spájkovať, môže urobiť laserový gravírovač vlastnými rukami z tlačiarne.
Zariadenie a princíp činnosti
Hlavným prvkom rytca je polovodičový laser. Vyžaruje sústredený a veľmi jasný lúč svetla, ktorý horí cez spracovávaný materiál. Nastavením výkonu žiarenia môžete zmeniť hĺbku a rýchlosť horenia.
Základom laserovej diódy je polovodičový kryštál, ktorého vrch a spodok sú oblasti P a N. K nim sú pripojené elektródy, ktorými je napájaný prúd. Medzi týmito oblasťami sa nachádza križovatka P - N.
V porovnaní s bežnou laserovou diódou vyzerá ako obra: jeho kryštál je možné vidieť detailne voľným okom.
Hodnoty môžete dešifrovať nasledovne:
- P (kladné) pole.
- P - N prechod.
- N (negatívna) oblasť.
Konce kryštálu sú vyleštené do ideálneho stavu, takže funguje ako optický rezonátor. Elektrony, odvádzajúce z kladne nabitej oblasti do záporných, excitujú fotóny v prechode P-N. Odrážajúc od krištáľových stien, každý fotón generuje dva svojho vlastného druhu, ktoré sú zase rozdelené a tak ďalej do nekonečna. Reťazová reakcia 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 ho môžete nasýtiť do nekonečna, ale v praxi je všetko iné.
Keď sa dióda zahrieva, musí sa ochladiť. Ak neustále zvyšujete výkon dodávaný do kryštálu, skôr alebo neskôr príde okamih, keď sa chladiaci systém už nebude vyrovnávať s rozptylom tepla a dióda bude horieť.
Výkon laserových diód zvyčajne nepresahuje 50 wattov. Keď je táto hodnota prekročená, je ťažké vytvoriť účinný chladiaci systém, takže vysoko výkonné diódy sú extrémne nákladné na výrobu.
Tam sú polovodičové lasery pre 10 alebo viac kilowattov, ale všetky sú zložené. Ich optický rezonátor je čerpaný nízkonapäťovými diódami, ktorých počet môže dosiahnuť niekoľko stoviek.
Kompozitné lasery sa nepoužívajú v rytcoch, pretože ich výkon je príliš veľký.
Vytvorenie laserového rytca
Pre jednoduché práce, ako je napaľovanie drevených konštrukcií, nie sú potrebné zložité a drahé zariadenia. Dosť bude domáci laserový gravírovač, napájaný z batérie.
Pred vytvorením rytca je potrebné pripraviť na montáž tieto časti:
Laserová dióda z jednotky DVD-RW.- Zaostrovacie šošovky.
- Hliníkový profil tvaru U alebo trubka z neželezného kovu s vnútorným priemerom 15-20 mm.
- Elektrolytický kondenzátor 50 V, 2200 microfarad.
- 5 ohm odpor.
- Filmový kondenzátor 100 nF.
- Tlačidlo Hodiny.
- Prenos dát.
- Tepelne vodivé lepidlo.
- Typ batérie 18650 a držiak na to.
- Boxová špongia na topánky.
- Lepiaca páska, obojstranná.
- Lepidlo thermogun so spotrebným materiálom.
- Regulátor nabíjania
- Jack Jack 2, 1 x 5, 5 mm.
Vyberte jednotku na písanie z jednotky DVD.
Opatrne vyberte zaostrovaciu šošovku a rozoberte telo hlavy, kým neuvidíte 2 lasery ukryté v krytoch rozvodu tepla.
Jeden z nich - infračervené, na čítanie informácií z disku. Druhá, červená, je písanie. Na ich rozlíšenie použite napätie 3 volty na ich svorky.
Pinout pinout:
Pred kontrolou vždy používajte tmavé okuliare. Nekontrolujte laser, pri pohľade na okno diódy. Pozrite sa len na odraz lúča.
Je potrebné zvoliť laser, ktorý svieti. Zvyšok môžete odhodiť, ak neviete, kde ho použiť. Aby ste chránili pred statickým nábojom, spájajte všetky elektródy diódy a odložte. Z profilu odrežte 15 cm. Vyvŕtajte otvor pod tlačidlom hodín. Vykonajte rezy v poli pre profil, nabíjaciu zásuvku a prepínač.
Schematický diagram laserového rytca z DVD vlastnými rukami je nasledovný:
Hit padov na ovládacom paneli nabíjania a držiaku:
Pomocou vodičov na svorky B + a B- regulátora nabíjania, spájkujte priestor pre batérie. Kontakty + a - prejdite do zásuvky, zvyšná 2 - do laserovej diódy. Po prvé, namontovaním, spájkujte napájací obvod lasera a dobre ho izolujte lepiacou páskou.
