เครื่องแกะสลักถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ไม่เพียงแต่สำหรับการแกะสลักวัสดุต่างๆ เท่านั้น แต่ยังสำหรับการเจาะรูขนาดเล็ก การขัด การเจียร และการกัดอีกด้วย การดำเนินการเดียวกันนี้สามารถทำได้ที่บ้านด้วยความช่วยเหลือ หากจำเป็นเป็นครั้งคราวเท่านั้น หรือคุณเพียงต้องการประหยัดเงินในการซื้อเครื่องมือ คุณก็สามารถทำสว่านขนาดเล็กด้วยตัวเองจากอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็น ซึ่งมักจะไม่ได้ใช้ในโรงรถหรือห้องเก็บของ ด้วยความช่วยเหลือของสว่านแบบโฮมเมดคุณสามารถดำเนินการแบบเดียวกันกับเครื่องมือโรงงานที่มีกำลังใกล้เคียงกันคุณเพียงแค่ต้องใช้ไฟล์แนบที่เหมาะสม
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการทำงาน ช่างแกะสลักจะแบ่งออกเป็นงานกัดและเลเซอร์ ขั้นแรก วัสดุจะถูกประมวลผลพร้อมไฟล์แนบต่างๆ ในรุ่นเลเซอร์ งานทั้งหมดทำด้วยลำแสงเลเซอร์ - นี่คือ วิธีการแกะสลักแบบไร้สัมผัส- นอกจากนี้อุปกรณ์ดังกล่าวยังอยู่ในหมวดหมู่ของอุปกรณ์ไฮเทค แต่ช่างแกะสลักแบบโฮมเมดก็สามารถทำเองที่บ้านได้
ในการสร้างเครื่องแกะสลักเลเซอร์ด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องมีชิ้นส่วน เครื่องมือ และวัสดุดังต่อไปนี้:
- สเต็ปเปอร์มอเตอร์จากไดรฟ์ดีวีดี
- แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ Arduino;
- บอร์ด Proto พร้อมจอแสดงผล;
- ลิมิตสวิตช์สำหรับมอเตอร์
- โมดูลเลเซอร์ (เช่น กำลังไฟ 3 W)
- อุปกรณ์สำหรับปรับค่าแรงดันคงที่
- ระบบระบายความร้อนด้วยเลเซอร์
- มอสเฟต (ทรานซิสเตอร์);
- บอร์ดสำหรับประกอบชิ้นส่วนควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า
- กรอบ;
- รอกและเข็มขัดฟันสำหรับพวกเขา
- ตลับลูกปืนขนาดต่างๆ
- กระดานไม้: 2 ชิ้นขนาด 135x10x2 ซม. และอีกสองชิ้น - 125x10x2 ซม.
- แท่งโลหะกลม 4 อันที่มีหน้าตัด 10 มม.
- น้ำมันหล่อลื่น;
- ที่หนีบ, สลักเกลียวพร้อมแหวนรองและน็อต;
- รอง;
- เครื่องมือช่างทำกุญแจ
- การฝึกซ้อม;
- จิ๊กซอว์หรือเลื่อยวงเดือน
- ไฟล์หรือกระดาษทราย
- คอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อป
สเต็ปเปอร์มอเตอร์สามารถนำมาได้ไม่เพียงแต่จากดีวีดีเท่านั้น แต่ยังสามารถนำมาจากเครื่องพิมพ์ที่ไม่ได้ใช้งานจริงด้วย
เครื่องประกอบตามอัลกอริทึมต่อไปนี้:
- สร้างรากฐาน
- ติดตั้งคู่มือพร้อมรถม้าที่สามารถเคลื่อนย้ายได้
- ประกอบวงจรไฟฟ้า
- ติดตั้งโปรแกรมที่จำเป็นบนคอมพิวเตอร์
- ดำเนินการปรับ (ปรับแต่ง) ของหัวเลเซอร์
- ตรวจสอบการทำงานของเครื่อง
แผนภาพการเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าสเต็ปเปอร์ที่นำมาจากเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทหรือดีวีดีแสดงอยู่ในภาพด้านล่าง
ลำดับการดำเนินการทั้งหมดที่ช่วยให้คุณสามารถประกอบเครื่องแกะสลักเลเซอร์โดยใช้ Arduino ได้แสดงรายละเอียดไว้ในวิดีโอด้านล่าง
ช่างแกะสลัก CNC ที่สร้างขึ้นจะมีค่าใช้จ่าย ถูกกว่ามากมากกว่าเลเซอร์รุ่นใดๆ ที่ผลิตจากโรงงาน สามารถใช้ทำแสตมป์ โฟโตรีซิสต์ ทำงานกับไม้ ไม้อัด พลาสติก กระดาษแข็ง โฟมโพลีสไตรีน และแผ่นไม้ก๊อก สามารถแกะสลักโลหะได้เช่นกัน
การประกอบเครื่องแกะสลักไฟฟ้าด้วยขาตั้งและเพลาแบบยืดหยุ่น
ช่างแกะสลักไฟฟ้าเป็นเครื่องมือประเภทนี้ที่พบได้บ่อยที่สุดที่บ้าน ในการสร้างอุปกรณ์ที่มีฟังก์ชั่นครบครันด้วยตัวเองซึ่งสามารถแข่งขันกับอะนาล็อกที่ผลิตทางอุตสาหกรรมได้ คุณจะต้องมีมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานบนไฟฟ้ากระแสสลับ 220 V มอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวสามารถนำมาจากอุปกรณ์ต่อไปนี้:
- เครื่องบันทึกเทปแบบม้วนต่อม้วนสไตล์โซเวียต
- เครื่องเล่นดีวีดี;
- เครื่องซักผ้า
- เครื่องบดมุม
- จักรเย็บผ้าไฟฟ้า
ตัวเลือกสุดท้ายเหมาะสมที่สุดเนื่องจากสามารถปรับความเร็วได้ในช่วงกว้างพอสมควรโดยใช้รีโอสแตทในตัว
สำหรับการใช้งานในประเทศ สว่านที่มีความเร็วรอบเครื่องยนต์เดินเบาสูงถึง 6,000 รอบต่อนาทีก็เพียงพอแล้ว
การถือมอเตอร์ไฟฟ้าจากอุปกรณ์ประเภทใดประเภทหนึ่งที่ระบุไว้ด้วยมือเดียวนั้นไม่สะดวกและในกรณีส่วนใหญ่ก็เป็นไปไม่ได้เลย ดังนั้นคุณจะต้อง เพลาแบบยืดหยุ่นสำหรับช่างแกะสลัก- ในกรณีนี้มุมมองทั่วไปของอุปกรณ์ในอนาคตจะออกมาโดยประมาณดังภาพด้านล่าง
การทำงานของอุปกรณ์แกะสลักที่สร้างขึ้นจะขึ้นอยู่กับวัสดุและกลไกที่ใช้ระหว่างการประกอบ สามารถวางมอเตอร์ไว้บนโต๊ะได้ แต่จะสะดวกกว่าในการทำ ขาตั้งกล้องสำหรับช่างแกะสลักหรือค่อนข้างจะมีความคล้ายคลึงกัน
การผลิตเพลาแบบยืดหยุ่น
ด้วยเพลาที่ยืดหยุ่น ทุกอย่างจึงค่อนข้างง่าย สามารถทำได้หลายวิธี:
- จากเพลาขับเก่า เช่น จากสว่านทันตกรรม
- โดยใช้สายวัดความเร็วของรถจักรยานยนต์หรือรถยนต์
นอกจากนี้ยังสามารถใช้สิ่งที่แนบมากับเพลาทำงานได้อีกด้วย จากการเจาะหรือทำเองจากวัสดุต่างๆ เช่น ไม้ ข้อความ ท่อพลาสติก จากข้อความอุปกรณ์ (ที่จับ) สำหรับจับอุปกรณ์ทำดังนี้:
- ตัดแพลตตินัม textolite 2 อัน (ความหนาของแผ่นควรประมาณ 1 ซม.) วัดประมาณ 2 x 10 ซม.
