Как сделать лазерный резак своими руками

Необходимые инструменты и материалы

Пенопласт – легкий материал, который можно порезать с помощью различных инструментов

В некоторых случаях немаловажное значение играет точности и чистота разреза. Обеспечить данные свойства можно с помощью следующих инструментов:

• обычный острый нож;
• небольшая плита или ножовка;
• прочная струна;
• нож с термо эффектом;
• терморезак;
• резак с лазерным лучом.

У каждого строителя свои предпочтения по поводу выбора одного из инструментов. Все инструменты позволяют качественно обработать пенопласт и сформировать ровную линию. Пенопласт обладает низкой устойчивостью к механическому воздействию – об этом не следует забывать в процессе выбора инструмента.

Как изготовить более мощный аппарат

Домашних мастеров часто интересуют и более мощные лазерные станки, которые можно изготовить своими руками. Сделать лазер для резки фанеры своими руками и даже лазерный резак по металлу вполне возможно, но для этого необходимо обзавестись соответствующими комплектующими. При этом лучше сразу изготовить свой лазерный станок, который будет отличаться достойной функциональностью и работать в автоматическом режиме, управляясь внешним компьютером.

В зависимости от того, интересует вас лазерная резка металла своими руками или вам необходим аппарат для работ по дереву и другим материалам, следует правильно подбирать основной элемент такого оборудования – лазерный излучатель, мощность которого может быть различной. Естественно, лазерная резка фанеры своими руками выполняется устройством меньшей мощности, а лазер для резки металла должен оснащаться излучателем, мощность которого составляет не менее 60 Вт.

Для серьезного станка лучше потратиться приобрести лазерный диод нужной мощности

Чтобы изготовить полноценный лазерный станок, в том числе и для резки металла своими руками, потребуются следующие расходные материалы и комплектующие:

1. контроллер, который будет отвечать за связь между внешним компьютером и электронными компонентами самого устройства, тем самым обеспечивая управление его работой;
2. электронная плата, оснащенная информационным дисплеем;
3. лазер (его мощность выбирается в зависимости от материалов, для обработки которых будет использоваться изготавливаемый резак);
4. шаговые двигатели, которые будут отвечать за перемещение рабочего стола устройства в двух направлениях (в качестве таких двигателей можно применять шаговые электромоторы от неиспользуемых принтеров или DVD-плееров);
5. охлаждающее устройство для излучателя;
6. регулятор DC-DC, который будет контролировать величину напряжения, подаваемого на электронную плату излучателя;
7. транзисторы и электронные платы для управления шаговыми электродвигателями резака;
8. концевые выключатели;
9. шкивы для установки зубчатых ремней и сами ремни;
10. корпус, размер которого позволяет разместить в нем все элементы собираемой конструкции;
11. шарикоподшипники различного диаметра;
12. болты, гайки, винты, стяжки и хомуты;
13. деревянные доски, из которых будет изготовлена рабочая рама резака;
14. металлические стержни диаметром 10 мм, которые будут использоваться в качестве направляющих элементов;
15. компьютер и USB-кабель, при помощи которого он будет соединяться с контроллером резака;
16. набор слесарных инструментов.

Компоненты электронной начинки можно подобрать по отдельности или приобрести набор из комплектующих для станка ЧПУ

Наличие компьютера и контроллера в конструкции такого устройства позволяет использовать его не только в качестве лазерного резака, но и как гравировальный аппарат. С помощью данного оборудования, работа которого управляется специальной компьютерной программой, можно с высокой точностью и детализацией наносить сложнейшие узоры и надписи на поверхность обрабатываемого изделия. Соответствующую программу можно найти в свободном доступе в интернете.

