Выжигательный аппарат по металлу

Обновлено: 04.10.2024

В последние годы в моду вошли различного рода необычные хобби. Многим даже удалось заработать на этом немало денег, некоторые сделали это своим основным занятием. Одним из подобных хобби является пирография, которая невозможна без двух главных составляющих – основы для рисунка («холста») и выжигателя. Сейчас используются в основном лазерные выжигатели, о них и пойдет речь в статье.

Особенности

Самым популярным устройством этой категории является ЧПУ-выжигатель. А также его называют пирографом или пиропринтером. Именно его чаще всего имеют в виду, когда упоминают лазерный выжигатель. Агрегат представляет собой устройство в виде станка с числовым программным управлением (ЧПУ). С его помощью можно создавать различные картины и изображения путем выжигания на поверхности разных материалов вроде дерева, кожи, фанеры и других. Существуют и ручные аналоги. Управлять ими сложнее.

Рекомендуются к использованию лишь профессионалами. А также они требуют более строго соблюдения техники безопасности.

Явным преимуществом, говорящим в пользу приобретения устройства, является возможность использования не только профессиональными художниками или людьми с соответствующими навыками, но и теми, кто не имеет отношения к рисованию, гравировке. Устройство настраивается с помощью компьютера. Лазер выжигает выбранное изображение самостоятельно в течение небольшого промежутка времени. При рациональном подходе к делу можно в результате получить весьма милые изображения, картины (в том числе портреты), шкатулки, футляры, рисунки на чехле для телефонов и многое другое.

Компьютерное управление дает возможность создания точных изображений и последующей корректировки.

Принцип работы

Принцип создания рисунков довольно прост – как уже было сказано, поверхность прожигается. На станке с ЧПУ установлен лазер, который перемещается. При включении аппарат для выжигания регулирует перемещение и длительность пребывания лазера на всей поверхности «полотна». Чем дольше лазер задерживается на одном месте, тем более сильным будет прожиг, и тем темнее будет выглядеть эта прожженная область. Если лазер практически не задерживался в каком-то месте, то она будет светлой или слегка потемневшей, а самым темным цветом будет черный.

Лазерный выжигатель работает по бесконтактному принципу (в отличие от нихромового лазера). Само изображение выжигается точками. Изменения тонов возможны благодаря изменению густоты этих точек на определенном участке.

Изображение выбирается и загружается в программу. Перед этим оно оцифровывается, если в этом есть необходимость. Далее вся обработка ложится на программу, и мастеру требуется лишь подготовить материал для нанесения изображения, и запустить программу. При выжигании образуется запах. В большинстве случаев он не слишком заметен и не требует дополнительной вентиляции.

В случае чувствительности к запахам рекомендуется поместить устройство в нежилое помещение.

Принцип работы ручного аппарата проще – мастер сам «рисует» изображения.

Что потребуется для работы с прибором?

Для создания пирографических изображений не нужно много инструментов.

Устройство. Главной характеристикой лазерных выжигателей является мощность. Чем она больше, тем быстрее будет работать аппарат. Оптимальным считается значение в 20 Вт. Лазерные выжигатели универсальны в том плане, что могут работать на разных поверхностях. Но не всегда это касается металлов. Лишь ряд моделей может выжигать рисунки на металлических поверхностях. Об этих моментах нужно помнить при выборе устройства.

Программа. Именно с ее установки и должна начаться настройка устройства. Лидерство среди лучших программ для ЧПУ принадлежит Pytoprinter. Обычно она устанавливается на компьютер при помощи носителя памяти. Как правило, последние версии программы бывают адаптированы под относительно последние версии Windows (например, Windows 10). Тем не менее лучше все-таки следить за обновлениями программы самостоятельно.

Материал для работы. Лучше всего, как очевидно, выжигать по дереву. Предпочтительными вариантами являются кедр, ольха, бук и другие ценные породы древесины. Но они слишком дорогие. Гораздо более бюджетные и доступные пластины из фанеры и МДФ.

Необходимо иметь защитные очки. Работа с огнем (лазером) не является безвредной для глаз. При наличии чувствительности к запахам нужно приобрести и защитную маску. Особенно запах горелого может быть заметен при работе на экокоже.

Применение

Разумеется, основным направлением работы с подобными лазерными аппаратами является выжигание по дереву. Зачастую «холстом» для картин, надписей и прочего служат деревянные или фанерные пластины. Прибор используется для создания работ по коже, картону, резине, пластмассовым изделиям. В редких случаях возможно выжигание по стеклу, по металлу. Некоторые модели дают возможность работы на пенопласте.