- เชื่อมต่อเข้าด้วยกันแล้วบดด้วยตะไบหรือกากกะรุนจากด้านนอกเพื่อสร้างทรงกระบอก
- ร่องถูกตัดเฉือนจากด้านใน
- วงแหวนโลหะยึดชิ้นส่วนให้แน่น
- ท่อถูกสอดเข้าไปในส่วนหน้าของด้ามจับ ใต้คาร์ทริดจ์ที่ประกอบด้วยสองซีกแยกกันซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยสลักเกลียว
ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นที่จับเหมือนในรูปด้านล่าง
รูภายในที่ทำระหว่างแผ่น textolite ควรมีส่วนตัดขวางเพื่อไม่ให้รบกวนการหมุนของสายเคเบิลอย่างอิสระ สามารถใส่หัวฉีดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางด้ามตั้งแต่ 2 ถึง 5 มม. เข้าไปในหัวจับได้
การประกอบหน่วยแกะสลัก
การทำขาตั้งกล้อง (ฐานสำหรับติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า) ทำได้ง่ายมากจากไม้อัดหรือ PCB เดียวกัน โดยทำดังนี้:
- ตัดหลายชิ้น (4 อันเพียงพอ) ออกจากแผ่นวัสดุที่สอดคล้องกับขนาดของมอเตอร์ไฟฟ้า
- มอเตอร์ติดอยู่กับชิ้นส่วนชิ้นใดชิ้นหนึ่งโดยใช้ที่หนีบ
- ประกอบกล่อง
- มีการเจาะรูที่ส่วนหน้าสำหรับเพลาแบบยืดหยุ่น
โครงสร้างที่สร้างขึ้นนั้นแขวนอยู่บนผนัง
สะดวกต่อการใช้งาน ที่ยึดโรงงานพร้อมที่หนีบสำหรับช่างแกะสลัก หากขนาดของมอเตอร์ไฟฟ้าอนุญาต ตัวยึดเชื่อมต่อกับโต๊ะใดก็ได้ แต่จะต้องซื้ออุปกรณ์ดังกล่าวเพิ่มเติม
การประกอบอุปกรณ์แกะสลักเพิ่มเติมจะดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้:
- ใช้ข้อต่อที่ทำจากสลักเกลียวเจาะเชื่อมต่อสายเคเบิลเข้ากับเพลามอเตอร์ไฟฟ้า
- วางท่อยางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมไว้บนสายเคเบิลแล้วติดที่จับที่ทำไว้
- ติดตั้งปุ่มเริ่มต้น
- เชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับเครือข่าย
- ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ที่ทำ
สว่านแบบโฮมเมดจะช่วยให้คุณสามารถแปรรูปไม้, กระดูก, โลหะ, แก้ว, พลาสติก, ชิ้นงานเซรามิกรวมถึงโลหะต่าง ๆ หินธรรมชาติและหินเทียม
คุณยังสามารถใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อสร้างเครื่องบดตรงแบบโฮมเมด ออกแบบมาสำหรับ 380 Vแต่ถ้าสามารถปรับเป็น 220 ได้ ในกรณีเช่นนี้คุณจะต้องปรับแต่งเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับปัญหานี้ทั้งบนอินเทอร์เน็ตและในหนังสือเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้า
ทำสว่านขนาดเล็กจากมอเตอร์
มันเกิดขึ้นที่บ้านคุณต้องเจาะรูเล็ก ๆ ด้วยไม้หรือพลาสติกและสว่านไม่เหมาะ ในกรณีเช่นนี้ สว่านขนาดเล็กแบบโฮมเมดที่ทำจากมอเตอร์จะช่วยได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อดำเนินการได้ ไม้แกะสลัก- และหากคุณสนใจวิทยุสมัครเล่นคุณสามารถใช้เครื่องมือที่สร้างขึ้นเพื่อเจาะและตัดบอร์ดได้
ในการสร้างอุปกรณ์โฮมเมดคุณจะต้องนำมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กจากเครื่องบันทึกเทปเก่า แม้แต่มอเตอร์รุ่นต่างๆจากของเล่นเด็กก็ยังเหมาะสม หากคุณใช้มอเตอร์ขนาดเล็กจากเครื่องบันทึกเทป 12 V เป็นไดรฟ์ คุณจะต้องใช้วัสดุและชิ้นส่วนดังต่อไปนี้:
- แหล่งจ่ายไฟหรือแบตเตอรี่หลายก้อน (แบตเตอรี่) ที่มีเอาต์พุต 12 V
- ท่อพลาสติก (ยาวประมาณ 10 ซม.) ที่มีหน้าตัดที่สามารถใส่มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กเข้าไปด้านในได้
- กาวทนความร้อน
- ปุ่มเปิดปิด;
- การเดินสายไฟสำหรับการเชื่อมต่อไฟฟ้า
คุณสามารถประกอบสว่านขนาดเล็กได้ด้วยตัวเองโดยใช้อัลกอริทึมต่อไปนี้:
- ใช้สว่านไฟฟ้าหรือมีดเจาะรูในท่อสำหรับสวิตช์
- หล่อลื่นมอเตอร์ด้วยกาวเพื่อยึดเข้ากับตัวเครื่องในอนาคต
- ใส่มอเตอร์ไฟฟ้าเข้าไปในท่อ
- สายไฟใด ๆ ที่ขับเคลื่อนมอเตอร์ถูกสอดเข้าไปในรูที่เจาะไว้ก่อนหน้านี้ในตัวเรือน และปลายอีกด้านหนึ่งทิ้งไว้ที่ด้านหลังของตัวเรือน
- เสียบสายไฟหนึ่งเส้นจากแหล่งจ่ายไฟเข้าไปในรูใต้ปุ่ม
- ประสานสวิตช์ไปที่ปลายที่ยื่นออกมาโดยใช้หัวแร้งป้องกันหน้าสัมผัสอย่างระมัดระวัง
- สายไฟที่เหลืออีกสองเส้นจากปลายท่อ (จากปุ่มและมอเตอร์) เชื่อมต่อกับขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ
- ตัดคอขวดพลาสติกออก
- ทำรูตรงกลางฝาสำหรับขั้วต่อและกาวชิ้นส่วนเหล่านี้เข้าด้วยกัน
- กาวคอเข้ากับท่อ
- เชื่อมต่อสว่านขนาดเล็กที่ประกอบเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ
- ด้วยการกดปุ่มจะเป็นการตรวจสอบการทำงานของผลิตภัณฑ์โฮมเมด
แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟควรเลือกให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้
หากต้องการทำให้สว่านขนาดเล็กทำงานอัตโนมัติ คุณเพียงแค่ต้องใส่แบตเตอรี่เข้าไป
Dremel โฮมเมดจากสว่านและเครื่องปั่น
หากคุณมีเครื่องปั่นเก่าหรือไม่จำเป็น การทำสว่านขนาดเล็กก็ทำได้ง่ายเช่นกัน เครื่องใช้ในครัวเรือนนี้มีที่จับที่สะดวกสบายอยู่แล้ว นอกจากเครื่องปั่นแล้ว คุณจะต้องมีอุปกรณ์และชิ้นส่วนเพิ่มเติมดังต่อไปนี้:
- เครื่องมือในการถอดแยกชิ้นส่วนอุปกรณ์ (ไขควงที่มีปลายคีมต่างกัน)
- คาลิปเปอร์หรือไม้บรรทัด
- คอลเล็ต;
- หัวแร้งพร้อมชุดบัดกรี
- ตะไบตกแต่งกระดาษทราย
- สวิตช์.
คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องมีส่วนสุดท้าย แต่คุณจะต้องกดปุ่มเปิด / ปิดด้วยมือของคุณตลอดเวลาในขณะที่ทำงานกับเครื่องบดแบบตรง
ช่างแกะสลักจากเครื่องปั่นถูกสร้างขึ้นดังนี้:
- ถอดแยกชิ้นส่วนเครื่องใช้ในครัวเรือนอย่างระมัดระวัง
- พวกเขานำชิ้นส่วนภายในออกมา: มอเตอร์ไฟฟ้าและแผงวงจรพิมพ์ที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์
- ใช้คาลิปเปอร์วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนหมุนเพื่อซื้อหัวจับคอลเล็ตที่เหมาะสม
- หากมอเตอร์ไฟฟ้าปนเปื้อนสิ่งใด ๆ เช่นสนิมให้ทำความสะอาดอย่างทั่วถึงด้วยความระมัดระวังเพื่อไม่ให้ขดลวดเสียหาย
- แก้ไขหัวจับคอลเล็ตที่ซื้อมา (หรืออันที่ทำแยกกัน) บนแกนหมุน
- ปุ่มเปิดปิดบนเครื่องปั่นจะถูกแทนที่ด้วยสวิตช์: หน้าสัมผัสสายไฟถูกบัดกรี
- ปรับรูในร่างกายของเครื่องใช้ในครัวเรือนสำหรับสวิตช์ใหม่
- ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าโดยให้บอร์ดอยู่ในตำแหน่งที่อยู่ภายในตัวเครื่อง
- รวบรวมเครื่องมือ
คุณอาจต้องดำเนินการทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรุ่นของเครื่องปั่นที่คุณกำลังแปลง หลุมเพิ่มเติมในร่างกายหรือขยายไฟล์ที่มีอยู่โดยใช้ไฟล์ จะไม่มีปัญหาในการทำเช่นนี้
กระบวนการประกอบ Dremel จากเครื่องปั่นที่อธิบายไว้ทั้งหมดมีการแสดงโดยละเอียดในวิดีโอด้านล่าง
คุณไม่จำเป็นต้องสร้างเครื่องปั่นใหม่ แต่เพียงเชื่อมต่อเข้ากับด้ามที่ยืดหยุ่นสำหรับช่างแกะสลักที่ผลิตจากโรงงานวิธีการเชื่อมต่อจะแสดงอยู่ในวิดีโอด้านล่าง
คุณยังสามารถสร้างเครื่องแกะสลักจากสว่านได้ การประกอบตัวเลือกที่มีและไม่มีเพลาแบบยืดหยุ่นจะแสดงในวิดีโอต่อไปนี้
การสร้างเครื่องแกะสลักจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
เครื่องพิมพ์ 3D ธรรมดาเป็นพื้นฐานที่ดีสำหรับการสร้างเครื่องแกะสลัก ซึ่งคุณสามารถตัดวัสดุต่างๆ ทำงานฝีมือ และดำเนินการอื่นๆ ได้ หากต้องการอัปเกรดอุปกรณ์ที่มีอยู่ คุณจะต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติม ติดตั้งบอร์ดซึ่งจะจ่ายไฟให้กับวงจรการทำงานของอุปกรณ์และโมดูลเลเซอร์
เครื่องแกะสลักที่สร้างจากเครื่องพิมพ์ 3D แสดงให้เห็นในวิดีโอต่อไปนี้
นอกจากวิธีการที่ง่ายที่สุดในการพิจารณาสร้างเครื่องแกะสลักแบบโฮมเมดจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก เครื่องปั่น และสว่านแล้ว ยังมีตัวเลือกอื่นๆ อีกด้วย ในกรณีนี้จะใช้ทั้งเทคนิคนี้และเครื่องมือไฟฟ้าอื่น ๆ เป็นพื้นฐาน ช่างฝีมือมักจะคิดค้นการดัดแปลงใหม่ๆ อยู่เสมอ โดยแสดงจินตนาการในการออกแบบ เมื่อดำเนินการตามตัวเลือกข้างต้นหรือการพัฒนาอย่างอิสระในทางปฏิบัติ คุณควรดำเนินการ มั่นใจในความปลอดภัยสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์โฮมเมด ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องป้องกันหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าอย่างเหมาะสมและประกอบอุปกรณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือ
บางครั้งคุณต้องเซ็นของขวัญให้สวยงามแต่ยังไม่ชัดเจนว่าต้องทำอย่างไร สีจะกระจายตัวและสึกหรออย่างรวดเร็ว ไม่สามารถใช้ปากกามาร์กเกอร์ได้ การแกะสลักเหมาะที่สุดสำหรับสิ่งนี้ คุณไม่ต้องเสียเงินซื้อมันด้วยซ้ำ เพราะใครก็ตามที่รู้วิธีบัดกรีก็สามารถสร้างเครื่องแกะสลักเลเซอร์จากเครื่องพิมพ์ได้ด้วยมือของตัวเอง
การออกแบบและหลักการทำงาน
องค์ประกอบหลักของช่างแกะสลักคือเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ มันปล่อยลำแสงที่เน้นและสว่างมากซึ่งเผาไหม้ผ่านวัสดุที่กำลังแปรรูป ด้วยการปรับกำลังรังสี คุณสามารถเปลี่ยนความลึกและความเร็วในการเผาไหม้ได้
เลเซอร์ไดโอดมีพื้นฐานมาจากคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ โดยมีบริเวณ P และ N ที่ด้านบนและด้านล่าง เชื่อมต่ออิเล็กโทรดเข้ากับกระแสไฟฟ้า ระหว่างภูมิภาคเหล่านี้จะมีทางแยก P - N
เมื่อเปรียบเทียบกับเลเซอร์ไดโอดทั่วไป ดูเหมือนว่ามีขนาดยักษ์: สามารถตรวจสอบคริสตัลอย่างละเอียดได้ด้วยตาเปล่า
สามารถถอดรหัสค่าได้ดังนี้:
- พื้นที่ P (บวก)
- การเปลี่ยนแปลง P - N
- พื้นที่ N (ลบ)
ปลายของคริสตัลได้รับการขัดเงาจนสมบูรณ์แบบ ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนแสง อิเล็กตรอนที่ไหลจากบริเวณที่มีประจุบวกไปยังขั้วลบ จะกระตุ้นโฟตอนในบริเวณรอยต่อ P-N เมื่อสะท้อนจากผนังของคริสตัล โฟตอนแต่ละอันจะสร้างโฟตอนที่คล้ายกันขึ้นมา 2 อัน ซึ่งในทางกลับกันก็จะแบ่งตัวออกไปเช่นกัน และไม่มีที่สิ้นสุด ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เกิดขึ้นในคริสตัลเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เรียกว่ากระบวนการปั๊ม ยิ่งพลังงานที่จ่ายให้กับคริสตัลมากเท่าไร มันก็ยิ่งถูกสูบเข้าสู่ลำแสงเลเซอร์มากขึ้นเท่านั้น ตามทฤษฎีแล้ว คุณสามารถทำให้อิ่มได้ไม่จำกัด แต่ในทางปฏิบัติ ทุกอย่างแตกต่างออกไป
ระหว่างการทำงาน ไดโอดจะร้อนขึ้นและต้องทำให้เย็นลง หากคุณเพิ่มพลังงานที่จ่ายให้กับคริสตัลอย่างต่อเนื่องไม่ช้าก็เร็วก็ถึงเวลาที่ระบบทำความเย็นไม่สามารถรับมือกับการกำจัดความร้อนได้อีกต่อไปและไดโอดก็จะไหม้
กำลังของเลเซอร์ไดโอดมักจะไม่เกิน 50 วัตต์ เหนือค่านี้ การสร้างระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพจะกลายเป็นเรื่องยาก ดังนั้นไดโอดกำลังสูงจึงมีราคาแพงมากในการผลิต
มีเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาด 10 กิโลวัตต์ขึ้นไป แต่เป็นส่วนประกอบทั้งหมด ตัวสะท้อนแสงของพวกมันถูกสูบโดยไดโอดกำลังต่ำซึ่งจำนวนนั้นสามารถเข้าถึงได้หลายร้อย
เลเซอร์ผสมไม่ได้ใช้ในช่างแกะสลักเนื่องจากมีกำลังสูงเกินไป
การสร้างเครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์