По своей конструкции лазерный станок, который можно изготовить своими руками, представляет собой устройство челночного типа. Его подвижные и направляющие элементы отвечают за перемещение рабочей головки по осям X и Y. За ось Z принимается глубина, на которую выполняется резка обрабатываемого материала. За перемещение рабочей головки лазерного резака представленной конструкции, как уже говорилось выше, отвечают шаговые электродвигатели, которые фиксируются на неподвижных частях рамы устройства и соединяются с подвижными элементами при помощи зубчатых ремней.

Подвижная каретка самодельного резка

Очень важным этапом изготовления лазерного станка своими руками является его настройка после окончательной сборки. Настройке и регулировке подвергаются как элементы кинематической схемы резака, так и его лазерная головка. Если с первыми проблем обычно не возникает, то юстировка лазерной головки представляет собой достаточно сложный процесс, правила выполнения которого следует хорошо изучить.

Многие мастера изготавливают из неиспользуемого оборудования что-то новое, в том числе самодельные лазерные станки для резки металла. Хотя большой мощности достичь невозможно, для бытового использования функционала достаточно. Повысить его позволяется использование некоторых подручных средств.

Резак для фигурной резки

При работе с пенопластовыми листами большого размера использовать стационарный резак будет затруднительно. Такие панели с трудом помещаются на рабочий стол. В этих случаях используется ручной резак для пенопласта. Такой инструмент часто выполняют из лобзика. Режущее полотно в этих инструментах следует заменить на нихромовую проволоку.

Такой электрорезак довольно просто соорудить своими руками. Чтобы выполнять резку фигурных элементов было удобнее, можно сделать несколько приборов, имеющих различные формы. Сначала у лобзика следует убрать режущее полотно, а к ручке подвести провод. Напряжение будет невысоким, однако ручку и другие металлические части следует заизолировать. К кабелю подсоединяют нихромовую проволоку. Для этого используются гайки. Проволоку изгибают определенным образом.

В качестве резака для фигурной резки пенопласта можно использовать паяльник. Его нужно немного модифицировать. Устройство уже имеет в своей конструкции электрический провод. Чтобы создать резак для пенопласта из паяльника, понадобится заменить элемент, который нагревается, на нихромовую проволоку.

Такой прибор отличается высоким удобством эксплуатации. Благодаря такому изделия получается не только резать плиты материала на листы меньшего размера, но и выполнять в них углубления.

Самодельный бытовой лазер

Для выполнения ремонтных работ и изготовления металлических изделий в быту часто требуется лазерная резка металла своими руками. Поэтому домашние умельцы освоили изготовление и успешно пользуются ручными лазерными устройствами.

По стоимости изготовления для бытовых нужд больше подходит твердотельный лазер.

Мощность самодельного прибора, конечно же, нельзя даже сравнивать с производственными аппаратами, но для использования в бытовых целях он вполне подойдет.

Как собрать лазер, используя недорогие запчасти и ненужные предметы.

Для изготовления простейшего прибора понадобятся:

• лазерная указка;
• фонарик на аккумуляторных батареях;
• пишущий CD/DVD-RW (подойдет старый и неисправный);
• паяльник, отвертки.

Как сделать ручной лазерный гравер

Самодельный резак для пенопласта: виды

Перед тем, как приступить к самостоятельному изготовлению резака для резки пенопласта, необходимо предварительно определиться с его видом. В настоящее время выделяют три основных виды:

• предназначенные для фигурной резки;
• оснащенные металлической рабочей пластиной;
• предназначенные для линейной резки.

Каждый из этих видов заточен под конкретные способы разрезания листов. Тем не менее, линейная резка — наиболее популярный метод, поскольку он универсальный и довольно практичный.

Этапы конструирования

Если рассматривать вариант резака для линейной резки, то всего основных этапов создания — три:

• Для изготовления основной — режущей части, потребуется специальная проволока из нихрома, диаметр которой должен равняться 0,6 мм. Её длина должна быть не менее 14 см, поэтому её сопротивление будет равно двум Ом. Найти её не составит никакого труда, поскольку старые нагревательные приборы и электроплиты содержат её в больших количествах.