Зачастую в число изделий, имеющих выжженную гравировку, входят портмоне, сумки, ремни, кухонная утварь (в частности, разделочные доски), рекламные вывески и даже визитки. Лазерные выжигатели можно использовать на многих разновидностях ткани – фетр, экокожа, джинсовая ткань, хлопок и другие. Приборы используются в скрапбукинге. Популярным и оригинальным считается портрет, выжженный на стекле или дереве.

Особое место занимает выжигание картин по дереву. В некоторых старых и не только частных домах можно встретить пейзажи. Большинство из них сделаны вручную и уже довольно продолжительное время назад. Однако и сейчас пейзажи остаются популярными и даже могут стать источником дохода для мастера. Самыми сложными (по технике исполнения для устройства с ЧПУ) являются снежные пейзажи. А также красота изображений зависит и от породы дерева, на котором выполнялась работа.

Допускается использование устройств не для выжигания, а для резки.

Как сделать самому выжигатель по металлу

Наверное каждый из нас видел картины сделанные при помощи выжигателей. Сегодня Вы узнаете как можно самому сделать простой выжигатель по металлу. Иногда появляется необходимость оставить знак или автограф на металлической поверхности. Способов для этого придумано немало начиная от трудоемкой, требующей особого таланта гравировки и заканчивая полностью автоматизированным химическим травлением. Но есть способ доступный каждому самодельщику — выжигание по металлу.

Схема устройства достаточно простая и состоит из двух элементов: трансформатора и диодного моста. Лучше использовать автотрансформатор – легче будет регулировать толщину («нажим») линии. Вполне подойдет для этой цели телевизионный трансформатор, они верой и правдой служили советскому человеку вплоть до 90-х годов.

У меня такого, к сожалению, не оказалось и для выжигателя, я использовал трансформатор от блока питания старого проигрывателя, диодный мост BR 1010, корпус от шариковой авторучки и пару самых маленьких «крокодильчиков»

Через авторучку я пропустил электропровод и оснастил его «крокодильчиком». Это и будет карандашом для выжигания по металлу.

Свободный конец провода нужно будет подключить к «+» диодного моста. А «-», впоследствии, нужно будет оснастить другим «крокодильчиком».

Все устройство выглядит очень просто, но, тем не менее, значительно расширяет возможности для творчества.

В качестве электрода можно использовать обычный грифель, медную проволоку или любой другой проводник. Каждый из них оставляет на поверхности металла свой оттенок.

Первую пробу пера я проводил с использованием обычного гвоздя. До художественного произведения конечно далеко, но способ вполне рабочий.

Поверхность, на которой будет проводиться выжигание можно слегка смазать соляным или слабым кислотным раствором. В этом случае появляется некий своеобразный штрих и индивидуальный оттенок. Так, что при желании и достаточных навыках, при помощи этого простенького устройства вполне возможно создавать интересные вещи.

Делаем выжигатель по дереву своими руками

Мастера по выжиганию, чья работа поставлена на поток, но рисовать картины они не учились, да и не обладают к этому талантом, поступают следующим образом. Взяв любую картину, они распечатывают её на бумаге, а затем, приложив к отрезку фанеры или доски, обводят выжигателем по контуру каждой детали изображения. Более того, многие используют выжигатели, изготовленные собственноручно.

Выжигатель из блока питания телефона

В прежние времена картины выжигались при помощи калёного железа. Чтобы избавиться от неоправданных временных и человеческих затрат, кому-то из пользователей ещё во времена поздней царской России пришла в голову использовать для выжигания тонкий паяльник мощностью в 20-40 ватт, заточив его жало поострее, чтобы контуры выходили тонкими и чёткими. Более продвинутые умы мастерили выжигатель с жалом из нихромовой проволоки, тонких игл, используя похожий по принципу действия электронагревательный элемент. И сейчас обе эти идеи не забыты, совершенствуются лишь технологии изготовления заготовок из рабочих материалов и, возможно, уменьшаются размеры.

В качестве усовершенствованного варианта выжигателя, изготовленного своими руками, мастера предлагают устройство, питающееся от адаптера питания для смартфона или планшета. Схема устройства такого аппарата переведена на пониженное напряжение питания (до 12 вольт), которое даже во влажных помещениях будет неопасным.

Инструменты и материалы

В качестве инструментов подойдут следующие приспособления и устройства.

Строительный фен. Обычный вариант для сушки волос не годится.
Электропаяльник. Соединить надёжно без него, к примеру, спираль с проводом, можно при помощи винтовых или обжимных электроконтактов.
Пассатижи. Потребуются также и кусачки, возможно, нож (для зачистки проводов).
Электролобзик. Можно воспользоваться и простой ножовкой. Для мелких работ производятся портативные резаки.
Фрезер шлифовальный со шлифнасадками либо болгарка со шлифдисками. Отрезные диски по дереву или металлу заменят и ножовку.