สำหรับงานง่ายๆ เช่น ลวดลายการเผาบนไม้ ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและมีราคาแพง ช่างแกะสลักเลเซอร์แบบโฮมเมดที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ก็เพียงพอแล้ว
ก่อนที่จะทำการแกะสลักคุณต้องเตรียมชิ้นส่วนต่อไปนี้สำหรับการประกอบ:
ถอดหัวเขียนออกจากไดรฟ์ดีวีดี
ถอดเลนส์โฟกัสออกอย่างระมัดระวัง และถอดชิ้นส่วนส่วนหัวออกจนกว่าคุณจะเห็นเลเซอร์ 2 อันซ่อนอยู่ในกล่องกระจายความร้อน
หนึ่งในนั้นคืออินฟราเรดสำหรับอ่านข้อมูลจากดิสก์ อันที่สองสีแดงคือตัวเขียน เพื่อแยกแยะความแตกต่าง ให้ใช้แรงดันไฟฟ้า 3 โวลต์ที่ขั้วต่อ
พินเอาท์:
อย่าลืมสวมแว่นตาดำก่อนการทดสอบ ห้ามทดสอบเลเซอร์โดยดูที่หน้าต่างไดโอด คุณจะต้องดูที่การสะท้อนของลำแสงเท่านั้น
คุณต้องเลือกเลเซอร์ที่สว่างขึ้น คุณสามารถทิ้งส่วนที่เหลือได้หากคุณไม่รู้ว่าจะใช้ที่ไหน เพื่อป้องกันไฟฟ้าสถิต ให้บัดกรีตัวนำทั้งหมดของไดโอดเข้าด้วยกันแล้วแยกไว้ ตัดส่วน 15 ซม. ออกจากโปรไฟล์ เจาะรูสำหรับปุ่มนาฬิกา ทำช่องเจาะในกล่องสำหรับโปรไฟล์ ช่องเสียบชาร์จ และสวิตช์
แผนผังของช่างแกะสลักเลเซอร์ DIY DVD มีลักษณะดังนี้:
ดีบุกแผ่นสัมผัสบนแผงควบคุมการชาร์จและที่ยึด:
ใช้สายไฟเพื่อปักหมุด B+ และ B- ของตัวควบคุมการชาร์จ บัดกรีช่องใส่แบตเตอรี่ หน้าสัมผัส + และ - ไปที่ซ็อกเก็ต ส่วนที่เหลืออีก 2 อันไปที่เลเซอร์ไดโอด ขั้นแรก ประสานวงจรจ่ายไฟเลเซอร์โดยการติดตั้งบนพื้นผิว และหุ้มฉนวนอย่างดีด้วยเทป
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วต่อของส่วนประกอบวิทยุไม่ลัดวงจรซึ่งกันและกัน ประสานเลเซอร์ไดโอดและปุ่มเข้ากับวงจรจ่ายไฟ วางอุปกรณ์ที่ประกอบไว้ในโปรไฟล์และติดเลเซอร์ด้วยกาวนำความร้อน ยึดส่วนที่เหลือด้วยเทปสองหน้า ติดตั้งปุ่มชั้นเชิงอีกครั้ง
ใส่โปรไฟล์ลงในกล่อง นำสายไฟออกมาแล้วยึดด้วยกาวร้อน ประสานสวิตช์และติดตั้ง ทำตามขั้นตอนเดียวกันกับช่องเสียบชาร์จ ใช้ปืนกาวร้อนติดกาวช่องใส่แบตเตอรี่และตัวควบคุมการชาร์จให้เข้าที่ ใส่แบตเตอรี่เข้าไปในที่ยึดแล้วปิดกล่องโดยมีฝาปิด
ก่อนใช้งานคุณต้องตั้งค่าเลเซอร์ก่อน ในการทำเช่นนี้ให้วางกระดาษหนึ่งแผ่นห่างจากกระดาษ 10 เซนติเมตรซึ่งจะเป็นเป้าหมายของลำแสงเลเซอร์ วางเลนส์โฟกัสไว้หน้าไดโอด เมื่อขยับเข้าไปใกล้มากขึ้นเรื่อยๆ จะทำให้เกิดการเผาไหม้ทะลุเป้าหมาย กาวเลนส์เข้ากับโปรไฟล์ในตำแหน่งที่ให้เอฟเฟกต์สูงสุด
เครื่องแกะสลักที่ประกอบแล้วเหมาะสำหรับงานขนาดเล็กและเพื่อความบันเทิง เช่น ไม้ขีดไฟ และลูกโป่งที่กำลังลุกไหม้
โปรดจำไว้ว่าเครื่องแกะสลักไม่ใช่ของเล่นและไม่ควรมอบให้เด็กๆ ลำแสงเลเซอร์ทำให้เกิดผลที่ไม่อาจรักษาให้หายได้หากสัมผัสกับดวงตา ดังนั้นควรเก็บอุปกรณ์ให้พ้นมือเด็ก
การผลิตอุปกรณ์ซีเอ็นซี
สำหรับงานปริมาณมาก ช่างแกะสลักแบบธรรมดาจะไม่สามารถรับมือกับโหลดได้ หากคุณจะใช้งานบ่อยและบ่อย คุณจะต้องมีอุปกรณ์ CNC
การประกอบภายใน
คุณสามารถสร้างเครื่องแกะสลักเลเซอร์ที่บ้านได้ ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องถอดสเต็ปเปอร์มอเตอร์และตัวกั้นออกจากเครื่องพิมพ์ พวกเขาจะขับเลเซอร์
รายการชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมดมีดังนี้:
แผนภาพการเชื่อมต่อสำหรับส่วนประกอบทั้งหมด:
มุมมองด้านบน:
คำอธิบายของสัญลักษณ์:
- เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์พร้อมฮีทซิงค์
- การขนส่ง
- ตัวนำแกน X
- ลูกกลิ้งแรงดัน
- สเต็ปเปอร์มอเตอร์
- เกียร์ขับ.
- เข็มขัดฟัน.
- คู่มือการยึด
- เกียร์.
- สเต็ปเปอร์มอเตอร์
- ฐานโลหะแผ่น.
- ไกด์แกน Y
- รถม้าแกน X
- เข็มขัดฟัน
- รองรับการติดตั้ง
- ลิมิตสวิตช์
วัดความยาวของตัวกั้นและแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม อันแรกจะมีอันสั้น 4 อันอันที่สอง - อันยาว 2 อัน ไกด์จากกลุ่มเดียวกันต้องมีความยาวเท่ากัน
เพิ่มความยาวของไกด์แต่ละกลุ่ม 10 เซนติเมตรแล้วตัดฐานตามขนาดผลลัพธ์ งอส่วนรองรับรูปตัวยูเพื่อยึดจากเศษเหล็กแล้วเชื่อมเข้ากับฐาน ทำเครื่องหมายและเจาะรูสำหรับสลักเกลียว
เจาะรูในหม้อน้ำและติดเลเซอร์ไว้ที่นั่นโดยใช้กาวนำความร้อน บัดกรีสายไฟและทรานซิสเตอร์เข้ากับมัน ขันหม้อน้ำเข้ากับแคร่
ติดตั้งรางยึดรางนำเข้ากับส่วนรองรับทั้งสองและยึดให้แน่นด้วยสลักเกลียว ใส่ตัวกั้นแกน Y เข้าไปในที่ยึด วางตัวกั้นแกน X ไว้ที่ปลายที่ว่างของมัน ใส่ตัวกั้นที่เหลือโดยติดตั้งหัวเลเซอร์ไว้ วางตัวยึดไว้บนรางแกน Y และขันสกรูเข้ากับส่วนรองรับ
เจาะรูในบริเวณที่ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าและเพลาเกียร์ ติดตั้งสเต็ปเปอร์มอเตอร์กลับเข้าไปใหม่และวางเฟืองขับบนเพลา ใส่เพลาที่ตัดไว้ล่วงหน้าจากแท่งโลหะเข้าไปในรูแล้วยึดให้แน่นด้วยกาวอีพอกซี หลังจากที่แข็งตัวแล้ว ให้วางเฟืองและลูกกลิ้งดันที่มีลูกปืนสอดเข้าไปในเพลา
ติดตั้งสายพานราวลิ้นตามที่แสดงในแผนภาพ ดึงให้แน่นก่อนทำการยึด ตรวจสอบการเคลื่อนที่ของแกน X และหัวเลเซอร์ ควรเคลื่อนที่โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย โดยหมุนลูกกลิ้งและเกียร์ทั้งหมดผ่านสายพาน
เชื่อมต่อสายไฟเข้ากับเลเซอร์ มอเตอร์ และสวิตช์ปลายสาย แล้วมัดเข้าด้วยกันโดยใช้สายรัดซิป วางมัดผลลัพธ์ไว้ในช่องเคเบิลแบบเคลื่อนย้ายได้และยึดเข้ากับแคร่
นำปลายสายไฟออก
การผลิตเคส
เจาะรูที่ฐานสำหรับมุม ถอยห่างจากขอบ 2 เซนติเมตรแล้ววาดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
ความกว้างและความยาวของมันซ้ำมิติของร่างกายในอนาคต ความสูงของเคสจะต้องพอดีกับกลไกภายในทั้งหมด
คำอธิบายของสัญลักษณ์:
- ลูป
- ปุ่มสัมผัส (เริ่ม/หยุด)
- สวิตช์ไฟ Arduino
- สวิตช์เลเซอร์
- ช่องเสียบ 2.1 x 5.5 มม. สำหรับจ่ายไฟ 5 V
- กล่องป้องกันสำหรับอินเวอร์เตอร์ DC-DC
- สายไฟ.
- กล่องป้องกัน Arduino
- การยึดตัวเรือน
- มุม
- ฐาน.
- ขาทำจากวัสดุกันลื่น
- ฝา.
