Лазерный маркер по металлу своими руками

Обновлено: 06.05.2024

Что такое лазерный маркер по металлу . Лазерный маркиратор Raylogic Galvo C8. Обзор и примеры выполненных работ.

Содержание:

Всем привет, Друзья! С Вами 3DTool!

Среди большого семейства лазерных гравировальных станков существует группа специализированных станков по гравировке и маркировке металла. Как правило, это лазерные станки с твердотельным излучателем, компактные и удобные в использовании устройства с небольшими габаритами. Мы уже неоднократно касались их в своих материалах. Например в нашем видео - "Как работает лазерный станок по дереву" и "Примеры успешных бизнесов на лазерном станке" и даже подробно разбирали один из таких лазерных маркеров по металлу Raylogic Galvo C20HM в нашем видео-обзоре. В этой же статье, мы хотим познакомить Вас с еще одним представителем линейки Galvo – лазерным маркировщиком по металлу Raylogic Galvo C8.

Для начала немного о принципе работы таких станков.

Лазерные маркеры сильно отличаются по механике работы от своих газоразрядных собратьев. В первую очередь, в качестве излучателя выступает каскад мощнейших источников света – лазерных, или широкополосных диодов, излучение которых усиливается специальными световодами на основе оптоволокна, легированного редкоземельными элементами. В нашем случае накачка в виде каскада лазерных диодов поступает в иттербиевые световоды и далее через резонатор подается на фокусирующую линзу сканатора.

Первые впечатления. Raylogic Galvo C8.

Raylogic Galvo C8 – довольно крупный лазерный маркер по сравнению с другими устройствами своей категории. Он обладает мощной прецизионной силовой рамой, на которой сверху расположился сканатор и колиматор, а снизу «блок» с управляющей электроникой, блоком питания и излучателем. Сверху на этом основании установлена рабочая поверхность в виде тяжелой фрезерованной алюминиевой пластины.

Станок во многом напоминает аналоги, внешне отличаясь от них только размерами. Тем не менее это схожесть обманчива, т.к. под «капотом» Raylogic Galvo C8 располагается мощная начинка, к тому же проходящая тщательную сборку с калибровкой всех узлов включая укладку светопроводящих оптических волокон в лазерном излучателе, линзы сканатора и проверки ее параллельности относительно стола и режимов работы лазера. Этот момент особенно важен, т. к. правильное расположение оптических элементов в данной системе напрямую влияет на точность и качество всего процесса гравировки в целом.

Внешний вид и характеристики.

Волоконный лазерный маркер Raylogic Galvo C8 имеет открытый корпус с фиксированной рабочей зоной, ручным приводом высоты подъема и несъемным сканатором. Являясь по сути, стационарным станком, тем не менее, он может быть установлен как в качестве единственного гравировщика/маркировщика, так и в качестве одной из единиц конвейера или потокового производства. Это позволяет архитектура корпуса, а также управляющая электроника, к которой легко могут подключаться карусельные и классические конвейеры.

Спереди станка, на лицевой панели основания расположились кнопки контроля, гальванометра и активации лазерного луча.

По бокам корпуса основания находятся ручки для удобного перемещения и вентиляторы обдува блока питания и электроники.

На задней стенке расположились разъёмы питания, дополнительный вывод под поворотную ось, либо конвейер или 3х координатный стол, а также USB-порт и заземление.

На основании так же покоится алюминиевый рабочий стол с перфорацией для удобной фиксации гравируемых предметов, или дополнительного оборудования, например трех-координатного прецизионного стола (как на фотографии)

Кронштейн оси Z размечен до миллиметров, его высота соответствует максимальной рабочей зоне станка – 400 мм.

Привод подъема сканатора – механический. Управляющий винт находится на крышке оси Z.

Сканатор и линза жестко закреплены на своей оси и отделены от кожуха излучателя цилиндрическим переходником.

