Самодельный ЧПУ станок

Самодельный ЧПУ станок

Эту статью я написал потому, что устал повторять одно и то же, развеивая мифы о диодных лазерах для ЧПУ станков.

Все началось еще во времена DVD приводов, в них использовался лазер на 300 мВт и он мог отлично гравировать по дереву, прожигать тонкие листки пластика от папок и резать бумагу.

Именно эти диоды и стали устанавливать на самодельные ЧПУ станки для гравировки лазером.

Схема подключения лазерного диода в самодельном ЧПУ станке

Если у вас под рукой есть пара ненужных DVD приводов — то вы легко соберете из них самодельный ЧПУ станок по статье Самодельный лазерный мини гравер.

Лазерный гравер своими руками из DvD приводов

Через некоторое время китайцы сообразили, что — вот оно золотое дно и начали клепать лазерные ЧПУ граверы на потоке. Сначала ставили 300 мВт лазеры от ДВД, потом в ход пошли 500 мВт., зачастую это были те же 300 мВт головки, но "разогненные" и с хорошим пассивным охлажением.

Диодный лазер с пассивным охлаждением

А затем стали и на 1000 мВт в продаже появляться. Тут уже начался срач. Многие решили, что лазеры на 1Вт это те же 300 мВт, только еще более разогнанные!

Лазер с активным охлаждением вентилятором

То что на лазеры мощностью 1Вт и выше устанавливается активное охлажение вентилятором позвоило любителям заговоров с пеной у рта утверждать, что это просто разогнали диоды мощностью 500мВт!

Но проресс не остановить и через полгода появились головки на 1.5 и 2.5Вт, последние вполне себе резали фанеру за 2-3 прохода. Понятное дело, как ни разгоняй трехсотки и пятисотки, но резать фанеру на них не получится, по этому появилась новая версия, что мощнее чем 1Вт лазер на кристалое сделать нельзя! Это все разгон и обман покупателя! Особо старались те, кто успел купить резаки на 1Вт, причем дороже, чем стали продаваться на 2.5Вт.

Не успели как следует разругаться, как в продаже появляются лазерные граверы на 5.5Вт, причем с заявленной функцией резки бальзы, МДФ и фанеры толщиной до 4 см.

Режущий ЧПУ гравер из Китая

Пяти Ваттные лазеры режут фанеру в 1-2 прохода и начали отбивать "хлеб" у CO2 лазеров. Стоит при этом учесть, что в те времена ЧПУ с CO2 стоил около 120-130 тысяч рублей и эти рубли были гораздо "тяжелее", так как их меняли на доллар в пропорции 40:1.

Дальше миф о невозможности твердотельного лазера спокойно резать фанеру разделился на 2 части, во первых утверждали, что это все тот же 1Вт, только работающий в хитром импульсном режиме, второй миф о том, что "эти 5.5Вт — только потребляемая мощность".

Про первую часть и говорить не стоит, так как на смену 5.5 пришли сначала 7 и 10 Ваттные лазеры, а сейчас доступны и на 40 Вт, что полностью сопоставимо с CO2 лазером по мощности.

А вот про замер мощнсти диодного лазера — все правда! Так как все растет из лазера как из компонента электронной схемы, то его маркировка делается именно по потребляемой мощности! Что, впрочем, не мешает ему резать фанеру без дополнительной продувки воздухом места реза и графировать по металлу.

Многие сомневаются в возможности получить 40Вт и в ход идут утверждения про 5.5 или 10Вт "расскаченные по особому алгоритму", что возвращается нас ко временам спора о возможности получения 1Вт во времена лазеров на 300 и 500 мВт.

Реально, можность твердотельного лазера не ограничена и 100Вт! Так, к примеру, в октябре 2019 года появилась информация о том, что изделие "Northrop Grumman" мощностью до 150 кВт, предназначенное для поражения беспилотных аппаратов и небольших судов, планируется к установке на USS Portland (LPD-27). Эта установка сделана на базе твердотельного лазера.

А для космического оружия разрабатывались твердотельные лазеры мощностью в 1 МегаВатт! Конечно, килоВаттный лазер ставить на ЧПУ станок нерентабельно, но это только пока, ведь наука не стоит на месте!

Что лучше CO2 или диодный лазер

CO2 лазер режет лучше, им можно резать акрил, но есть и минусы — трубка это расходный материал, она работает около 2000 часов и при этом "расходуется" даже если не используется — происходит диффузия молекул газа через стенки стеклянной трубки. Так что — купить CO2 ЧПУ и использовать его раз-другой в месяц не рентабельно, все равно через год-два придется менять лазерную трубку.