ตัดส่วนของร่างกายทั้งหมดออกจากไม้อัดแล้วติดเข้ามุม ใช้บานพับติดตั้งฝาครอบบนตัวเครื่องแล้วขันเข้ากับฐาน ตัดรูที่ผนังด้านหน้าแล้วสอดสายไฟเข้าไป
ประกอบฝาครอบป้องกันจากไม้อัดและเจาะรูสำหรับปุ่ม สวิตช์ และเต้ารับ วาง Arduino ไว้ในตัวเครื่องเพื่อให้ขั้วต่อ USB ตรงกับรูที่ให้ไว้ ตั้งค่าคอนเวอร์เตอร์ DC-DC ให้เป็นแรงดันไฟฟ้า 3 V ที่กระแส 2 A ยึดไว้ในตัวเครื่อง
ติดตั้งปุ่ม ปลั๊กไฟ สวิตช์ และประสานวงจรไฟฟ้าของช่างแกะสลักเข้าด้วยกัน หลังจากบัดกรีสายไฟทั้งหมดแล้ว ให้ติดตั้งปลอกเข้ากับเคสแล้วขันให้แน่นด้วยสกรูเกลียวปล่อย เพื่อให้ช่างแกะสลักทำงานได้ คุณต้องอัปโหลดเฟิร์มแวร์ไปยัง Arduino
หลังจากกระพริบเฟิร์มแวร์แล้ว ให้เปิดเครื่องแกะสลักแล้วกดปุ่ม "Start" ปิดเลเซอร์ทิ้งไว้ การกดปุ่มจะเป็นการเริ่มกระบวนการปรับเทียบ ในระหว่างนี้ไมโครคอนโทรลเลอร์จะวัดและจดจำความยาวของแกนทั้งหมดและกำหนดตำแหน่งของหัวเลเซอร์ หลังจากเสร็จสิ้น ช่างแกะสลักก็จะพร้อมสำหรับการทำงานอย่างสมบูรณ์
ก่อนที่คุณจะเริ่มทำงานกับช่างแกะสลัก คุณต้องแปลงรูปภาพเป็นรูปแบบที่ Arduino เข้าใจได้ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้โปรแกรม Inkscape Laserengraver ย้ายรูปภาพที่เลือกไปไว้แล้วคลิกแปลง ส่งไฟล์ผลลัพธ์ผ่านสายเคเบิลไปยัง Arduino และเริ่มกระบวนการพิมพ์โดยเปิดเลเซอร์ก่อน
ช่างแกะสลักดังกล่าวสามารถแปรรูปเฉพาะวัตถุที่ประกอบด้วยสารอินทรีย์เท่านั้น เช่น ไม้ พลาสติก ผ้า สีและสารเคลือบวานิช และอื่นๆ ไม่สามารถแกะสลักโลหะ แก้ว และเซรามิกได้
ห้ามเปิดเครื่องแกะสลักโดยที่เปิดฝาอยู่ ลำแสงเลเซอร์ที่เข้าสู่ดวงตามุ่งความสนใจไปที่เรตินาซึ่งสร้างความเสียหาย การปิดเปลือกตาแบบสะท้อนกลับจะไม่ช่วยคุณ - เลเซอร์จะมีเวลาทำให้บริเวณเรตินาไหม้ก่อนที่จะปิดด้วยซ้ำ คุณอาจไม่รู้สึกอะไรเลย แต่เมื่อเวลาผ่านไปเรตินาจะเริ่มลอกออก ซึ่งอาจทำให้สูญเสียการมองเห็นทั้งหมดหรือบางส่วนได้
หากคุณจับเลเซอร์ "กระต่าย" ให้ติดต่อจักษุแพทย์โดยเร็วที่สุดซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาร้ายแรงในอนาคต
ในการสร้างเครื่องแกะสลักเลเซอร์หรือเครื่อง CNC (การควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์) เราจำเป็นต้องมี:
ดีวีดีรอมหรือซีดีรอม
- ไม้อัดหนา 10 มม. (ใช้ได้ 6 มม.)
- สกรูไม้ 2.5 x 25 มม., 2.5 x 10 มม
- Arduino Uno (สามารถใช้บอร์ดที่รองรับได้)
- ไดรเวอร์มอเตอร์ L9110S 2 ชิ้น
- เลเซอร์ 1,000 MW 405nm บลูไวโอเล็ต
- จอยสติ๊กแบบอะนาล็อก
- ปุ่ม
- แหล่งจ่ายไฟ 5V (ฉันจะใช้แหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์เก่า แต่ใช้งานได้)
- ทรานซิสเตอร์ TIP120 หรือ TIP122
- ตัวต้านทาน 2.2 kOhm, 0.25 W
- การต่อสายไฟ
- จิ๊กซอว์ไฟฟ้า
- เจาะ
- ดอกสว่านเจาะไม้ 2 มม., 3 มม., 4 มม
- สกรู 4 มม. x 20 มม
- น็อตและแหวนรอง 4 มม
- หัวแร้ง
- บัดกรีขัดสน
ขั้นตอนที่ 1 ถอดแยกชิ้นส่วนไดรฟ์
ไดรฟ์ซีดีหรือดีวีดีทุกชนิดเหมาะสำหรับช่างแกะสลัก จำเป็นต้องถอดแยกชิ้นส่วนและถอดกลไกภายในออก โดยมีหลายขนาด:
จำเป็นต้องถอดเลนส์และแผงวงจรทั้งหมดที่อยู่ในกลไกออก:
คุณต้องติดโต๊ะเข้ากับกลไกอย่างใดอย่างหนึ่ง คุณสามารถสร้างโต๊ะจากไม้อัดเดียวกันได้โดยตัดสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีด้านขนาด 80 มม. หรือตัดสี่เหลี่ยมเดียวกันออกจากกล่อง CD/DVD-ROM จากนั้นส่วนที่คุณวางแผนจะแกะสลักสามารถกดด้วยแม่เหล็กได้ หลังจากตัดสี่เหลี่ยมจัตุรัสออกแล้ว ให้ทากาวที่:
สำหรับกลไกที่สองคุณต้องติดแผ่นที่จะติดเลเซอร์ในภายหลัง มีตัวเลือกการผลิตมากมายและขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณมีอยู่ ฉันใช้แผ่นโมเดลพลาสติก ในความคิดของฉัน นี่เป็นตัวเลือกที่สะดวกที่สุด ฉันได้รับสิ่งต่อไปนี้:
ขั้นตอนที่ 2 การสร้างร่างกาย
ในการสร้างลำตัวของช่างแกะสลัก เราจะใช้ไม้อัดหนา 10 มม. หากไม่มีคุณสามารถใช้ไม้อัดที่มีความหนาน้อยกว่าเช่น 6 มม. หรือเปลี่ยนไม้อัดเป็นพลาสติก คุณต้องพิมพ์ภาพถ่ายต่อไปนี้และใช้เทมเพลตเหล่านี้เพื่อตัดส่วนล่างหนึ่งส่วน ส่วนบนหนึ่งส่วน และสองส่วนด้านข้างออก ในสถานที่ที่มีวงกลมให้เจาะรูสำหรับสกรูเกลียวปล่อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม.