Схема регулируемого источника питания

Чтобы самодельный прибор работал без каких-либо проблем и нареканий, следует произвести расчет тока и напряжения, необходимую для нагрева режущей части. Определить мощность трансформатора можно исходя из стандартной формулы (I=U/R).
Длина металла для резака должна составлять не менее одиннадцати сантиметров, при этом выбор металла не является принципиальным (использовать можно абсолютно любой вид). На торец нужно подсоединить текстолитовую пластину, которая будет служить в качестве изолятора. После этого нужно закрепить, взятые из стандартной электрической розетки, контактные группы по краям пластины. В эти контакты можно будет устанавливать разные по своей форме спирали.

Изготовленный своими руками резак необходимо подключить к электросети. После этого спираль прибора будет постепенно нагреваться, о чем будет свидетельствовать её красный цвет. Именно в этот момент следует производить процесс обработки пенопласта, поскольку нагретый резак позволит исключит деформацию пенопласта и не позволит ему шелушиться.

Самодельный резак для линейной резки

Виды лазерных станков по фанере

Станки с числовым программным управлениемОтлично справиться с заготовками из любого дерева смогут современные лазерные станки с ЧПУ. Однако, не смотря на свою многофункциональность, каждая модель имеет свои особенности и характеристики.

• Станки напольныеРабочий стол станка может варьироваться от 0,5 метра до 2 метров. Такие станки рассчитаны на установку в специализированном помещении и используются, как правило, на тяжелых производствах. Станки имеют монолитный корпус, который обеспечивает им устойчивость всей конструкции, а также эффективно снижает вибрационный фон, возникающий при эксплуатации. Основным назначением такого оборудования считается резка, гравировка, раскрой дерева.
• Станки настольныеНебольшого размера макет, не требующий установки в производственном помещении. Идеально подходят для обработки в домашних условиях или в стенах небольшого офиса. Отличная оптическая система позволяет справляться с высококачественной резкой и декорированием заготовок.
• Компактные станкиСвоими руками при помощи маркера можно нанести декоративные элементы на различную объемную продукцию (ручки, брелоки, украшения, любой макет и т.д.), при этом каждая деталь будет четко просматриваться, а рисунок будет отличаться долговечностью. Такая особенность достигается за счет особенной конструкции маркера с высокотехнологичной оптической системой.

Это интересно: Изготовление профилегиба своими руками — чертежи самодельного станка

Процесс резки пенопласта

Для того чтобы резать пенопласт, нужно:

1. Включить блок питания.
2. Сделать качественную разметку на листе пенопласта, чтобы было видно, где должна быть линия среза.
3. Взять металлическую линейку и приложить ее к линии среза. Без линейки будет очень тяжело производить резку.
4. Вырезание сложных геометрических фигур на таком станке тоже возможно, но для этого обязательно нужно потренироваться на простых изделиях.

Направляющая доска

Для того чтобы простые изделия и фигуры резать было проще, можно прикрутить к основанию резака любую ровную доску и использовать ее как направляющую. Для этого нужно:

1. Найти ровную доску и положить ее на основание пенопластового резака.
2. В одном конце доски просверлить сквозное отверстие. На другом конце нужно сделать прорезь, в которой должен свободно ходить шуруп.
3. Теперь остается только выставить нужный размер и прикрутить оба шурупа к самому резаку. Таким образом, доска будет служить направляющей, к которой нужно прижимать заготовку. С ее помощью можно вырезать изделия с идеально ровным краем.

Процесс резки материала

Как усилить мощность лазера для резки металла

Понадобятся следующие детали и приборы:

1. пишущий CD/DVD-RW (подойдет старый или неисправный), со скоростью записи больше 16х;
2. аккумуляторы по 3,6 вольт – 3 шт.;
3. конденсаторы на 100 пФ и на 100 мФ;
4. сопротивление 2-5 Ом;
5. коллиматор (вместо лазерной указки);
6. стальной светодиодный фонарь;
7. паяльник и провода.