В силу своих особенностей (гуглим про длину волны) этот агрегат режет лучше, чем гравирует и чтоб сделать "потртрет на фанерке" приется слегка расфокусировать луч. К тому же для гравировки и резки необходимо использовать разные линзы.

Так же стоит учитывать и то, что в этом станке много точной механники — зеркала и линзы, которые надо протирать от пыли и осевшего дыма, а после снова заниматься юстировкой. Кроме самого станка так же надо обслуживать систему вытяжки и охлаждения лазерной трубки.

Если у вас планируется поток заказов на резку — то выбирайте именно CO2 лазер!

Хорошо гравирует, может резать. Легко собирается из обычного алюминиевого профиля. Лазерную головку можно установить на имеющийся ЧПУ станок или 3D принтер практически без каких либо существенных доработок.

Может сколь угодно долго лежать на полке, а потом, смахнув пыль, запуститься в работу. Если лазер нужен для хобби и нечастого использования — то это ваш выбор!

Почему лазерный ЧПУ станок не подходит для выжигания портретов?

Правильнее даже задать по-другому — Почему лазерный станок не подходит для выжигания красивых портретов?

Поработав с лазерными ЧПУ станками и посмотрев работы разных фирм на данном оборудование, сделали один единственный вывод, что он хорошо подходит исключительно для задач связанных с написанием текстов, орнаментов и подобного векторного изображения, но никак не для фотографий (растрового изображения).

Так как мы ставили цель при создании Пиропринтера выжигать именно портреты, то мы отказались от использования лазера в качестве выжигающего элемента на станке.

Эксперимент выжигания на лазерном станке и на нихромовом ЧПУ выжигателе

Мы провели этот эксперимент для того, что бы не быть голословным и показать, почему нам не нравятся портреты на лазерных станках. Мы взяли фотографию ребенка, которая перед этим была минимально обработана (т.е. переведена в черно-белые тона и поднята контрастность изображения). Подготовленный файл загружался один и тот же в программу и для выжигания на нихромовом станке и на лазерном. Перед выжиганием ни одна из фанерок не была обработана растворами, только прошлись шлифмашинкой.

Для выжигания на лазерном станке использовалась программа РИБС, она лучше всего дает возможность выжечь растровое изображение на лазерном станке, в программе РИБС для этого много возможностей настроить.

На фото ниже: показана сначала работа на лазерном станке, а потом на нихроме.

По фотографии видно, что на лазере меньше полутонов, чем на нихроме. И картинка на нихроме за счет этого получается более живая, т.к. виден объем лица и передано большее количество полутеней. На лазерном станке за счет отсутствия полутеней лицо плоское, а попытки создать полутени в районе подбородка делают ощущение легкой небритости на лице ребенка.

Оба портрета для сравнения формата А4, на лазере портрет выжигался — 5 часов, на нихроме — чуть меньше двух часов.

Если посмотреть фото приблизив, то видно, что на лазерный станок пытался создать полутени. Но так как лазер полутени создает уменьшением или увеличением количеством точек на площадь. То в итоге, при близком рассмотрении, все это становится хорошо видно.

Четыре основных момента, из-за которых лазерный ЧПУ не подходит для выжигания фотографий:

1. Полутени и способ их создания

Сложность для лазерных ЧПУ выжечь красиво растровое изображение заключается в том, что это он не делает нормальных полутонов. Полутона создаются все теми же точками. А лицо и волосы человека создаются красиво именно за счет большого количества полутеней на изображении. В данном случае лазерный станок при помощи уменьшения количества точек на 1 квадратный мм делает часть изображения светлей или темней. То есть вместо того что бы сделать просто тон выжженой поверхности светлее, он ставит не 20 черных точек рядом к примеру, а 10 точек. За счет уменьшения количества точек создается образ человека, который получается узнаваем и даже портрет может быть симпатичным, но только при условии если на него смотреть издалека. При близком рассмотрении сразу стает видно выжигание точками.

На этой картинке выжигание совершено на лазерном ЧПУ. Тут видно за счет чего создавались полутона.

Нихромовый ЧПУ работает построчно и меняет время соприкосновения с поверхностью, за счет чего изображение получается с полноценными переходами теней и света.

2. Скорость выжигания

Выжигание растровых изображений лазером происходит долго, вернее очень долго, если сравнивать с работой нихромом. Особенно после того как мы усовершенствовали станок и программу, для выжигания нихромом, получилось увеличить скорость выжигания почти в 2 раза.

Когда говорят о скорости выжигания лазера, то обычно приводят расчет выжигания текста или векторного изображения, а это естественно не портрет и выжигать с той же скоростью портрет лазерный станок не будет.

Для примера, что бы быть объективным нихромом выжигание формата А4 происходит за 1,5-2 часа. На скриншоте человек пишет о 7 часах выжигания (не имеем права показать всю картинку).