หลังจากตัดแล้วคุณควรได้รับสิ่งต่อไปนี้:
ในส่วนบนและส่วนล่างคุณต้องเจาะรูขนาด 4 มม. เพื่อยึดชิ้นส่วนขับเคลื่อนของคุณ ฉันไม่สามารถทำเครื่องหมายหลุมเหล่านี้ได้ทันทีเนื่องจากต่างกัน:
เมื่อประกอบต้องใช้สกรูไม้ขนาด 2.5 x 25 มม. ในสถานที่ที่มีการขันสกรูจำเป็นต้องเจาะรูล่วงหน้าด้วยสว่านขนาด 2 มม. มิฉะนั้นไม้อัดอาจแตกได้ หากตั้งใจจะประกอบเคสจากพลาสติก จำเป็นต้องจัดเตรียมการต่อชิ้นส่วนเข้ากับมุมโลหะ และใช้สกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. เพื่อให้รูปลักษณ์สวยงาม ช่างแกะสลักของเราควรขัดทุกส่วนด้วยกระดาษทรายละเอียด ก็สามารถทาสีได้หากต้องการ ฉันชอบสีดำ ฉันพ่นสีดำทุกส่วน
ขั้นตอนที่ 3 เตรียมแหล่งจ่ายไฟ
หากต้องการจ่ายไฟให้กับช่างแกะสลัก คุณต้องมีแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ที่มีกระแสไฟฟ้าอย่างน้อย 1.5 แอมแปร์ ฉันจะใช้แหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์เครื่องเก่า ตัดแผ่นอิเล็กโทรดทั้งหมดออก ในการสตาร์ทแหล่งจ่ายไฟ คุณต้องลัดวงจรสายไฟสีเขียว (PC_ON) และสีดำ (GND) คุณสามารถสลับระหว่างสายไฟเหล่านี้เพื่อความสะดวกหรือเพียงแค่บิดเข้าด้วยกันแล้วใช้สวิตช์จ่ายไฟ (หากมี)
ในการเชื่อมต่อโหลดเราจะส่งสัญญาณเอาต์พุตสายสีแดง (+5), สีเหลือง (+12) และสีดำ (GND) สีม่วง (สแตนด์บาย +5) สามารถเอาต์พุตได้สูงสุด 2 แอมป์หรือน้อยกว่า ขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟ มีแรงดันไฟฟ้าอยู่แม้ว่าจะเปิดสายไฟสีเขียวและสีดำก็ตาม
เพื่อความสะดวกเราติดกาวช่างแกะสลักเข้ากับแหล่งจ่ายไฟด้วยเทปสองหน้า
ขั้นตอนที่ 4 จอยสติ๊กสำหรับการควบคุมด้วยตนเอง
ในการกำหนดตำแหน่งการแกะสลักเริ่มต้น เราจะใช้จอยสติ๊กและปุ่มแบบอะนาล็อก เราวางทุกอย่างไว้บนแผงวงจรและนำสายไฟออกมาเชื่อมต่อกับ Arduino ขันเข้ากับร่างกาย:
เราเชื่อมต่อตามแผนภาพต่อไปนี้:
ออก X - พิน A4 Arduino ออก Y - พิน A5 Arduino ออก Sw – พิน 3 Arduino Vcc - +5 แหล่งจ่ายไฟ Gnd – Gnd Arduino
ขั้นตอนที่ 5 วางไฟฟ้า
เราจะวางระบบไฟฟ้าทั้งหมดไว้ด้านหลังช่างแกะสลักของเรา เราขัน Arduino Uno และไดรเวอร์มอเตอร์ด้วยสกรูเกลียวปล่อยขนาด 2.5 x 10 มม. เราเชื่อมต่อดังนี้:
เราเชื่อมต่อสายไฟจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์ตามแกน X (ตาราง) เข้ากับเอาต์พุตของไดรเวอร์มอเตอร์ L9110S เพิ่มเติมเช่นนี้:
B-IA – พิน 7 B-IB – พิน 6 A-IA – พิน 5 A-IB – พิน 4 Vcc - +5 จากแหล่งจ่ายไฟ GND - GND
เราเชื่อมต่อสายไฟจากสเต็ปเปอร์มอเตอร์ตามแกน Y (เลเซอร์) เข้ากับเอาต์พุตของไดรเวอร์มอเตอร์ L9110S เพิ่มเติมเช่นนี้:
B-IA – พิน 12 B-IB – พิน 11 A-IA – พิน 10 A-IB – พิน 9 Vcc - +5 จากแหล่งจ่ายไฟ GND – GND
เมื่อสตาร์ทเครื่องครั้งแรก หากเครื่องยนต์ส่งเสียงฮัมแต่ไม่เคลื่อนที่ ก็คุ้มค่าที่จะเปลี่ยนสายเกลียวจากเครื่องยนต์
อย่าลืมเชื่อมต่อ:
+5 จาก Arduino - +5 แหล่งจ่ายไฟ GND Arduino – แหล่งจ่ายไฟ GND
ขั้นตอนที่ 6 ติดตั้งเลเซอร์
อินเทอร์เน็ตเต็มไปด้วยไดอะแกรมและคำแนะนำในการสร้างเลเซอร์จากเลเซอร์ไดโอดจากตัวเขียน DVD-Rom กระบวนการนี้ยาวและซับซ้อน ดังนั้นฉันจึงซื้อเลเซอร์สำเร็จรูปพร้อมไดรเวอร์และหม้อน้ำระบายความร้อน ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในกระบวนการผลิตเครื่องแกะสลักเลเซอร์ได้อย่างมาก เลเซอร์กินกระแสไฟสูงสุด 500 mA ดังนั้นจึงไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับ Arduino ได้ เราจะเชื่อมต่อเลเซอร์ผ่านทรานซิสเตอร์ TIP120 หรือ TIP122
จะต้องรวมตัวต้านทาน 2.2 kOm ไว้ในช่องว่างระหว่างฐานของทรานซิสเตอร์และพิน 2 ของ Arduino
ฐาน – R 2.2 kOm – pin 2 Arduino Collector – GND Laser (สายสีดำ) Emitter – GND (แหล่งจ่ายไฟทั่วไป) เลเซอร์ +5 (สายสีแดง) - แหล่งจ่ายไฟ +5
มีการเชื่อมต่อไม่มากที่นี่ ดังนั้นเราจึงบัดกรีทุกอย่างตามน้ำหนัก หุ้มฉนวน และขันสกรูทรานซิสเตอร์ไปที่ด้านหลังของเคส:
ในการยึดเลเซอร์อย่างแน่นหนาจำเป็นต้องตัดแผ่นพลาสติกชนิดเดียวกันกับแผ่นที่ติดกับแกน Y อีกแผ่นหนึ่ง เราติดหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยเลเซอร์เข้ากับสกรูที่รวมอยู่ในชุดเลเซอร์:
เราใส่เลเซอร์เข้าไปในหม้อน้ำและยึดให้แน่นด้วยสกรูที่มาพร้อมกับชุดเลเซอร์:
และเราขันโครงสร้างทั้งหมดนี้เข้ากับช่างแกะสลักของเรา:
ขั้นตอนที่ 7 สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม Arduino IDE
คุณควรดาวน์โหลดและติดตั้ง Arduino IDE วิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้คือจากโครงการอย่างเป็นทางการ
เวอร์ชันล่าสุดในขณะที่เขียนคำแนะนำคือ ARDUINO 1.8.5 ไม่จำเป็นต้องมีห้องสมุดเพิ่มเติม คุณควรเชื่อมต่อ Arduino Uno เข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณและอัปโหลดภาพร่างต่อไปนี้ลงไป:
หลังจากกรอกแบบร่างแล้ว คุณควรตรวจสอบว่าช่างแกะสลักทำงานตามปกติหรือไม่
ความสนใจ!เลเซอร์ไม่ใช่ของเล่น! ลำแสงเลเซอร์แม้จะไม่ได้โฟกัสหรือสะท้อนกลับก็ตาม ก็สร้างความเสียหายให้กับเรตินาเมื่อเข้าสู่ดวงตา ฉันขอแนะนำให้ซื้อแว่นตานิรภัย! และงานทดสอบและปรับแต่งทั้งหมดจะดำเนินการในแว่นตาป้องกันเท่านั้น คุณไม่ควรดูเลเซอร์ในระหว่างขั้นตอนการแกะสลักโดยไม่สวมแว่นตา
เปิดเครื่อง เมื่อเปลี่ยนตำแหน่งของจอยสติ๊กไปข้างหน้าหรือข้างหลัง โต๊ะควรเคลื่อนที่ และแกน Y ซึ่งก็คือเลเซอร์ควรเลื่อนจากซ้ายไปขวา เมื่อคุณกดปุ่ม เลเซอร์ควรจะเปิดขึ้น
จากนั้นคุณจะต้องปรับโฟกัสของเลเซอร์ เราสวมแว่นตานิรภัย! วางกระดาษแผ่นเล็กลงบนโต๊ะแล้วกดปุ่ม ด้วยการเปลี่ยนตำแหน่งของเลนส์ (เราหมุนเลนส์) เราจะพบว่าตำแหน่งที่จุดเลเซอร์บนแผ่นมีค่าน้อยที่สุด
ขั้นตอนที่ 8 การเตรียมการประมวลผล
ในการถ่ายโอนภาพไปยังช่างแกะสลัก เราจะใช้สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมการประมวลผล จำเป็นต้องดาวน์โหลดจากทางการ
เลเซอร์เป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันของเรามานานแล้ว ไกด์ใช้ตัวชี้แสง ผู้สร้างใช้ลำแสงเพื่อกำหนดระดับ ความสามารถของเลเซอร์ในการให้ความร้อนแก่วัสดุ (จนถึงการทำลายด้วยความร้อน) ใช้สำหรับการตัดและการออกแบบตกแต่ง
แอปพลิเคชั่นหนึ่งคือการแกะสลักด้วยเลเซอร์ บนวัสดุหลายชนิด คุณสามารถได้ลวดลายที่ประณีตโดยแทบไม่มีข้อจำกัดด้านความซับซ้อน
พื้นผิวไม้เหมาะสำหรับการเผา การแกะสลักบนลูกแก้วที่มีแสงพื้นหลังนั้นได้รับการชื่นชมเป็นพิเศษ
มีเครื่องแกะสลักให้เลือกมากมาย ซึ่งส่วนใหญ่ผลิตในจีน อุปกรณ์ไม่แพงเกินไป แต่ไม่แนะนำให้ซื้อเพื่อความสนุกสนาน การทำเครื่องแกะสลักเลเซอร์ด้วยมือของคุณเองนั้นน่าสนใจกว่ามาก