К диоду нельзя подключать источник тока напрямую, иначе он сгорит. Диод берет подпитку от тока, а не от напряжения.

Лазерный коллиматор

Фокусировка лучей в тонкий луч производится при помощи коллиматора. Он используется вместо лазерной указки.

Продается в магазине электротоваров. В этой детали есть гнездо, куда монтируется лазерный диод.

Процесс изготовления лазерного резака

Из компьютерного дисковода нужно извлечь красный диод, который прожигает диск при записи

Обратите внимание, что дисковод должен быть именно пишущим.. После демонтажа верхних крепежей, извлекают каретку с лазером

Для этого аккуратно снимают разъемы и шурупы

После демонтажа верхних крепежей, извлекают каретку с лазером. Для этого аккуратно снимают разъемы и шурупы.

Для извлечения диода необходимо распаять крепления диода и извлечь его. Делать это нужно предельно аккуратно. Диод очень чувствительный и его легко повредить, уронив или резко встряхнув.

1. Из лазерной указки извлекают содержащийся в ней диод, и вместо него вставляют красный диод из дисковода. Корпус указки разбирают на две половинки. Старый диод вытряхивают, подковырнув острием ножа. Вместо него помещают красный диод и закрепляют клеем.
2. В качестве корпуса лазерного резака проще и удобнее использовать фонарик. В него вставляется верхний фрагмент указки с новым диодом. Стекло фонарика, являющееся для направленного лазерного луча преградой, и части указки надо удалить.

На этапе подключения диода к питанию от аккумуляторных батарей важно четко соблюсти полярность

1. На последнем этапе проверяют, насколько надежно зафиксированы все элементы лазера, правильно подключены провода, соблюдена полярность и ровно установлен лазер.

Лазерный резак готов. Из-за малой мощности использовать в работе с металлом его нельзя. Но если необходим прибор, режущий бумагу, пластик, полиэтилен и другие подобные материалы, то этот резак вполне подойдет.

Особенности работы

Изучая, как самому сделать ручной резак по пенопласту, необходимо также рассмотреть особенности функционирования подобного оборудования. Как уже было сказано выше, такой инструмент имеет струну. Она нагревается и расплавляет поверхность пенопласта.

Подобный материал достаточно плохо реагирует на нагрев

Поэтому важно выдерживать технологию проведения всего процесса. Раскрой при помощи раскаленной нити выполняется быстро

Это позволяет добиться высокого качества разреза.

Проверить уровень нагрева струны просто. Для этого на пробном куске пенопласта проводят тест. Если при погружении нити, на ней остаются длинные куски материала, она еще недостаточно разогрелась. Если же на струне вообще нет пенопласта, значит, температура слишком высока. В этом случае придется немного остудить инструмент. При правильном нагреве получается выполнять быстрый, точный раскрой.

Формы: листы и так далее

Резка листового металла лазером. Фото МЕТКОР

Заготовка в форме листа самая распространенная форма для технологии лазерного раскроя. Следует соблюдать следующие рекомендации, влияющие на экономичность и качество получаемых из листа заготовок.

• Поверхность листа не должна иметь следов ржавчины или других видов коррозии. Они сильно подпортят контуры вырезаемых заготовок.
• Сама поверхность листа должна быть изначально ровной, иначе все отклонения скажутся на качестве реза.
• При разработке карты раскроя необходимо обеспечить отступление контуров друг от друга и от края на расстояния рекомендованные инструкцией по эксплуатации оборудования.
• В контурах заготовок стараться не использовать острые углы, лучше выполнять их закругленными. Станок в таком случае не будет лишний раз изменять скорость режущей головки.
• Карту раскроя делать с минимально возможным количеством контуров, что сократит количество не производительных врезок и уменьшит трудоемкость работ.

На станках с ЧПУ, на которых производится резка, программное обеспечение позволяет выполнять обработку других форм заготовок — труб и различных профилей.