3. Свечение от самого Лазера

Если говорить о диодных лазерах, то их свечение не такое страшное. Но нужно заранее представлять яркость свечения, особенно если хотите временно или постоянно поставить ЧПУ в своей квартире. От свечения лазера нужно защищать глаза специализированными очками. Без очков велик и риск того, что зрение резко упадет на нет, но глаза сильно перенапрягаются от постоянного мерцания лазера, а это точно вредно для зрения. По практике знакомых не получается всем в квартире одеть очки на время работы ЧПУ, особенно если в квартире есть дети или животные.

Если говорить о лазерах с трубкой СО2, на них портреты получаются еще хуже, чем на диодных. И это уже масштабные профессиональные станки, которые точно лучше брать только те, что закрываются крышкой и только для резки или глубокой фрезеровки.

4. Дым

Про дым от лазера многие пишут. То, что касается дыма, то его при выжигании лазером очень много. Поэтому вариант поставить такой станок в квартире лучше взвесить несколько раз. Для такого станка требуется вытяжка, которая будет отсасывать дым с выводом его на улицу. Лучше при выжигании на лазере на все время процесса гравировки и минут 10 хотя бы после — открывать окно. Для регионов с холодными зимами, это может быть невозможным — сильно выстудится вся квартира.

Мы живем на Урале и для нас даже открыть окно на улицу зимой на 2-3 часа выжигания, это уже сурово. А если выжигание идет 10 часов, то так и полностью в уличную одежду можно будет одеваться начать на время выжигания.

По габаритам лазерные станки можно подобрать такие же, как и нихромовые. В этом плане разницы по станкам нет ни какой.

Лазерные станки с ЧПУ: особенности, преимущества, устройство

Лазерный станок с ЧПУ – оборудование, которое осуществляет все необходимые работы с большой точностью. Автоматизация управления станком дает возможность использовать его в разных сферах: мебельной, рекламной, сувенирной, строительной, машиностроении. В станках ЧПУ заложена специальная программа, в которой происходит создание чертежей заготовок. После этого заготовка появляется на рабочей поверхности станка. Далее при помощи лазерной головки вырезается деталь по контуру заготовки, если необходимо наносится гравировка.

Особенности лазерных станков

В лазерных станках за резку отвечает лазерный луч. Он схож с плазменной дугой, но обрабатывает площадь поменьше. Лучом режут твердые и мягкие материалы – бумагу или полиэтилен. Посредством лазерного луча можно добиться:

1. Расплавления. Процесс происходит при работе с заготовками из металла и пластика. В том месте, где используется лазер проводят обдув места. Это делают при помощи воздуха или нейтрального газа.
2. Испарения. Посредством импульсов лазерный луч образует на поверхности кипение. В результате вместо образования стружки происходит испарение металла.
3. Разложения. Лазерный луч может оказать действие на материалы, которые устойчивы к тепловому воздействию. Такую обработку нельзя использовать в отношении материалов, которые при разложении выделяют токсичные вещества.

В лазерный станок можно вставить любую заготовку, сделать на ней надпись или нанести рисунок. Подходящий по формату рисунок должен быть загружен на устройство. Но многим граверам удается делать такие работы через внешние носители.

Как работает лазерный станок

В лазерном станке есть исполнительный инструмент. Его приводит в движение шаговый мотор. За его работу отвечает программа и устройство числового управления.

В целом ЧПУ управляет всеми элементами станка:

1 Лазерной трубкой.
2. Головкой излучателем.
3. Зеркалами-отражателями.
4. Линзой фокусировки.
5. Механизмами фокусировки.

Лазерный станок состоит из:
1. Цельной станины.
2. Горизонтальной рабочей поверхности.
3. Передвижного портала с головкой, через которую проходит лазерный луч.

Высокая энергия сфокусированного луча позволяет ему проникать в материал и резать его. То есть, он меняет структуру материала. Такие особенности станка нашли отражение в деятельности по резке и гравировке. Для станка с лазером тип материала выбирают в соответствии с его мощностью.

С помощью лазерного оборудования можно осуществлять резку:
1. Фанеры.
2. Дерева.
3. Акрила.
4. Полиэстера.
5. Кожи.
6. Стекла.
7. Двухслойного пластика.
8. Шпона и пр. материалов.

Поскольку режущим инструментом выступает лазерный луч, можно резать материалы разной плотности. А на выходе получаются изделия различных конструкций и размеров. Лазерное оборудование все чаще используют в непривычных отраслях промышленности.

Преимущества

Осуществление резки механическим оборудованием сопровождается образованием пыли и стружки, которые забивают и притупляют детали станка. Это усложняет дальнейшие работы и увеличивает их стоимость, так как требуется новая оснастка. Когда используется лазерное оборудование, то подобных проблем можно избежать путем правильной настройки системы охлаждения.