จำเป็นเท่านั้นที่จะต้องได้เลเซอร์ที่มีกำลังหลาย W และสร้างระบบเฟรมการเคลื่อนที่ในแกนพิกัดสองแกน
เครื่องแกะสลักเลเซอร์ DIY
ปืนเลเซอร์ไม่ใช่องค์ประกอบการออกแบบที่ซับซ้อนที่สุด และมีตัวเลือกต่างๆ ให้เลือก คุณสามารถเลือกพลังงานที่แตกต่างกันได้ (ขึ้นอยู่กับต้นทุนจนถึงการซื้อฟรี) ขึ้นอยู่กับงาน ช่างฝีมือจากอาณาจักรกลางนำเสนองานออกแบบสำเร็จรูปหลากหลายรูปแบบ ซึ่งบางครั้งก็มีคุณภาพสูง 
ด้วยปืน 2W คุณสามารถตัดไม้อัดได้ ความสามารถในการโฟกัสที่ระยะที่ต้องการช่วยให้คุณควบคุมทั้งความกว้างของการแกะสลักและความลึกของการเจาะ (สำหรับการออกแบบ 3D)
ราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวอยู่ที่ประมาณ 5-6,000 รูเบิล หากไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานสูง ให้ใช้เลเซอร์พลังงานต่ำจากเครื่องเขียนดีวีดี ซึ่งหาซื้อได้ในราคาเพนนีในตลาดวิทยุ
มีวิธีแก้ปัญหาที่ใช้การได้ค่อนข้างมาก การผลิตจะใช้เวลาหยุดหนึ่งวัน
ไม่จำเป็นต้องอธิบายวิธีถอดเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ออกจากไดรฟ์หากคุณรู้วิธี "ทำสิ่งต่าง ๆ " ด้วยมือก็ไม่ใช่เรื่องยาก สิ่งสำคัญคือการเลือกเคสที่ทนทานและสะดวกสบายนอกจากนี้ เลเซอร์ "ต่อสู้" แม้จะใช้พลังงานต่ำ แต่ต้องใช้การระบายความร้อน ในกรณีของไดรฟ์ดีวีดี ฮีทซิงค์แบบพาสซีฟก็เพียงพอแล้ว
ช่างฝีมือประจำบ้านหลายคนที่ผลิตและตกแต่งด้วยผลิตภัณฑ์จากไม้และวัสดุอื่น ๆ ในเวิร์คช็อปของพวกเขาอาจคิดเกี่ยวกับวิธีการทำเครื่องแกะสลักเลเซอร์ด้วยมือของตัวเอง การมีอยู่ของอุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งเป็นรุ่นอนุกรมซึ่งมีราคาค่อนข้างแพงทำให้ไม่เพียง แต่จะใช้การออกแบบที่ซับซ้อนกับพื้นผิวของชิ้นงานด้วยความแม่นยำและรายละเอียดสูงเท่านั้น แต่ยังสามารถทำการตัดด้วยเลเซอร์ของวัสดุต่าง ๆ ได้อีกด้วย
ช่างแกะสลักเลเซอร์แบบโฮมเมดซึ่งมีราคาต่ำกว่ารุ่นอนุกรมมากสามารถทำได้แม้ว่าคุณจะไม่มีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์และกลไกก็ตาม ช่างแกะสลักเลเซอร์ของการออกแบบที่เสนอนั้นประกอบบนแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ Arduino และมีกำลัง 3 W ในขณะที่สำหรับรุ่นอุตสาหกรรมพารามิเตอร์นี้มีอย่างน้อย 400 W อย่างไรก็ตาม แม้จะใช้พลังงานต่ำเช่นนี้ก็ทำให้คุณสามารถใช้อุปกรณ์นี้ในการตัดผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโฟมโพลีสไตรีน แผ่นไม้ก๊อก พลาสติก และกระดาษแข็ง รวมทั้งแกะสลักด้วยเลเซอร์คุณภาพสูงได้
วัสดุที่จำเป็น
ในการสร้างเครื่องแกะสลักเลเซอร์ของคุณเองโดยใช้ Arduino คุณจะต้องมีวัสดุสิ้นเปลือง กลไก และเครื่องมือต่อไปนี้:
- แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ Arduino R3;
- บอร์ด Proto พร้อมจอแสดงผล
- สเต็ปเปอร์มอเตอร์ซึ่งสามารถใช้เป็นมอเตอร์ไฟฟ้าจากเครื่องพิมพ์หรือเครื่องเล่นดีวีดี
- เลเซอร์ที่มีกำลัง 3 W;
- อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยเลเซอร์
- ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า DC-DC;
- ทรานซิสเตอร์ MOSFET;
- แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมมอเตอร์ของช่างแกะสลักเลเซอร์
- ลิมิตสวิตช์;
- ที่อยู่อาศัยซึ่งคุณสามารถวางองค์ประกอบโครงสร้างทั้งหมดของช่างแกะสลักแบบโฮมเมดได้
- สายพานไทม์มิ่งและรอกสำหรับการติดตั้ง
- ตลับลูกปืนขนาดต่างๆ
- กระดานไม้สี่แผ่น (สองแผ่นมีขนาด 135x10x2 ซม. และอีกสองแผ่น - 125x10x2 ซม.)
- แท่งโลหะกลมสี่อันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.
- สลักเกลียว น็อต และสกรู
- น้ำมันหล่อลื่น;
- ที่หนีบ;
- คอมพิวเตอร์;
- การฝึกซ้อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ
- เลื่อยวงเดือน;
- กระดาษทราย;
- รอง;
- ชุดเครื่องมือช่างทำกุญแจมาตรฐาน
ชิ้นส่วนไฟฟ้าของช่างแกะสลักเลเซอร์แบบโฮมเมด
องค์ประกอบหลักของวงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์ที่นำเสนอคือตัวปล่อยเลเซอร์ซึ่งอินพุตจะต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าคงที่โดยมีค่าไม่เกินพารามิเตอร์ที่อนุญาต หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดนี้ เลเซอร์ก็อาจจะไหม้ได้ ตัวปล่อยเลเซอร์ที่ใช้ในการติดตั้งการแกะสลักของการออกแบบที่นำเสนอได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้า 5 V และกระแสไม่เกิน 2.4 A ดังนั้นจึงต้องกำหนดค่าตัวควบคุม DC-DC สำหรับกระแส 2 A และแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 5 วี.
ทรานซิสเตอร์ MOSFET ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของชิ้นส่วนไฟฟ้าของช่างแกะสลักเลเซอร์ จำเป็นสำหรับการเปิดและปิดตัวปล่อยเลเซอร์เมื่อรับสัญญาณจากตัวควบคุม Arduino สัญญาณไฟฟ้าที่สร้างโดยคอนโทรลเลอร์อ่อนมาก มีเพียงทรานซิสเตอร์ MOSFET เท่านั้นที่สามารถรับรู้ได้ จากนั้นจึงปลดล็อคและปิดวงจรกำลังเลเซอร์ ในวงจรไฟฟ้าของช่างแกะสลักเลเซอร์ ทรานซิสเตอร์ดังกล่าวจะถูกติดตั้งระหว่างหน้าสัมผัสเชิงบวกของเลเซอร์และหน้าสัมผัสเชิงลบของตัวควบคุมกระแสตรง
สเต็ปเปอร์มอเตอร์ของช่างแกะสลักเลเซอร์เชื่อมต่อกันผ่านแผงควบคุมอิเล็กทรอนิกส์แผ่นเดียว ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานแบบซิงโครนัส ด้วยการเชื่อมต่อนี้ สายพานไทม์มิ่งที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์หลายตัวจะไม่หย่อนคล้อยและรักษาความตึงให้คงที่ระหว่างการทำงาน ซึ่งช่วยให้มั่นใจในคุณภาพและความแม่นยำของการประมวลผลที่ดำเนินการ
ควรจำไว้ว่าเลเซอร์ไดโอดที่ใช้ในเครื่องแกะสลักแบบโฮมเมดไม่ควรร้อนเกินไป
ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องแน่ใจว่ามีการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ค่อนข้างง่าย: ติดตั้งพัดลมคอมพิวเตอร์ทั่วไปไว้ข้างไดโอด เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของแผงควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ จึงวางตัวระบายความร้อนของคอมพิวเตอร์ไว้ข้างๆ เนื่องจากหม้อน้ำแบบธรรมดาไม่สามารถรับมือกับงานนี้ได้
ภาพขั้นตอนการประกอบวงจรไฟฟ้ารูปภาพ-1 รูปภาพ-2 รูปภาพ-3
รูปภาพ-4 รูปภาพ-5 รูปภาพ-6
กระบวนการสร้าง
เครื่องแกะสลักแบบโฮมเมดของการออกแบบที่นำเสนอนั้นเป็นอุปกรณ์ประเภทกระสวยซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการเคลื่อนที่ไปตามแกน Y และอีกสองชิ้นที่จับคู่กันสำหรับการเคลื่อนที่ไปตามแกน X ซึ่งระบุไว้ในพารามิเตอร์ของเครื่องพิมพ์ 3D ดังกล่าวด้วย ซึ่งก็คือความลึกที่วัสดุที่กำลังประมวลผลถูกเผา ความลึกของรูที่ติดตั้งองค์ประกอบของกลไกกระสวยของช่างแกะสลักเลเซอร์ต้องมีอย่างน้อย 12 มม.