Принцип работы

Принцип работы лазерных установок очень простой и заключается в воздействии высокоэнергетического луча на фанерный лист, что приводит к его резке. В результате, обработка происходит бесконтактным путем. В точке, где происходит соприкосновение луча с деревом, стремительно повышается температура и начинается испарение металла.

При выполнении лазерной резки шлифованного дерева или фанеры, можно создавать идеально ровные края, что по-особому необходимо при вырезании мелких и ажурных деталей. Из недостатков — возможность появления темного оттенка на краях заготовки, что связано с обугливанием под воздействием лазера. Чтобы компенсировать недостаток, некоторые модели оснащаются вентиляционной системой и устройством обдува, которое избавляет конструкцию от продуктов сгорания.

Чтобы добиться лазерного излучения необходимо применить трубку из газа и смеси, в составе которой азот, гелий и диоксид углерода. При подаче напряжения происходит появление монохромного излучения, которое посредством зеркал перемещается на обрабатываемую конструкцию. Оптимальная мощность лазера для резки фанеры составляет как минимум 20 Вт, хотя в продаже доступны и менее мощные модели.

В числе плюсов лазерной технологии резки дерева и высокая точность заданного рисунка. Чтобы края были ровными и соответствовали установленным параметрам, необходимо установить специальную программу. На отмену от классического лобзика, такое оборудование режет конструкцию очень быстро и просто без приложения ручного труда. Из-за малых размеров издаваемого луча и множества компьютерных проблем, процесс резки занимает всего лишь несколько минут.

Оператору достаточно задать ряд параметров и составить эскиз. Всё остальное станок выполнит самостоятельно.

А можно сделать и лазерный гравер

Для построения лазерного модуля ставится программная цель: он должен иметь легкую фокусировку, достаточно жесткую конструкцию, и его изготовляют, используя лишь подручные материалы.

Стоит просмотреть краткую инструкцию, предложенную еще одним домашним мастером.

Нужно будет запастись такими комплектующими:

• электромотором от DVD привода;
• лазерным диодом и пластмассовой линзой из dvd привода (до 300 Мвт, чтобы она не расплавилась);
• металлической шайбой с внутренним диаметром 5 мм;
• тремя винтиками и таким же количеством маленьких пружинок от ручки с шариковым стержнем.

В таком гравере – два механизма перемещения, вертикальное перемещение для лазера не понадобится. Лазерным светодиодом пользуются как режущим или выжигающим инструментом.

ВНИМАНИЕ! Надо знать тонкости лазера. Даже его случайный отблеск может навредить зрению

Нужна предельная осторожность. Поскольку диаметры лазерного диода и отверстия в корпусе двигателя немного отличаются, меньшее придётся расширить

Проводники, припаянные к диоду, следует заизолировать при помощи термоусадочной трубки

Поскольку диаметры лазерного диода и отверстия в корпусе двигателя немного отличаются, меньшее придётся расширить. Проводники, припаянные к диоду, следует заизолировать при помощи термоусадочной трубки.

Диод запрессовуют в отверстие, чтобы был достигнут хороший термоконтакт между ними. Лазерный диод сверху можно закрыть гильзой из латуни, взятой из данного двигателя. В шайбе под винты делают три выреза. Линза, вставленная в отверстие шайбы, аккуратно приклеивается, избежав попадания на нее клея.

Объектив крепится к корпусу. Убедившись, что он способен свободно перемещаться вдоль болтов, положение фиксируется. Пользуясь винтами, выполняют фокусировку луча, как можно точнее. Такой лазер из dvd приводов применяют в граверной технике.

Особенности производственных лазерных резаков

Не каждому по карману цена лазерного резака по металлу производственного типа.

Такое оборудование применяют для обработки и разделки металлических материалов.

Принцип действия лазерного резака строится на выработке инструментом мощного излучения, наделенного свойством испарять или выдувать металлический расплавленный слой.

