חרט לייזר זול וחזק DIY: 15 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

במדריך זה אראה לך כיצד הכנתי חרט לייזר DIY שלי בזול במיוחד. כמו כן, רוב החלקים נחלצים מדברים ישנים או שהם זולים מאוד. זהו פרויקט מעניין מאוד עבור כל חובב אלקטרוניקה. חרט זה יוכל לחרוט עץ, קרטון, מדבקות ויניל וכו 'וגם לחיתוך נייר עקב הלייזר של 250 mW בו נשתמש.

אם מדריכים אלה עוזרים לך בכל דרך לייצר חרט לייזר משלך, שתף אותי בפרויקט שלך. זה יעשה אותי יותר מאושר.

שלב 1: חלקים/ חומרים וכלים נדרשים

• 2x - כונני DVD ישנים להצלת מנגנון מנוע צעד.
• 1x - GRBL shield v4 (יכול גם להשתמש בגרסאות אחרות).
• 2x - נהגי מנוע צעד A4988.
• 1x - 250 mw 650 nm לייזר עם עדשה מתכווננת (מ Banggood.com)
• ספק כוח 12V 2-2.5 אמפר.
• PCB ריק לייצור מעגלי נהג לייזר.
• כותרות זכר ונקבה.
• נגד 1x - 47 אוהם.
• נגד 1x- 100k אוהם.
• 1x - IRFZ44N mosfet לפעולת מיתוג הלייזר.
• כמה מגנטים ניאודימיום.
• יריעת אקריליק.
• ברגים ואומים M3.
• משקפי בטיחות בלייזר.
• 1x - Arduino Nano.

כלים נדרשים:

• מקדחה.
• אקדח דבק חם.
• מסור לחיתוך אקריליק.
• קובץ לסיום.
• מגן שולחן.
• מברג ראש פיליפס וראש שטוח.
• מלחם.

שלב 2: הצלת מנגנון הצעד והמגנטים הניאודימיום

שני מנגנוני צעד נדרשים לציר x וציר y בהתאמה, אותם ניתן להציל משני כונני DVD משומשים. הצלת מנגנון הצעד והמגנטים הניאודימיום די קלה. אתה יכול להציל אותו בקלות על ידי פתיחת מנהל ההתקנים באמצעות מברג ראש פיליפס.

הקפד לא לפגוע בחלקים הקשורים לפרויקט תוך הצלת החלקים הנדרשים מכונני ה- DVD.

אם אינך מכיר מעדר לעשות זאת, אשאיר קישור של סרטון יוטיוב שמראה כיצד להציל את החלקים המתאימים.

שלב 3: הכנת הבסיס למכונה

להכנת הבסיס אני משתמש בדף אקרילי שקוף בגודל 4 מ מ. גודל יריעת האקריליק 9in x 6.6in בערך.

כעת נצטרך ליצור את המעמד שלנו להרכבת ציר y עם בסיס אקרילי זה.

השאירו 1 אינץ מלמעלה ו- 1.5 אינץ מהצד והניחו את מנגנון הצעד על הבסיס. כעת סמנו את החורים המתאימים וקדחו אותם על מנת לצבור את מנגנון צעד הציר y.

מדידות אלה אינן כה חשובות. אתה יכול להשתמש במרחב שלך בהתאם לצרכים שלך.

כמו כן ציידתי את הבסיס הזה ב -4 כריות גומי מסיליקון כך שהבסיס יישאר יציב על הקרקע או היכן שהוא ממוקם.

שלב 4: זיהוי סליל צעד וחיווט

• מנועי צעד ה- DVD הם מנועי צעד דו קוטביים המורכבים משני סלילים ו -4 חוטים.
• עלינו לזהות את חוטי הסליל 1 ו -2.
• לזיהוי סליל מנוע צעד, אנו משתמשים בבוחן המשכיות אשר יראה לנו אור של שני חוטים השוקלים את אותו סליל.
• בהתאם למגן ה- grbl שלנו, מדובר בארבע כותרות זכריות שהחיווט שלהן הוא כדלקמן.

1A 1B 2B 2A

זה מראה כי 1A & 1B הם חלק מהסליל 1 ו- 2A & 2B הם חלק מהסליל השני

הערה - תמונות עבור כל אחד מהתהליך ניתנות, לכן הקפד להציץ בו היטב אשר יקל על ההבנה

שלב 5: הכנת פלטפורמת החריטה הראשית

• להכנת הפלטפורמה לחריטה אני הולך להשתמש בכמה חתיכות יריעה אקרילית דקיקות בגודל 2 מ"מ בגודל 40mmx22, 5mm.
• אשתמש בחתיכות דומות מעץ בגודל הנ"ל כדי שאוכל ליצור גובה של 6 מ"מ.
• כעת חבר את החלקים אחד אחד על גבי השני בעזרת קצת דבק חם.
• לאחר שהדבר כולו מודבק הוא צריך להיות מחובר לבסיס מנגנון הנהג המדרגה.
• זה מבטיח שיהיה מקום הגון בין מנגנון נהג הצעדים לפלטפורמת הבסיס אותה נתקין.
• לגבר