Рядом с линзой расположились две лазерные указки для точного и быстрого позиционирования луча. Сходясь в одну точку, они позволяют молниеносно перекалибровывать станок. Обратите внимание, что данные узлы оригинальные, собранные на заводе-изготовителе станка и откалиброванные соответствующим образом. При необходимости вы можете изменить настройки точки пересечения вручную, для этого существует специальный пункт в меню управляющей программы.

Наряду с крупными габаритами, но сравнительно небольшим весом, станок обладает внушительными характеристиками. В зависимости от комплектации Raylogic Galvo C8 может комплектоваться лазерными источниками Raycus мощностью 20, 30 или 50 ватт. Заслужив уважение пользователей качеством сборки, надежностью и высоким параметрам частотности и качества гравировки даже несмотря на крупные размеры рабочей зоны и фокусирующей линзы сканатора, волоконные источники этого производителя позволяют добиваться максимального качества и минимального «пятна» лазера при обработке.

Сводные характеристики устройства выглядят следующим образом:

Перейдем к комплектации.

Комплектация лазерного маркера Raylogic Galvo C8.

В комплектацию Raylogic Galvo C8 входят:

Защитные очки от засветки длиной волны 1,06мкм,

Педаль дистанционного запуска, для упрощения работы за столом.

Набор шестигранных ключей,

Встроенный драйвер поворотной оси,

Универсальный шаблон для гравировки пишущих ручек,

Универсальный шаблон для гравировки на флэшках

В качестве дополнения вы можете докупить поворотную ось для работы с цилиндрическими предметами.

Либо укомплектовать станок карусельным или классическим конвейером.

Программное обеспечение лазерного маркера Raylogic Galvo C8.

Одним из основных преимуществ Raylogic Galvo C8 является лицензионная управляющая плата совместимая с программным пакетом EZCAD полностью переведенном на русский язык и регулярно обновляющимся.

EZCAD позволяет выполнять все необходимые операции для калибровки и настройки лазера, позволяет редактировать и настраивать файлы для гравировки и понимает большое количество векторных форматов.

Далее, выбираем линиям нашего векторного изображения соответствующие цвета, далее переходим в меню настройки Лазера. Обратите внимание, что параметр мощности интенсивности и скорости гравировки задается каждому цвету отдельно.

После того, как выбранные настройки будут подтверждены, отправим задание на лазер.

Варьируя различные настройки на калибровочном шаблоне, можно подобрать необходимые параметры и запомнить их в пресет, чтобы использовать быстрее в будущем.

Так же. В программе доступно множество полезных инструментов и режимов работы. От калибровки лазера:

До создания плоских 2д файлов из STL моделей:

Так же, с помощью EZCAD выполняется калибровка станка под установленную высоту сканатора, выбор мощности засветки и при необходимости вы можете задать сценарии обработки в случае с множественными предметами на столе или использовании таких устройств как карусельный или классический конвейер.

Вывод и примеры работ выполненных лазерным маркером по металлу Raylogic Galvo C8.

Точность и качество гравировки лазерного маркера по металлу зависит от размера рабочей его рабочей области. Безусловно, Raylogic Galvo C8 уступает некоторым более миниатюрным станкам такого рода, тем не менее с лихвой компенсируя это возросшей производительностью.

Мощные излучатели вкупе с гибко настраиваемым П.О. позволяют производить действительно глубокое снятие материала и изготавливать, например, клише для оттиска.

Или маркировать и наносить гравировку даже на не металлические предметы за счет понижения мощность излучателя и интенсивности обработки. Пластиковые корпуса USB флешек и любых других миниатюрных сувениров не поплавятся и не испортятся в процессе, если правильно подобрать параметры.

Одним из основных и широко используемых направлений для применения подобных маркеров является, конечно же, нанесения логотипов и брендинга, а так же маркировка серийных номеров и любой другой номенклатуры на серийные изделия, или их технические таблички.

Возможность использовать станок не только как единичный производственный модуль, но и в составе сложного производства, например для нужд полуавтоматической и автоматической маркировки серийных номеров изделий, делает его универсальным солдатом. Благодаря высокой скорости маркировки до 15000мм/с вы экономите время работы и сокращается срок готовности изделий. А идущее в комплекте П.О. с гибкими настройками и широкими возможностями позволит настроить устройство именно под ваши нужды.