Преимущества лазерных станков кроются в том, что:

1. Они не нуждаются в сложном техническом обслуживании.
2. Имеют длительный эксплуатационный срок.
3. Станки удобны в управлении.
4. С их помощью можно обрабатывать разные по размеру, форме и плотности материалы, не повреждая их.
5. Качественно проводят обработку.
6. При работе на них не образуется пыль и стружка.
7. У них высокая точность обработки не вызывает больших потерь материала.
8. Их выгодно содержать.
9. Они практически бесшумны.
10. Просты в использовании.

Когда проводится работа лазером, то исключены деформации на краях заготовки и материал расходуется меньше. По сравнению с другими типами оборудования лазерные станки превосходят их по показателям скорости и точности раскроя. Оборудование приходится перенастраивать, если требуется внести изменения – любое изменение вносится в макет.

Технология работы лазерных станков улучшается постоянно. Например, сувенирную продукцию можно производить на станках LiMark , которые являются хорошим примером, при сравнении цены и качества.

Подобрать необходимое оборудование, которое будет отвечать поставленным задачам Вам с радостью помогут наши специалисты – консультанты. Вам нужно лишь связаться с нами любым удобным способом:

Станки лазерной обработки

Компания INTERLASER представляет огромный ассортимент станков, произведенных на крупном заводе в Китае по заказу Компании. Лазерный станок предназначен для обработки любых неметаллических поверхностей (дерево, шпон, фанера, картон, натуральные и искусственные ткани, гранит, резина, кожа, оргстекло, ДВП, акрил и др.).

Лазерно гравировальный станок обрабатывает поверхность материала с помощью лазерного луча сгенерированного в трубке, мощностью от 40 W до 80 W (в базовой комплектации/в зависимости от модели лазерного станка). По выбору Клиента мы можем произвести замену трубки на более мощную (до 130 W) по сравнению с базовой комплектацией, на большинстве моделей.

Лазерный станок должен быть в любой компании, которая специализируется на производстве механизмов и машин, переработке нефти. А также такое оборудование подходит для производства текстиля, бумаги. Лазерным станком называют любое оборудование, которое подходит для резки и гравировки неметаллических материалов. То есть использовать его можно для нанесения надписей на дерево, пластик, кожу, текстильные изделия.

Зачем нужно купить лазерный станок

Купить лазерный станок можно для ведения рекламной деятельности, производства мебели, машиностроения. Это оборудование отличается большой производительностью, простотой в обслуживании и точностью. А выбирать устройство необходимо в зависимости от сферы его применения. От этого зависит и цена лазерного станка. Есть несколько видов оборудования:

• с лазерными трубками;
• волоконные;
• твердотельные.

Лазерные станки с ЧПУ и трубками оснащены излучателями, которые работают на основе действия электрических разрядов. Они подходят для обработки металлических и неметаллических поверхностей. Но всё же специалисты рекомендуют купить лазерный станок ЧПУ для нанесения гравировки на материалы с простой структурой. Гранит, ДСП им будет сложно обработать

Волоконные станки лазерной обработки подходят для работы с разными материалами. Они обеспечивают быструю и точную гравировку, а также используются для резки изделий. Твердотельный станок лазерной резки подходит только для обработки металлических материалов. У этих агрегатов сложная конструкция, зато они хорошо справляются с нанесением надписи на сталь, никель, жесть. Их применяют в ювелирном деле, машиностроении.

Цена станка лазерной резки зависит от типа конструкции. В первую очередь при выборе этого агрегата нужно обращать внимание на оптическую систему. Она отвечает за перемещение луча до режущей головке. Если у станков присутствуют обычные оптические системы, то у маркировщиков они оснащены оптическим волокном и зеркалами с высокоскоростными приводами.

Прежде, чем купить станок лазерной резки, нужно обратить внимание и на технические задачи, для которых он будет приобретён. Если нужно будет работать с габаритными изделиями, то агрегат должен иметь подъемный стол. Станок с лазерной резкой для обработки мелких деталей может иметь более простую конструкцию. А если необходимо работать с элементами вращения, то у устройства должна быть поворотная ось. Станок ЧПУ с лазерной резкой, у которого есть вторая режущая головка, имеет довольно высокую производительность. Благодаря дополнительным функциям его можно использовать для серийного производства изделий.

От функциональности, конструкции и размеров агрегата зависит цена станка с лазерной резкой. Компания «INTERLASER» предлагает приобрести устройство для использования на производстве или в личных целях. Наши лазерные станки отличаются высоким качеством, производительностью, надежностью.