Если вы производите самодельные выжигатели по дереву на продажу, то придать промышленную аккуратность вашим изделиям поможет именно фрезеровальная обработка несущих элементов. Расходные материалы могут быть следующими.

Рейка или штап для деревянных окон. Такими элементами фиксируется стекло в окне или двери.
Эпоксидный клей. Создаёт надёжное закрепление проводов и термоусадочной трубки к деревянной рукоятке в местах, где они прилегли не полностью.
Отрезок нихромовой спирали. Рекомендуется высокомощная спираль (до 5 киловатт): она более износостойкая и долговечная.
Провода или двухпроводный кабель. Желательно взять готовый сетевой кабель от любого устройства, которое не подлежит ремонту, например, от вентилятора или паяльника.
Термоусадочная трубка. Можно было бы использовать изоленту, но на клеящем составе, который её удерживает в течение ряда лет, производители стали экономить, в том числе и с целью создания неразъёмных и неразборных соединений.

В качестве источника питания (зарядного устройства) подойдёт любое с напряжением в 5 вольт и рабочим током до 2 ампер.

Изготовление

Для изготовления самодельного выжигателя по дереву сделайте следующее.

Отрежьте от рейки или оконного штапика нужный кусок. В среднем его длина составит порядка 10 см.
В будущей рукоятке просверлите при помощи дрели или шуруповёрта отверстие под провода.
Несколько миллиметров просверленного канала близко от точки выхода проводов немного расширьте: здесь будет закреплена проволока из нихрома.
Под штекер зарядного устройства на свободный конец провода, идущего от выжигателя, припаяйте разъём.
Со стороны жала, где концы проводов подходят к нихромовой проволоке, припаяйте сам её отрезок – U-образный элемент. Втяните провода внутрь, а вслед за ними втянется и он сам. Убедитесь, что он закреплён надёжно.
На саму деревянную ручку наденьте термоусадочную трубку. Прогрейте её при помощи строительного фена.

Подключите зарядное устройство к выжигателю. Нихромовая проволока должна накалиться равномерно. Красноватый или малиновый оттенок накала свидетельствует о том, что выжигатель готов к работе.

Вместо нихромовой проволоки в приборе для выжигания можно использовать и иглы. Сечение иглы (десятые доли квадратного миллиметра) таково, что мощность не менее 30 Вт способна её раскалить до нескольких сотен градусов.

Как сделать из трансформатора микроволновки?

Трансформатор в микроволновой печи вырабатывает высоковольтное напряжение, которое может превосходить сетевое раз в 10, выдавая 2200-4400 В. Эффект при использовании особо высокого напряжения состоит в следующем. Заготовка пропитывается по выжигаемому контуру подсоленной водой. В простейшем случае вы получите электролит, неплохо проводящий ток.

Если к концам мокрой дорожки, образованной электролитом, впитавшимся в древесину (или бумагу, а также любую другую увлажняющуюся среду) приложить потенциал в несколько тысяч вольт, то образуется высоковольтный разряд, припекающий выжигаемую поверхность.

Данный способ находит применение у мастеров, которые ещё не обладают достаточной уверенностью в движениях, чтобы с помощью обычного раскаляемого элемента вести по древесине равномерный контур без теней и переходов, не свойственных концепции рисунка. Для изготовления трансформаторной версии выжигателя поэтапно действия выстраиваются следующим образом.

Подключите трансформатор к электросети (220 В, розетка) с помощью любого сетевого шнура с вилкой. Провода припаиваются к выводам, как правило, помеченным цифрами 1 и 2. Это первичная обмотка. Она намотана проводом, в 10 раз более толстым по диаметру сечения, чем вторичная. А вот у вторичной обмотки провод тонкий, как волос. Поскольку трансформатор повышающий, то первичная обмотка толще вторичной по диаметру эмальпровода.
Подсоедините ко вторичной обмотке надёжно заизолированный высоковольтный кабель. Важно не допустить замыкания на концах обмотки.
Для удобства подключите к высоковольтному кабелю клещи («крокодилы»).

Перед включением устройства в сеть проверьте, что изоляция не нарушена. Нанесите на доску слой электролита и попробуйте «поджечь» его, подав на него напряжение. Высоковольтный ток, проходя по смоченной древесине, вызывает её потемнение. Достоинства способа – возможность выжечь весь узор сразу, смочив дерево по нужным линиям, а также равномерность выжигания. В темноте замкнутые контуры, образованные дорожкой из электролита, могут выдавать коронный разряд, отдалённо напоминающий молнии.

Полезные советы

При использовании высоковольтного (трансформаторного) выжигателя не потребуется больше никаких дополнительных деталей, кроме достаточно надёжной электроизоляции, чтобы предотвратить поражение мастера электрическим током. Чтобы работать с подобными устройствами, необходимо иметь допуск к работе с электроустановками с напряжением свыше киловольта, а также использовать защитные средства. Если применить выпрямительный диодный мост, то диоды должны быть рассчитаны на высокое напряжение. Из переменного тока образуется постоянный. И когда при случайном ударе переменным током ещё можно выжить, то постоянный гарантированно убьёт неосторожного и незадачливого экспериментатора.