Uistite sa, že zistenia komponentov rádia nie sú vzájomne prepojené. Spájkujte laserovú diódu a tlačidlo do napájacieho obvodu. Zostavené zariadenie umiestnite do profilu a prilepte laser pomocou tepelne vodivého lepidla. Zostávajúce časti upevnite na obojstrannú pásku. Nastavte tlačidlo hodín na svojom mieste.
Vložte profil do krabice, odstráňte vodiče a upevnite ho horúcou taveninou. Prepínač prepájajte a nainštalujte. Rovnakým spôsobom vykonajte aj nabíjaciu zásuvku. Prilepte priehradku na batérie a regulátor nabíjania na svoje miesto. Vložte batériu do držiaka a zatvorte krabicu s vekom.
Pred použitím musíte laser nastaviť. K tomu, 10 centimetrov od neho dať list papiera, ktorý bude cieľom pre laserový lúč. Umiestnite zaostrovaciu šošovku pred diódu. Odtiahnutím a priblížením ho dosiahnete horiaci cieľ. Šošovku prilepte k profilu v mieste, kde sa dosiahol najväčší účinok.
Zostavený rytec je ideálny pre malé práce a zábavné účely, ako sú osvetľovacie zápasy a horiace balóny.
Pamätajte, že rytec nie je hračka, nemôžete ho dať deťom. Laserový lúč v prípade kontaktu s očami spôsobuje nezvratné účinky, preto udržujte prístroj mimo dosahu detí.
Výroba CNC nástrojov
Pri veľkých objemoch práce sa bežný rytec s nákladom nezaoberá. Ak ho budete používať často a veľa, budete potrebovať numerické ovládacie zariadenie.
Zostavenie vnútra
Dokonca aj doma môžete urobiť laserový rytec. Na to je potrebné odstrániť krokové motory a vodidlá z tlačiarne. Budú riadiť laser.
Úplný zoznam potrebných podrobností je nasledovný:
- Laserová dióda z zapisovacieho pohonu.
- Radiátor pre diódu.
- 3 krokový motor.
- 6 vodidiel kruhového prierezu.
- Držiaky pre vodidlá.
- 3 dvojité alebo 6 jednoosých vozíkov.
- Napájanie 5 V, 4 A.
- Arduino uno.
- 2 krokové motory vodiča.
- 2 prepínače.
- Plech 50 x 50 cm a hrúbka 2 mm (základňa).
- Veľký list preglejky.
- Rohy na upevnenie preglejky.
- Samoreznými skrutkami.
- 2 nábytkové pánty.
Drôty s prierezom 0, 5 mm².- Pohyblivý káblový kanál.
- Plastové pásky na drôty.
- Tranzistor IRFZ44.
- 2 prítlačné valce.
- 5 prevodov.
- Kovová tyč (náprava pre ozubené kolesá a valce).
- 4 ložiská.
- Ozubený remeň.
- Krok-dole DC-DC konvertor o 2 A.
- Štyri koncové spínače.
- Tlačidlo Hodiny.
- Jack Jack 2, 1 x 5, 5 mm.
- 4 gumové alebo silikónové nohy.
- Tepelne vodivé lepidlo.
- Epoxidová živica s tužidlom.
Schéma pripojenia všetkých komponentov:
Pohľad zhora:
Dekódovací zápis:
- Polovodičový laser s radiátorom.
- Vozík.
- Vodidlá osí X.
- Stláčacie valce.
- Krokový motor.
- Predné koleso.
- Ozubený remeň.
- Upevňovacie vodidlá.
- Gears.
- Krokové motory.
- Základňa plechu.
- Vodidlá osi Y.
- Vozidlá s osou X
- Ozubené remene.
- Podporuje držiaky.
- Koncové spínače
Zmerajte dĺžku vodidiel a rozdelte ich do dvoch skupín. V prvom bude 4 krátke, v druhom - 2 dlhé. Sprievodcovia z rovnakej skupiny musia mať rovnakú dĺžku.
Pridajte 10 centimetrov k dĺžke každej skupiny vodidiel a odrežte základňu na získané rozmery. Podpery v tvare U ohnite pre upevnenie z orezania a zvarte ich k podkladu. Označte a vyvŕtajte v nich otvory pre skrutky.
Do chladiča vyvŕtajte otvor a prilepte laser tam pomocou tepelne vodivého lepidla. Na neho spájkujte vodiče a tranzistor. Radiátor priskrutkujte k vozíku.
Namontujte dve montážne držiaky koľajníc a zaistite ich skrutkami. Nasaďte vodidlá osi Y do držiakov, nasaďte vozíky osí X na ich voľné konce a zvyšné vodidlá vložte do nich tak, aby na nich bola nasadená laserová hlava. Posuňte vodidlá osi y držiaka a priskrutkujte ich k podperám.
Vyvŕtajte otvory v miestach upevnenia elektromotorov a náprav. Namontujte krokové motory na svoje miesta a nasaďte hnacie kolesá na ich hriadele. Vložte do otvorov predrezaných z osi kovovej tyče a upevnite ich epoxidovým lepidlom. Po vytvrdnutí vložte ozubené kolesá a prítlačné valce s ložiskami, ktoré sú do nich vložené.
Namontujte ozubené remene podľa nákresu. Pred upevnením ich utiahnite. Skontrolujte pohyblivosť osi X a hlavy lasera. Mali by sa pohybovať s malým úsilím, otáčaním všetkých valcov a ozubených kolies cez pásy.
Pripojte vodiče k laseru, motorom a koncovým spínačom a ťahajte ich spolu s káblovými svorkami. Výsledné zväzky vložte do pohyblivých káblových kanálov a upevnite na vozíku.
Drôt končí.
Výroba karosérií
Vyvŕtajte otvory v základni pre rohy. Odbočte z jeho okrajov 2 cm a nakreslite obdĺžnik.
Jeho šírka a dĺžka opakuje rozmery budúcich zborov. Výška skrinky by mala byť taká, aby do nej zapadali všetky vnútorné mechanizmy.
Dekódovací zápis:
- Loop.
- Tlačidlo Hodiny (štart / stop).
- Vypínač Arduino.
- Laserový spínač.
- 2, 1 x 5, 5 mm jack pre napájanie 5V.
- Ochranná skrinka DC-DC menič.
- Drôty.
- Ochranný box Arduino
- upevnenie prípadu.
- Rohy.
- Základňa.
- Nohy z protišmykového materiálu.
- Pokrytie.
Vystrihnite všetky detaily trupu z preglejky a zapnite ich rohmi. Pomocou závesov namontujte kryt na puzdro a priskrutkujte ho k základni. Vystrihnite otvor v prednej stene a vložte do neho drôty.
Ochranné kryty zbierajte z preglejky a vyrezaných otvorov pre tlačidlá, spínače a zásuvky. Nainštalujte Arduino do puzdra tak, aby USB konektor zodpovedal otvoru, ktorý je na to určený. Menič DC-DC nastavte na napätie 3 V pri prúde 2 A. Upevnite ho na puzdro.
Nastavte gombík, sieťovú zásuvku, prepne na miesto a spájajte elektrické obvody rytca. Po spájkovaní všetkých vodičov nainštalujte kryty na puzdro a upevnite ich samoreznými skrutkami. Ak chcete vyryť, musíte vyplniť firmware v Arduino.
Po firmware zapnite rytec a stlačte tlačidlo "Štart". Vypnite laser. Stlačením tlačidla sa spustí proces kalibrácie, počas ktorého bude mikrokontrolér merať a zapamätať si dĺžku všetkých osí a určiť polohu laserovej hlavy. Po jeho dokončení bude rytec plne funkčný.
Predtým, ako začnete pracovať s rytcom, musíte preložiť obrázky vo formáte, ktorý je pre Arduino zrozumiteľný. Môžete to urobiť pomocou programu Inkscape Laserengraver. Presunúť vybraný obrázok do neho a kliknúť na Konvertovať. Výsledný súbor odošlite káblom do zariadenia Arduino a spustite proces tlače zapnutím lasera.
Takýto rytec môže spracovať iba predmety pozostávajúce z organických látok: drevo, plast, tkaniny, nátery a iné. Kovy, sklo a keramika, na ktoré sa bude gravírovať, nebude fungovať.
Nikdy neotvárajte rytec s otvoreným vekom. Laserový lúč, ktorý sa dostal do očí, sa sústreďuje na sietnici a poškodzuje ju. Uzavretie očných viečok vám neušetrí - laser bude mať čas vypáliť časť sietnice pred tým, ako sú zatvorené. V tomto prípade nemusíte nič cítiť, ale postupom času sa sietnica začne odlupovať, čo môže viesť k úplnej alebo čiastočnej strate zraku.
Ak ste chytil laser "zajačik", čo najskôr kontaktujte svojho oftalmológa - to pomôže vyhnúť sa vážnym problémom v budúcnosti.