Такая производственная технология при работе с разными типами металла способна обеспечить высокое качество среза.

Глубина обработки материалов зависит от вида лазерной установки и характеристик обрабатываемых материалов.

Устройство твердотельных излучателей основывается на использовании в качестве рабочей среды конкретных сортов стекла или кристаллов.

ВАЖНО ЗНАТЬ: 2 способа заточки ножниц по металлу

Здесь в пример можно привести недорогие установки, эксплуатируемые на полупроводниковых лазерах.

Волоконные – их активная среда функционирует за счет применения оптических волокон.

Данный тип устройства является модификацией твердотельных излучателей, но как утверждают специалисты, волоконный лазер успешно вытесняет свои аналоги с области металлообработки.

При этом оптические волокна являются основой не только резака, но и гравировального станка.

Видео:

Газовые – рабочая среда лазерного устройства сочетает углекислый, азотный и гелиевый газы.

Так как КПД рассматриваемых излучателей не выше 20%, их используют для резки и сварки полимерных, резиновых и стеклянных материалов, а также металла с высокой степенью теплопроводности.

Здесь в пример можно взять резак по металлу выпускаемый компанией Ханса, применение лазерного устройства позволяет резать медь, латунь и алюминий, в данном случае минимальная мощность станков только выигрывает у своих аналогов.

Как можно усилить самодельный лазер?

Чтобы сделать своими руками более мощный лазерный резак для работы по металлу, нужно использовать приборы из следующего списка:

Сборка лазерного резака для ручной работы происходит по следующей схеме.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Выбираем болгарку для дома и дачи

С применением указанных приборов происходит сборка драйвера, впоследствии он посредством платы сможет обеспечивать лазерному резаку определенную мощность.

При этом к диоду ни в коем случае нельзя подсоединять электропитание напрямую, так как диод сгорит

Также нужно принять во внимание, что диод должен брать подпитку не от напряжения, а от тока

В качестве коллиматора используется корпус, оснащенный оптической линзой, за счет которой будут скапливаться лучи.

Данную деталь легко отыскать в специальном магазине, главное, что в ней присутствует паз для установки диода лазера. Цена данного устройства небольшая, примерно составляет 3-7$.

Кстати, лазер собирается так же, как и вышерассмотренная модель резака.

В качестве антистатического изделия также может применяться проволока, ею обматывают диод. После чего можно приступать к компоновке драйверного устройства.

Прежде чем перейти к полной ручной сборке лазерного резака, нужно проверить работоспособность драйвера.

Сила тока замеряется с помощью мультимера, для этого берут оставшийся диод и проводят измерения своими руками.

С учетом скорости тока, подбирают его мощность для лазерного резака. К примеру, у одних вариантов лазерных устройств сила тока может равняться 300-350 мА.

Видео:

У других, более интенсивных моделей, она составляет 500 мА, при условии использования другого драйверного устройства.

Чтобы самодельный лазер выглядел более эстетично, и им можно было удобно пользоваться, для него нужен корпус, в качестве которого вполне может использоваться стальной фонарик, функционирующий на светодиодах.

Как правило, упомянутый прибор наделен компактными размерами, которые позволят поместиться ему в кармане. Но во избежание загрязнений линзы, заранее нужно приобрести или сшить своими руками чехол.

Вывод

Вспененный полимер — многофункциональный и популярный материал, обладающий достаточным количеством хороших свойств. К примеру, его великолепные свойства теплоизоляции известны многим (тем более это касается сотрудников строительных специальностей), что вкупе с доступностью и экологичностью, выполняет данный материал практически безальтернативным и незаменяемым.

Читать также: Характеристика сварочного аппарата ресанта саи 220

Вспененный полимер поставляется в виде типовых заготовок — больших плит. Благодаря этому термонож для пенополистирола считается необходимым инструментом, потому как отделка ручным способом пенополистирола — практически во всех случаях грозит нарушением структуры материала, что в корне нежелательно.