שלב 6: הכנת המבנה לציר Y

• להכנת המעמד לציר y ויצירת מרווח בין המנגנון לבסיס השתמשתי בארבעה מרווחים שיצרתי על ידי חיתוך עט באמצעות להב. אורך הפייסרים הדרושים לנו הוא כ. 25 מ"מ שיספיקו ליצירת מספיק מקום בין הבסיס למנגנון.
• כעת באמצעות ברגי m3 החדרתם מלמטה מבסיס האקריליק כפי שמוצג בתמונה.
• כעת בעזרת כמה מכונות כביסה הן מעל והן מתחת למנגנון, אבטח את מנגנון צעד הציר y באמצעות אגוזים
• וודא שהברגים מאובטחים כראוי

שלב 7: הכנת המבנה לציר ה- X

• לאחר שנעשה בסיס לימוד עבור ציר y, כעת מותר ליצור רשת חשמל לציר ה- X.
• ליצירת המבנה לציר X אני משתמש במתכת בעובי 1.5 מ"מ. החומר נירוסטה.
• אתה יכול להשיג את זה בזול מגרוטאות.
• אתה יכול גם להשתמש בחומרים אחרים כמו זוויות אלומיניום וכו 'תלוי בך בכל המשאבים העומדים לרשותך.
• לשם יצירת המעמד נדרש שני מחירים מפלטת פלדה זו ברוחב 30 מ"מ כל אחד. אז באמצעות מכשיר מדידה שניתן לאחסן נסמן את הקווים.
• לאחר מכן נצטרך לכופף את זה ב 90 ° במרחק של 80 מ"מ עבור שני רצועות הפלדה.
• עכשיו כל מה שנדרש הוא לחתוך את הרצועות האלה ולכופף אותן ב 90 °
• לחיתוך הרצועות ייתכן שתזדקק לכמה כלים, כדי שיהיה לך סדנה שתהיה טובה אחרת תוכל להיעזר במישהו שמחזיק בבעלותה.
• לאחר החיתוך וודא שצדדי גיליון הפלדה מסתיימים כראוי וודא שזה לא פוגע באף אחד.
• לכיפוף הרצועות אתה יכול לתפוס את החומר במברג שולחן ועל ידי פטיש אתה יכול לכופף אותו באמת ב 90 °
• פשוט בדוק אם העיקול הוא בדיוק 90 ° או לא באמצעות ריבוע קבוע.
• עיקול לא תקין רק יגדיל את העבודה שלך ולכן תהליך זה צריך להיות מושלם.

שלב 8: האלקטרוניקה

• כאן מגיע החלק החשוב ביותר בפרויקט.
• להפעלת המכונה נצטרך ספק כוח של 12V 2 - 2.5 אמפר.
• עלינו להתקין את מנהלי ההתקנים Arduino Nano ו- 2 A4988 במגן CNC GRBL v4 בצורה הנכונה כפי שמוצג בתמונה.
• אם היישור אינו תקין וניתנת אספקה הוא עלול לפגוע במנהלי הצעדים או בבקר המיקרו.
• לאחר יישור נכון של הנהגים והנאנו עלינו לחבר אותו לספק הכוח ולמחשב ולבדוק אם הציר נע בכיוון המתאים או לא.
• במקרה שלי כשניסיתי המגן לא הגיב לפקודות שלי מתוכנת GRBL לייזר.
• לאחר מכן בדקתי את החיבורים על המגן בהתייחס לתרשים המעגלים שמצאתי באינטרנט.

הערה - היה פגם בייצור עם המגן שלי. לתיקון ניסיתי את אותו הדבר עם מגן החברים שלי וגיליתי שגם לו יש את אותה בעיה. אז שוב הלחמתי את סיכות הצעד והכיוון של A4988 של ציר X וציר Y בהתאמה.

לאחר הלחמת סיכות המדרגות וההוראות שוב הצלחתי להריץ את ציר ה- x ואת y בצורה מושלמת

שלב 9: סכמטי למעגל מיתוג לייזר

• הלייזר מועבר באמצעות IRFZ44.
• הסיכה הדיגיטלית 11 של הארדואינו ננו מחוברת לשער המוספט באמצעות הנגדים המוצגים בתרשימים.
• הלייזר עובד עם 5 וולט כך שמווסת המתח LM7805 משמש לאספקת האספקה.