В целом, в своей ценовой категории, волоконный лазерный маркер Raylogic Galvo C8, практически не имеет конкурентов, он отлично впишется в индивидуальную мастерскую-студию по изготовлению сувенирной продукции. Так же, станет надежным и производительным узлом в конвейерном производстве, на крупной или средней фабрике. Позволит добиться необходимых результатов в любой другой деятельности, благодаря дорогим комплектующим известных марок, точной сборке и тщательной калибровке при производстве.

А на этом у нас все! Надеемся, данный обзор был для Вас полезен.

Приобрести лазерный маркер Raylogic Galvo C 8 или другой Лазерный станок можно в нашей компании:

Как сделать лазерный по металлу и дереву гравер своими руками

Такое хобби, как гравировка по разным материалам, увлекает многих людей разного возраста. В наше время такую операцию облегчает лазерный луч. Заводские установки для такой гравировки стоят недешево, и далеко не все могут себе их позволить. О том, как сделать лазерный гравер своими руками, стоит поговорить подробнее.

Лазерный гравировальный станок по металлу и дереву

Лазерная гравировка представляет собой процесс формирования рельефного изображения на изделии с помощью сфокусированного лазерного луча. Она позволяет делать надписи, наносить маркировку, создавать художественные произведения, сувениры и украшения. Для этого используется специальный станок – гравер, в котором устанавливается источник лазерного излучения, а излучаемая энергия передается через оптическую систему на фокусирующий элемент. В результате на изделие подается тонкий луч с концентрированной энергией. Ее достаточно для того, чтобы выжечь поверхностный слой материала в месте воздействия луча. Образуются углубления, из которых можно собрать нужный рисунок.

Важно! В зависимости от мощности луча и времени воздействия обеспечивается разная глубина и диаметр углубления. Чем меньше расстояние от линзы до поверхности, тем точнее фокусировка.

Как сделать лазерный гравер своими руками: пошаговая инструкция

Лазерный гравер можно сделать своими руками. В качестве основного элемента используется полупроводниковый лазер (светодиод) мощностью до 10 Вт. Фокусирование светового потока обеспечивается оптической системой, собираемой из нескольких линз. Для возможности управления процессом формируется трансмиссионная и контролирующая системы. Трансмиссия составляется из сервоприводов, синхронизирующих источник излучения с программным обеспечением. Контроль обеспечивают датчики и специальные схемы. При длительной работе гравера необходимо эффективное охлаждение диода с помощью кулеров. Опорные элементы и вспомогательные механизмы составляют механическую часть станка, которая отвечает за надежность работы всего устройства.

Как собрать самодельный лазерный гравер по дереву?

Для создания рельефного рисунка на дереве не нужна большая энергия. Готовый источник излучения и оптику можно взять из DVD-RW привода. Простой самодельный гравер показан на фото 1. Потребуются такие детали:

П-образная или круглая трубка из цветного металла с внутренним диаметром 18–20 мм;
электролитический конденсатор 2200 мкФ на 20 В;
пленочный конденсатор 100 нФ;
резистор 5 Ом;
контактная кнопка и выключатель;
аккумулятор типа 18650 и холдер;
контроллер заряда;
гнездо Jack 2,1 ×5,5 мм;
коробка для обувной губки;
теплопроводящий клей.

Надо заранее приготовить и инструмент: электродрель, паяльник, кусачки, плоскогубцы, отвертка. При изготовлении корпуса потребуются: пистолет для термоклея, ножовка по металлу и дереву, напильники.

Сборка внутренней части

Внутренняя рабочая часть – это, по сути, сам лазер, включающий излучатель и фокусирующую систему. Рекомендуется такой порядок сборки лазера.

Извлекается светодиод и линзы из DVD-привода. Для гравера подходят только элементы, содержащиеся в пишущей головке.