При работе с высоким напряжением в домашних условиях перед подачей тока наденьте на руки диэлектрические перчатки. Подложите под рабочее место (ножки стула, если сидите, или ноги, если вы работаете стоя) любой коврик или подкладку, не проводящую ток. Например, пригодится автомобильный резиновый коврик. Используйте обувь с надёжным каблуком и толстой подошвой. Не работайте с высоковольтным выжигателем в сыром помещении.

Если трансформатор от микроволновки литой (обмотки залиты эпоксидным клеем), неразборный, то проверить положение первичной и вторичной обмоток можно, измерив сопротивление. Значение, на порядок отличающееся, поможет определить правильность подключения к сети: чем больше витков, и чем они тоньше, тем выше сопротивление. Если подключить трансформатор к сети «не той» обмоткой, то в лучшем случае вы получите не 2200, а, скажем, 22 В, что потребует всё-таки использования классического варианта – отрезка нихромовой проволоки, да и то при условии, что габаритная мощность преобразующего напряжение элемента равна хотя бы 30 Вт. В худшем случае будет замыкание. Для самоделок используйте дополнительный предохранитель-автомат и плавкие предохранительные вставки, чтобы не допустить повреждения проводки.

В большинстве случаев для низковольтных выжигателей, работающих от мобильной зарядки, подходят стандартные двухконтактные разъёмы, в которых центральный проводник размещён в центре пространства, ограниченного кольцевым снаружи. USB-гнездо, в котором здесь использовалось бы всего два крайних контакта и соответствующий штекер под него, могло бы в месте прилегания этих контактов значительно нагреваться.

Для более мощных устройств потребовался бы ток больше 2 А. Недостатком зарядок, рассчитанных на питание мобильника или смартфона является то, что они вынуждены работать на максимальной мощности. Запаса по мощности здесь нет: в результате они перегреваются, и возможен их выход из строя. Для создания двух-трёхкратного запаса рекомендуется использовать соответственно 2 или 3 таких зарядных устройства. Либо можно соединить их выходы последовательно. Чем выше напряжение, тем более низкое требуется значение тока: это помогает проводам (и предохранителю) не перегреться, а сами зарядки также не работают на износ, отчего они прослужат не несколько недель или месяцев, а до десятков лет.

Параллельное соединение, к примеру, не 15 В и 2 А, а 5 В и 6 А также (по вольт-амперам, по потреблённым ваттам) создаст требуемый запас мощности. Для последовательного соединения, повышающего пропорционально само напряжение питания, а не рабочий ток, может потребоваться регулировка накала. В простейшем случае это высокомощный (на десятки ватт) переменный нихромовый резистор (реостат), терморегулятор от электроплиты или иное устройство, включающееся последовательно (в разрыв цепи) и ограничивающее потребляемый ток, а с ним и напряжение на устройстве под нагрузкой.

Не используйте в качестве источника питания литий-ионные аккумуляторы от сотовых телефонов или пальчиковые батарейки. Долгой и устойчивой работы от маломощных батареек и аккумуляторов не добьёшься.

Даже внешние перезаряжаемые батареи для смартфонов и планшетов, выдающие 2 А при напряжении в 5 В, неспособны сделать процесс выжигания по дереву в полной мере удобным и быстрым: нужен ток хотя бы в 4 А. Работа строительным феном потребует достижения (для разогрева термоусадки) значительно большей температуры на выходе сопла, чем 70 градусов. Для высококачественной термоусадки потребуется нагрев порядка 200-350 градусов.

Ввиду низкого электрического сопротивления «игольной» стали иглу разжечь докрасна труднее, чем кусок нихромовой спирали. Чтобы обеспечить долговременную работу прибора, здесь потребовалась бы во столько же раз большая ёмкость аккумуляторов и/или мощность блока питания. К тому же сталь малопригодна для работы в качестве раскалённого «пера»: в отличие от нихрома, она покрывается окалиной и сравнительно быстро выгорает. А ещё вместе с иглой нагреваются провода: перегрев изоляции приводит к её растрескиванию и осыпанию. В данном случае лучше всё же использовать нихром: по сравнению с другими стальными сплавами повышенного электрического сопротивления он лучше раскаляется при меньшей мощности потребления. При этом создаётся мостик для рассеивания тепла, которое бы иначе выделялось в иных элементах электрической цепи – там, где этого не требуется.

Далее смотрите мастер-класс по изготовлению выжигателя по дереву своими руками.

Все о лазерных выжигателях

Читайте также: