Vytvoření laserového rytce vlastním rukama

Zařízení a princip činnosti

Hlavním prvkem rytce je polovodičový laser. Vysílá zaostřený a velmi jasný paprsek světla, který spaluje zpracovávaný materiál. Nastavením výkonu záření můžete změnit hloubku a rychlost spalování.

Laserová dioda je založena na polovodičovém krystalu, jehož horní a dolní část jsou oblasti P a N. K nim jsou připojeny elektrody, kterými je dodáván proud. Mezi těmito oblastmi je křižovatka P-N.

Ve srovnání s běžnou laserovou diodou vypadá giganticky: její krystal může být viděn s neviditelným vzhledem.

Hodnoty lze dešifrovat následovně:

1. P (pozitivní) oblast.
2. Přechod P - N.
3. N (negativní) oblast.

Konce krystalu jsou vyleštěny do ideálního stavu, takže funguje jako optický rezonátor. Elektrony, které teče z pozitivně nabité oblasti na negativní, vyvolávají fotonový přechod v P - N. Odrážející ze stěn krystalu, každý foton vytváří dva podobné, ty, které se dále dělí, a tak dále na infinitum. Reakce řetězce, k níž dochází v polovodičovém laserovém krystalu, se nazývá čerpací proces. Čím více energie je přiváděno do krystalu, tím více je čerpáno do laserového paprsku. Teoreticky může být nasát do nekonečna, ale v praxi je všechno jiné.

Během provozu se dioda zahřeje a musí se ochladit. Pokud se síla dodávaná k krystalu neustále zvyšuje, dříve nebo později nastane doba, kdy chladicí systém přestane reagovat na odvod tepla a dioda hoří.

Výkon laserových diod obvykle nepřesahuje 50 wattů. Pokud je tato hodnota překročena, je obtížné vytvořit efektivní chladicí systém, takže výkonné diody jsou ve výrobě extrémně drahé.

Tam jsou polovodičové lasery pro 10 nebo více kilowattů, ale oni jsou všichni kompozitní. Jejich optický rezonátor je čerpán diodami s nízkým výkonem, jejichž počet může dosáhnout několika set.

U ryteců se nepoužívají složité lasery, protože jejich síla je příliš vysoká.

Vytvoření laserového rytce

Pro jednoduchou práci, jako jsou vzory spalování na stromu, nepotřebují složitá a drahá zařízení. Bude stačit k tomu, aby měl vlastní laserový rytec pracující na napájení z baterie.

Před provedením rytce, je nutno pro montáž sestavit následující díly:

1. Laserová dioda z DVD-RW mechaniky.
2. Zaměření objektivu.
3. Hliníkový profil tvaru U nebo trubka z neželezného kovu o vnitřním průměru 15-20 mm.
4. Elektrolytický kondenzátor je 50 V, 2200 μF.
5. Rezistor 5 Ohm.
6. Filmový kondenzátor je 100 nF.
7. Hodiny tlačítko.
8. Přepínač.
9. Tepelně vodivé lepidlo.
10. Typ baterie je 18650 a držák pro něj.
11. Krabička pod houbou pro boty.
12. Skotské, včetně oboustranné.
13. Přiložte teplou pistoli na spotřební materiál.
14. Regulátor nabíjení.
15. Zásuvka jack 2.1 x 5.5 mm.

Vyjměte hlavičku pro zápis z jednotky DVD.

Opatrně vyjměte zaostřovací čočku a rozebírejte kryt hlavy, dokud neuvidíte 2 lasery skryté v odsavačů tepla.

Jeden z nich je infračervený, číst informace z disku. Druhý, červený, je spisovatel. Abyste je mohli odlišit, použijte na svorky napětí o napětí 3 voltů.

Pinout:

Před testováním se ujistěte, že používáte tmavé brýle. Nezapomeňte na laser při prohlížení okna diody. Stačí vidět odraz paprsku.

Je třeba vybrat laser, který se rozsvítil. Zbývající část může být vyřazena, pokud nevíte, kam ji použít. Chcete-li chránit proti statické, spárujte všechny závěry diody dohromady a dejte je stranou. Z profilu viděl 15 cm úsek. Vyvrtejte díru pod ním. Uveďte do rámečku výřezy pro profil, nabíjecí štěrbinu a spínač.

Schéma laserového rytce z DVD s vlastními rukama vypadá následovně:

Zaludit kontaktní plochy na desce pro ovládání nabíjení a na držení:

Použitím vodičů k kontaktům B + a B-regulátor nabíjení pájku prostoru pro baterie. Kontakty + a - přejděte na hnízdo, zbývající 2 - na laserovou diodu. Za prvé, pomocí závěsné montáže, pájte elektrický obvod lasery a dobře jej izolujte lepicí páskou.

Ujistěte se, že se svorky rádiových komponent neuzavírají dohromady. Připojte napájecí obvod laserovou diodu a tlačítko. Umístěte sestavené zařízení do profilu a lepte laser pomocí tepelně vodivého lepidla. Zbylé části upevněte na oboustrannou lepící pásku. Nastavte hodiny na své místo.

Vložte profil do krabice, vyjměte dráty a upevněte ho tavným lepidlem. Spárujte spínač a nainstalujte ho. Proveďte stejný postup s nabíjecím otvorem. Pomocí termoelektrické pistole nalepte prostor pro baterii a regulátor nabití na místo. Vložte baterii do držáku a uzavřete krabici víkem.

Než začnete používat, musíte laser upravit. Chcete-li to udělat, po 10 centimetrech od ní vložte list papíru, který bude cílem laserového paprsku. Umístěte zaostřovací čočku před diodu. Tím, že ji vytáhnete a přiblížíte, dosáhnete hoření cíle. Zlepte čočku na profil v místě, kde byl dosažen největší efekt.

Sestavený rytec je ideální pro drobné práce a zábavní účely, jako jsou zápalné zápalky a vypalování balónků.

Pamatujte si, že rytec není hračka, kterou nemůžete dát dětem. Laserový paprsek v případě kontaktu s očima způsobuje nezvratné účinky, takže přístroj neponechávejte mimo dosah dětí.

Výroba CNC zařízení

Při velkém množství práce se konvenční rytec nedokáže vyrovnat se zatížením. Pokud ho budete používat často a hodně, budete potřebovat zařízení s číselným ovládáním.

Sestavování vnitřku

Dokonce i doma můžete udělat laserový rytec. Za tímto účelem je nutné z tiskárny vyjmout krokové motory a vodítka. Budou řídit laser.

Úplný seznam požadovaných údajů je následující:

• Laserová dioda z jednotky pro zápis.
• Radiátor pro diodu.
• 3 krokový motor.
• 6 kruhových vodítek.
• Držáky pro vodítka.
• 3 dvojité nebo 6 samostatných kluzáků.
• Napájení 5 V, 4 A.
• Arduino UNO.
• 2 ovladače krokových motorů.
• 2 přepínače.
• Deska kovu 50 x 50 cm a tloušťka 2 mm (pro základnu).
• Velký list překližky.
• Rohy pro upevnění překližky.
• Samořezné šrouby.
• 2 nábytkové smyčky.
• Dráty s průřezem 0,5 mm².
• Pohyblivý kabelový kanál.
• Plastové kabelové pásky.
• Tranzistor IRFZ44.
• 2 tlakové válce.
• 5 rychlostních stupňů.
• Kovová tyč (osa převodů a válečků).
• 4 ložiska.
• Ozubený řemen.
• Převodník DC-DC je 2 A.
• Čtyři koncové spínače.
• Hodiny tlačítko.
• Jack jack 2.1 x 5.5 mm.
• 4 gumové nebo silikonové nohy.
• Tepelně vodivé lepidlo.
• Epoxidová pryskyřice s tvrdidlem.

Schéma připojení všech komponent:

Pohled shora:

Vysvětlení symbolů:

1. Polovodičový laser s radiátorem.
2. Vozík.
3. Vodítka osy X.
4. Upínací válečky.
5. Krokový motor.
6. Pohonná jednotka.
7. Ozubený řemen.
8. Upevňovací prvky průvodců.
9. Gears.
10. Krokové motory.
11. Plechová základna.
12. Vodicí kolejnice osy Y.
13. Vozíky osy X.
14. Ozubené řemeny.
15. Podpora upevňovacích prvků.
16. Koncové spínače.

Změřte délku vodítek a rozdělte je do dvou skupin. V prvním bude 4 krátké, ve druhém - 2 dlouhé. Vodicí kolejnice ze stejné skupiny musí mít stejnou délku.

Přidejte na délku každé skupiny kolejnic o rozměru 10 cm a nakrájíme na velikost základny. Ze zbytků ohýbejte podpěry ve tvaru písmene U pro ukotvení a svařte je do základny. Označte a vyvrtejte otvory pro šrouby.