Тестируется диод. На вывод надо подать напряжение 3 В и убедиться, что происходит свечение.

Отпиливается отрезок трубки длиной 150 мм и просверливается в ней отверстие под контактную кнопку.

В коробке для губки вырезаются гнезда для трубки, аккумулятора и выключателя.

Собирается электрическая схема. К контроллеру заряда прикрепляется аккумулятор, при этом контакты «+» и «- » соединены с гнездом, а 2 других контакта – уходят на светодиод. На плату собирается схема питания лазера и изолируется скотчем.

К схеме подсоединяется светодиод и кнопка.

В трубке устанавливается лазер и закрепляется клеем, а в подготовленное отверстие вставляется кнопка. Остальные элементы схемы закрепляются скотчем.

Трубка с лазером закрепляется в коробке. Клеем закрепляется в ней аккумулятор и контроллер. Электрическая схема выводится наружу.

Фокусирующая линза устанавливается в трубке перед лазером. Для определения оптимального места надо проверить действие на листе бумаги. Перемещая линзу, определяется максимальный прожиг листа. В этой точке линза закрепляется термоклеем.

Коробка закрывается крышкой и можно считать, что лазер готов.

Сборка внешней части

Внешняя часть гравера отвечает за управление станком. Она состоит из механической системы перемещения, корпуса и системы управления (электроники).

Собирается внешняя часть в таком порядке.

Подготавливаются направляющие нужной длины: 2 – укороченные и 2 – длинные. В каждой группе длина направляющих одинакова.

Вырезается основание, оно должно быть на 10–15 см больше длины направляющих.

Подготавливаются Т-образные опоры для крепления направляющих к основанию. Они с помощью болтов вертикально закрепляются на основании.

Устанавливаются направляющие оси Y, а на их свободные концы одеваются каретки оси Х. Вставляются все направляющие на свои опоры.

Сверлятся отверстия для электродвигателей и осей шестеренок.

Устанавливаются шаговые двигатели, а на их валы закрепляются шестеренки.

В отверстия вставляются стержни оси и закрепляются эпоксидным клеем.

Устанавливаются прижимные ролики.

Устанавливаются и натягиваются ремни зубчатого типа для передачи вращения.

На каретки устанавливаются лазеры. Все провода аккуратно размещаются в специальных каналах. Концы выводятся наружу.

Завершает монтаж изготовление корпуса и подключение системы управления:

В основании делаются отверстия и устанавливаются уголки. Высота должна позволять поместить все элементы станка.
Из фанеры или оргстекла вырезаются стенки и закрепляются на уголках.
Крышка присоединяется с помощью петель.
В передней стенке делается отверстие для проводов.
Закрепляется выключатель и USB гнезда.
Монтируется и настраивается преобразователь напряжения.

К станку подключается компьютер и устанавливается программное обеспечение. Изображение в понятный для Arduino формат позволяет перевести программа Inkscape Lasertngraver.

Как собрать самодельный лазерный гравер по металлу?

Порядок сборки самодельного гравера для металла мало отличается от методики монтажа станка для обработки дерева. Главное отличие заключается в необходимости использования более мощного источника, что накладывает свои особенности.

Установка мощного лазера требует обеспечения его надежного охлаждения. Для этого трубку со светодиодом надо поместить в алюминиевый радиатор. В нем сверлится отверстие нужного диаметра, и вставляется лазер с закреплением термоклеем. Внутри корпуса монтируется несколько кулеров, которые обеспечивают постоянное воздушное охлаждение.

Корректировки требует система управления. Для работы с металлами можно использовать файлы

STL, аннотированные изображения, показывающие детали, и принципиальные схемы с добавлением PDF-файлов с инструкцией для Inkscape и Universal Gcode Sender, чтобы создавать и отправлять рисунки в гравер, а также файлы Laser Engraved Filled Images и Letters Instructions Corrected.pdf

Важно решить вопрос, где взять лазерный светодиод достаточной мощности. Можно его извлечь из пишущего CD/DVD-RW со скоростью записи не менее 16Х, лазерной указки или коллиматора, светодиодного фонаря. Для питания потребуются 3 аккумулятора по 3,6 В каждый. Достаточная мощность будет развиваться при подаче тока силой 350–500 мА.

Что требуется учесть, при создании самодельного гравера?

При изготовлении и эксплуатации любого лазерного оборудования важно учитывать, что излучение опасно для человека. При настройке и тестировании лазеров появляется риск ожогов, нарушения зрения. Это указывает на необходимость соблюдения мер безопасности. Прежде всего, необходимы затемненные очки, защищающие глаза. В целом сборка своими руками гравера мало отличается от монтажа иных систем с элементами оптики и электроники.

Преимущества и недостатки лазерного самодельного гравера

Выделяются такие преимущества лазерных граверов:

облегчение и ускорение процесса гравировки;
возможность обработки труднодоступных мест, куда обычный инструмент просто не может войти;
можно производить гравировку на очень тонких покрытиях;
возможность использования ЧПУ и проведения процесса по заданной программе;
самостоятельное изготовление экономит средства, необходимые на закупку заводских моделей.

Следует отметить и некоторые минусы:

сложность в контроле глубины выжигания (только косвенный контроль по мощности);
изменение параметров гравировки при неоднородности структуры материала по поверхности;
риск деформации некоторых материалов при температурном воздействии.

Эффективность гравера и качество гравировки зависит от используемого источника излучения, оптики и мастерства исполнителя.

Лазерный гравер становится все более популярным среди домашних мастеров. Такие аппараты позволяют создавать уникальные художественные произведения. Собрать гравер можно своими руками, причем источник лазерного излучения можно найти в старых DVD-приводах, принтерах, лазерных указках, светодиодных фонарях.

Как сделать лазерный маркер своими руками

Лазерные маркеры применяют для разметки и гравировки большого количества различных изделий. У них огромная функциональность. Их применяют в гравировке ювелирных изделий, при изготовлении протезов, во время нанесения изображений на сувенирную продукцию и т. д.

Что такое лазерный маркер?

Лазерный маркер – это достаточно сложное устройство, которое при помощи лазерного излучателя снимает поверхностный слой с обрабатываемой заготовки. Глубина среза задается оператором устройства, но она не может быть больше, чем позволяют возможности аппарата. Лазер способен работать с различными материалами.

Для тонкой работы раньше требовалось привлечение специалистов из разных сфер деятельности. Сейчас достаточно одного устройства. Оно может производить гравировку и съем материала с металла, пластика, дерева, кожи и различных композитных материалов.

Существуют разные типы маркеров. Некоторые модели могут быть мобильными. Это компактные аппараты, которые не уступают по качеству обработки крупногабаритным аналогам.

В основе конструкции находится лазер. Принцип работы заключается в фокусировке излучения в направленный пучок. Благодаря этому происходит выжигание материала.

Длина волны лазера 1064±4 нм
Длина/диаметр лазерного излучателя (мм) 6-9 мм
Длительность импульса 90-120 нс
Мощность трубки лазера 20 Вт
Повторяемость позиционирования луча 20 мкрад
Рабочее поле 200х200х180 мм
Скорость маркировки до 5м/с
Тип лазерного излучения Q-switched Fiber
Электропитание 220 В
Интерфейсы USB
Охлаждение воздушное

Как сделать ЧПУ лазерный гравер своими руками?

Самостоятельно собрать лазерный гравер на ЧПУ не так уж и сложно. Главное, заранее запастись всеми необходимыми материалами и следовать инструкции по сборке.

Материалы и инструменты

Для изготовления устройства своими руками нужно подготовить такие материалы и инструменты:

лазер, который можно достать из пишущего дисковода;
радиатор, который будет охлаждать диод;
6 цилиндрических металлических направляющих;
3 электродвигателя, которые можно достать из принтера;
крепежи для направляющих;
блок питания, желательно, чтобы он имел номиналы 5 В и 4 А;
каретки, которые будут скользить по направляющим;
Arduino UNO;
2 драйвера, предназначенных для управления электродвигателями;
металлический лист размером 50 на 50 см и толщиной 2–3 мм;
лист фанеры;
железные или алюминиевые уголки;
навесы для мебели;
саморезы, предназначенные для дерева;
кабель-канал, желательно, чтобы этот элемент был подвижным;
кабель с диаметром жилы в 0,5 мм;
транзистор IRFZ44;
стержень из какого-либо металла;
5 шестеренок;
2 прижимных валика;
ремень с зубцами;
4 подшипника;
понижающий DC-DC преобразователь на 2 А;
гнездо Jack 2,1 на 5,5 мм;
эпоксидную смолу;
теплопроводный клей;
ножки из силикона или резины.

Сборка ЧПУ-гравера своими руками

Для начала нужно измерить, какую длину имеют направляющие, и поделить их на две отдельные группы. В первой будут 2 направляющих, что подлиннее, а во второй – 4 коротких.

Длина волны лазера 1064 нм
Мощность трубки лазера 20 Вт
Повторяемость ±0.001 мм
Рабочее поле 100х100 мм
Скорость сканирования 10 000 мм/с
Электропитание 220-240V/ 50~60Hz

К каждому показателю длины необходимо добавить по 10 см и по полученным размерам вырезать из металлического листа основание для конструкции. Из остатков делаются П-образные опоры, которые будут использоваться в качестве креплений. Они привариваются к основанию. Теперь нужно разметить места под болты и сделать там крепежные отверстия.

В радиаторе тоже нужно сделать отверстие по размерам лазера. Лазер вклеивается в него с помощью теплопроводящего клея. После этого к нему припаивается транзистор и провода. С помощью болтов радиатор закрепляется на каретке.

Далее устанавливаются на зафиксированные опоры крепления, предназначенные под направляющие. Их фиксация производится при помощи болтов.

Теперь вставляются направляющие оси У, а на их концы надеваются каретки оси Х. На них закрепляются остальные направляющие с лазерной головкой. На ось У надеваются крепления и фиксируются к основным опорам.

В местах, где будут крепиться электрические моторы и шестеренчатые оси, проделываются отверстия. Эти детали устанавливаются на свои места. На валы шаговых двигателей необходимо плотно надеть ведущие шестеренки.

Оси из металлического стержня вставляются в отверстия и закрепляются при помощи двухкомпонентной эпоксидной смолы. После застывания клея на них надеваются шестеренки и прижимные ролики. Предварительно в ролики нужно вставить подшипники.

Устанавливаются зубчатые ремни. Перед фиксацией их нужно натянуть. После этого проверяется подвижность лазерной головки и оси Х. Должно быть небольшое усилие во время перемещения.

Теперь к концевику, электродвигателям и лазеру необходимо подключить провода. Пучки кабелей прячутся в кабель-каналах и крепятся к кареткам. Концы кабелей нужно вывести наружу.

Далее нужно переходить к изготовлению корпуса устройства. В основании делаются отверстия, предназначенные для уголков. Для этого нужно отступить от краев 1,5–2 см и вырезать прямоугольники. Высоту корпуса нужно подбирать такой, чтобы в него поместились все отдельные механизмы.

Из фанеры необходимо вырезать все части корпуса и стянуть их при помощи уголков. Петлями крепится крышка на корпус. В передней стенке вырезается отверстие, через которое нужно протянуть провода.

Также из фанеры делаются защитные кожухи. В них вырезаются отверстия под гнезда, выключатели и кнопку. Плата Ардуино устанавливается так, чтобы разъем USB совпадал с отверстием в корпусе. После этого настраивается DC-DC преобразователь. Нужно выбрать 3 В и 2 А, затем он тоже закрепляется на кожухе.

Монтируются кнопка, выключатели и гнездо питания. Все это спаивается воедино. После этого кожухи крепятся на корпус при помощи саморезов. Чтобы лазерный гравер начал работать, необходимо залить Ардуино-прошивку.