שלב 10: הוספת רגלי גומי לבסיס

• כדי להפוך את המבנה לחזק עלינו להוסיף כמה כריות גומי.
• עבור כריות הגומי אני משתמש בגיליון גומי סיליקון בעובי 3.5 מ"מ וחותך ארבע מכריות הגומי העגולות בקוטר 20 מ"מ.
• כעת עלינו לחבר את כריות הגומי האלה לבסיס המכונה שלנו. לצורך הדבקה זו לבסיס נשתמש בדבק גומי סינטטי FEVIBOND.
• יש לחבר דבק בשני המשטחים באופן שווה. לאחר מריחת הדבק הדביקו את כרית הגומי לבסיס והניחו לו להתייבש לפחות 30 דקות.
• אין צורך בהוספת רפידות אלה אך היא תעזור כאשר המכונה מונחת על משטחים גסים.
• כמו כן זה יגן על בסיס האקריליק מפני שריטות.

שלב 11: כיול מנוע צעדים וחישוב צעדים/מ"מ

• לכיול כל מכונה הכוללת מנועי צעד דורשים כמה חישובים. חישובים אלה שונים עבור מנועי צעד שונים.
• אז אתה צריך לחשב את מנוע הצעד שלך.
• צעדים/מ"מ = צעדים/מהפכה * (מיקרו צעד של ה- a4988)
• צעדים/מהפכה = 360/זווית צעד
• עבור מנועי הצעדים שלי, צעדים/ Rev = 192
• לכן, שלב/מ"מ = 192 * 1/16 = 12 שלבים/מ"מ.
• כעת ניתן להוסיף ערכים אלה בהגדרות grbl של תוכנת לייזר grbl.

שלב 12: העלאת ספריית GRBL והגדרת GRBL לייזר

העלאת GRBL לארדואינו -

• כדי לגרום למכונה הזו לפעול עלינו להעלות את ספריית ה- grbl ל- Arduino.
• אתה יכול להוריד את הקבצים מהקישור הזה.

• github.com/grbl/grbl

• לאחר ההורדה עליך לחלץ את הקובץ.
• לאחר החילוץ עליך למקם את התיקיה במיקום הבא-קבצי התוכנית-> Arduino-> ספריות. הדבק אותו במיקום זה.
• כעת פתח את ה- Arduino ide וחבר את ה- Nan Arduino ובחר את היציאה הנכונה. כעת כלול את ספריית ה- grbl והעלה אותה ל- Arduino.

הגדרת התוכנה LASERGRBL-

• פתח את תוכנת LASERGRBL וחבר את הארדואינו למחשב.
• הקפד לבחור את קצב השידור הנכון 11500.
• כעת ספק את המעגל עם 12V 2.5 אמפר. לאחר מתן אספקת החשמל שני מנועי הצעד צריכים להיות נעולים ואינם חייבים להיות בחינם.
• כעת לחץ על כפתור החיבור.
• כעת לחץ על קובץ> פתח קובץ> בחר את הקובץ שברצונך לחרוט> לחץ על אישור.
• כעת תוכל להגדיר את התמונה בהתאם לצרכיך. במקרה שלי אני משתמש בווקטוריזציה של התמונה ולא משתמש באף מילוי.

שלב 13: מיקוד הלייזר והתחלה לחריטה

• כעת עלינו להתקין את הלייזר על ציר ה- x בעזרת קצת דבק חם.
• כעת עלינו לשמור פיסת עבודה מתחת ללייזר על פלטפורמת y שיצרנו קודם לכן.
• כעת אנו מנסים לאט לסובב את עדשת הלייזר ומנסים להפוך אותה לקרן ממוקדת יותר.
• ודא כי נקודת קרן הלייזר צריכה להיות קטנה ככל האפשר.
• ברגע שקרן הלייזר תהיה ממוקדת מספיק כדי לשרוף את פיסת העבודה, אתה אמור להיות מסוגל לראות עשן המבטיח שחתיכת העבודה החלה להישרף.
• העלתי סרטון כיצד לעשות זאת אם אינך בטוח.
• לאחר שלב זה נעשה אנו סוף סוף מתחילים לחרוט מה שאנחנו רוצים.
• עבור חריטה בפעם הראשונה אני משתמש בתמונות של כמה צורות גיאומטריות פשוטות שיראו לנו את הדיוק של המכונה.
• לאחר עוד חריטה ושיפור המערכת לאט לאט קיבלתי סוף סוף כמה תוצאות נקיות ומדויקות.

שלב 14: חומרים הניתנים לחריטה

1. קַרטוֹן.
2. לוח קשיח.
3. MDF.
4. עץ.
5. פלסטיק חלש יותר.

חומרים שניתן לחתוך.

1. עיתון.
2. מדבקות ויניל.

שלב 15: סרטוני חריטה

להלן מספר זמני חריטת סרטוני חריטה עבורך!