Vyvrtejte díru do chladiče a lepidlo tam lepidlo pomocí tepelně vodivého lepidla. Pájejte dráty a tranzistor na něj. Šrouby našroubujte radiátor na vozík.

Namontujte držáky kolejniček na obě podpěry a upevněte je pomocí šroubů. Vložte vodítka osy y do spojovacích prvků a na jejich volných koncích uveďte vozíky s osou X. Vložte zbývající vodítka do nich pomocí laserové hlavy, která je na nich připevněna. Posuňte upevňovací prvky osy Y na vodítka a přišroubujte je k podpěrám.

Vyvrtejte otvory v místech upevnění elektrických motorů a převodových os. Namontujte krokové motory na své místo a vložte hnací kola na jejich hřídele. Vložte osy předřezané z kovového hřídele do otvorů a upevněte je epoxidovým lepidlem. Po zpevnění vložte pastorek a válečky s vloženými ložisky.

Namontujte rozvodové řemeny podle obrázku. Před upevněním je utáhněte. Zkontrolujte pohyb osy X a laserové hlavy. Měli by se pohybovat s malou námahou, otáčející se přes řemeny otáčejí všechny válečky a ozubená kola.

Připojte dráty k laseru, motory a konce kabelů a utáhněte je spojkami. Výsledné svazky jsou umístěny v pohyblivých kabelových kanálech a upevněny na vozíky.

Vést vodiče ven.

Provedení případu

Vyvrtejte otvory v rozích na základně. Odstupte od okrajů o 2 centimetry a nakreslete obdélník.

Jeho šířka a délka opakuje rozměry budoucího trupu. Výška trupu musí být taková, aby do něj byly vloženy všechny vnitřní mechanismy.

Vysvětlení symbolů:

1. Smyčky.
2. Hodiny (start / stop).
3. Vypínač Arduino.
4. Laserový spínač.
5. Zásuvka 2.1 x 5.5 mm pro napájení 5 V.
6. Ochranná skříň DC-DC invertor.
7. Dráty.
8. Ochranná krabička Arduino.
9. Body držáky.
10. Rohy.
11. Základ.
12. Nohy z protiskluzového materiálu.
13. Obal.

Vyrežte všechny detaily skříně z překližky a zajistěte je rohy. Pomocí závěsů připevněte kryt k tělu a přišroubujte k základně. V přední stěně vyřízněte otvor a projděte dráty.

Sbírat ochranné kryty z překližky a vystřihnout otvory pro tlačítko, spínače a zásuvky. Nainstalujte Arduino do pouzdra tak, aby konektor USB byl zarovnán s otvorem určeným pro něj. Nastavte měnič DC-DC na 3 V při proudu 2 ampéry. Připojte ho k pouzdru.

Umístěte tlačítko, síťovou zásuvku, spínače a elektrický obvod rytce na místo. Po spájení všech vodičů umístěte kryty na tělo a šrouby je našroubujte. Aby rytec mohl pracovat, je třeba vyplnit firmware v Arduino.

Po firmwaru zapněte rytru a stiskněte tlačítko "Start". Nechte laser vypnout. Stisknutím tlačítka spustíte proces kalibrace, během kterého mikroprocesor změří a zapamatuje délku všech os a určí polohu laserové hlavy. Po dokončení bude rytec zcela připraven k práci.

Než začnete pracovat s rytcem, musíte převést obrázky do formátu přátelského pro Arduino. Můžete to udělat s Inkscape Laserengraver. Přesuňte vybraný obrázek na něj a klikněte na tlačítko Převést. Výsledný soubor je odeslán kabelem společnosti Arduino a zahájením procesu tisku zapnutím laseru.

Takový rytec může zpracovávat pouze předměty skládající se z organických látek: dřevo, plast, tkaniny, laky a laky a další. Kovy, sklo a keramika nemohou být na nich vyryty.

Nikdy nezapínejte rytec s otevřeným víkem. Laserový paprsek, který se dostává do očí, se soustřeďuje na sítnici a poškozuje ji. Reflexní uzavření očních víček vás nezachrání - laser bude mít čas vypálit zátku sítnice předtím, než zavřete. V tomto případě necítíte nic, ale po čase se sítnice začne odlupovat, což může vést k úplné nebo částečné ztrátě zraku.

Pokud jste zachytili laserový "zajíček", co nejdříve se obraťte na oftalmologa - to pomůže vyhnout se vážným problémům v budoucnu.