โครงโต๊ะ - ขนาดและความคลาดเคลื่อนรูปภาพ-1 รูปภาพ-2 รูปภาพ-3
รูปภาพ-4 รูปภาพ-5 รูปภาพ-6
แท่งอลูมิเนียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 10 มม. สามารถทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบนำทางซึ่งหัวการทำงานของอุปกรณ์แกะสลักด้วยเลเซอร์จะเคลื่อนที่ไป หากไม่สามารถหาแท่งอะลูมิเนียมได้ ก็สามารถใช้รางเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ได้ ความจำเป็นในการใช้แท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในกรณีนี้หัวทำงานของอุปกรณ์แกะสลักด้วยเลเซอร์จะไม่ลดลง
การผลิตรถม้าแบบเคลื่อนย้ายได้รูปภาพ-1 รูปภาพ-2 รูปภาพ-3
พื้นผิวของแท่งที่จะใช้เป็นส่วนประกอบนำทางสำหรับอุปกรณ์แกะสลักด้วยเลเซอร์จะต้องทำความสะอาดด้วยจาระบีจากโรงงานและบดอย่างระมัดระวังเพื่อให้เรียบเนียนสมบูรณ์แบบ จากนั้นควรเคลือบด้วยสารหล่อลื่นที่มีลิเธียมสีขาวซึ่งจะช่วยปรับปรุงกระบวนการเลื่อน
การติดตั้งสเต็ปเปอร์มอเตอร์บนตัวเครื่องแกะสลักแบบโฮมเมดนั้นดำเนินการโดยใช้ขายึดที่ทำจากโลหะแผ่น ในการทำวงเล็บดังกล่าวแผ่นโลหะซึ่งมีความกว้างประมาณเท่ากับความกว้างของเครื่องยนต์และความยาวเป็นสองเท่าของฐานจะถูกโค้งงอเป็นมุมฉาก บนพื้นผิวของตัวยึดดังกล่าวซึ่งจะวางฐานของมอเตอร์ไฟฟ้าไว้จะมีการเจาะรู 6 รูโดย 4 รูจำเป็นสำหรับการยึดเครื่องยนต์เองและอีก 2 รูที่เหลือใช้สำหรับติดตัวยึดกับตัวถังโดยใช้ตัวธรรมดา - สกรูเกลียวปล่อย
ในการติดตั้งกลไกขับเคลื่อนประกอบด้วยรอกสองตัว แหวนรอง และสลักเกลียวบนเพลามอเตอร์ไฟฟ้า จะใช้แผ่นโลหะที่มีขนาดเหมาะสมด้วย ในการติดตั้งยูนิตดังกล่าว โปรไฟล์รูปตัวยูจะถูกสร้างขึ้นจากแผ่นโลหะ โดยจะมีการเจาะรูเพื่อติดกับตัวช่างแกะสลักและสำหรับเอาต์พุตของเพลามอเตอร์ไฟฟ้า รอกที่จะวางสายพานราวลิ้นจะติดตั้งบนเพลาของมอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนและวางไว้ในส่วนด้านในของโปรไฟล์รูปตัวยู สายพานฟันเฟืองที่วางอยู่บนรอกซึ่งควรขับเคลื่อนกระสวยของอุปกรณ์แกะสลักนั้นเชื่อมต่อกับฐานไม้โดยใช้สกรูเกลียวปล่อย
การติดตั้งสเต็ปเปอร์มอเตอร์รูปภาพ-1 รูปภาพ-2 รูปภาพ-3
รูปภาพ-4 รูปภาพ-5 รูปภาพ-6
การติดตั้งซอฟต์แวร์
เครื่องปลูกเลเซอร์ของคุณซึ่งต้องทำงานในโหมดอัตโนมัติ ไม่เพียงแต่จะต้องติดตั้งเท่านั้น แต่ยังต้องมีการกำหนดค่าซอฟต์แวร์พิเศษด้วย องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของการสนับสนุนดังกล่าวคือโปรแกรมที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างรูปทรงของการออกแบบที่ต้องการและแปลงเป็นส่วนขยายที่องค์ประกอบควบคุมของช่างแกะสลักเลเซอร์สามารถเข้าใจได้ โปรแกรมนี้ใช้งานได้ฟรีและสามารถดาวน์โหลดลงคอมพิวเตอร์ของคุณได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ
โปรแกรมที่ดาวน์โหลดลงในคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมอุปกรณ์แกะสลักจะถูกแตกออกจากไฟล์เก็บถาวรและติดตั้ง นอกจากนี้คุณจะต้องมีไลบรารีรูปทรงรวมถึงโปรแกรมที่จะส่งข้อมูลบนภาพวาดหรือจารึกที่สร้างขึ้นไปยังคอนโทรลเลอร์ Arduino ไลบรารีดังกล่าว (รวมถึงโปรแกรมสำหรับถ่ายโอนข้อมูลไปยังตัวควบคุม) สามารถพบได้ในสาธารณสมบัติ เพื่อให้ผลิตภัณฑ์เลเซอร์โฮมเมดของคุณทำงานได้อย่างถูกต้อง และเพื่อการแกะสลักที่ดำเนินการด้วยความช่วยเหลือให้มีคุณภาพสูง คุณจะต้องกำหนดค่าตัวควบคุมเองให้เป็นพารามิเตอร์ของอุปกรณ์แกะสลัก
คุณสมบัติของการใช้รูปทรง
หากคุณได้ทราบคำถามเกี่ยวกับวิธีการสร้างเครื่องแกะสลักเลเซอร์แบบมือถือแล้วจำเป็นต้องชี้แจงคำถามเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของรูปทรงที่สามารถนำไปใช้โดยใช้อุปกรณ์ดังกล่าวได้ รูปทรงดังกล่าว ซึ่งด้านในไม่ได้ถูกเติมเต็มแม้ว่าภาพวาดต้นฉบับจะถูกทาสีทับ จะต้องถูกส่งไปยังตัวควบคุมของช่างแกะสลักในรูปแบบไฟล์ที่ไม่ได้อยู่ในรูปแบบพิกเซล (jpeg) แต่อยู่ในรูปแบบเวกเตอร์ ซึ่งหมายความว่ารูปภาพหรือคำจารึกที่ใช้กับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการประมวลผลโดยใช้ช่างแกะสลักดังกล่าวจะไม่ประกอบด้วยพิกเซล แต่เป็นจุด รูปภาพและคำจารึกดังกล่าวสามารถปรับขนาดได้ตามต้องการ โดยเน้นที่พื้นที่ผิวที่ควรนำไปใช้
การใช้เครื่องแกะสลักเลเซอร์ทำให้การออกแบบและการจารึกเกือบทุกรูปแบบสามารถนำไปใช้กับพื้นผิวของชิ้นงานได้ แต่ในการดำเนินการนี้ เค้าโครงคอมพิวเตอร์จะต้องแปลงเป็นรูปแบบเวกเตอร์ ขั้นตอนนี้ดำเนินการได้ไม่ยาก: ใช้โปรแกรมพิเศษ Inkscape หรือ Adobe Illustrator สำหรับสิ่งนี้ ไฟล์ที่ถูกแปลงเป็นรูปแบบเวกเตอร์แล้วจะต้องแปลงอีกครั้งเพื่อให้สามารถประมวลผลได้อย่างถูกต้องโดยตัวควบคุมเครื่องแกะสลัก สำหรับการแปลงนี้ จะใช้โปรแกรม Inkscape Laserengraver
การตั้งค่าขั้นสุดท้ายและการเตรียมงาน
เมื่อทำเครื่องแกะสลักเลเซอร์ด้วยมือของคุณเองและดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ที่จำเป็นลงในคอมพิวเตอร์ควบคุมแล้ว อย่าเริ่มทำงานทันที: อุปกรณ์ต้องมีการกำหนดค่าและการปรับแต่งขั้นสุดท้าย การปรับนี้คืออะไร? ก่อนอื่นคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเคลื่อนไหวสูงสุดของหัวเลเซอร์ของเครื่องตามแนวแกน X และ Y ตรงกับค่าที่ได้รับเมื่อแปลงไฟล์เวกเตอร์ นอกจากนี้ขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุที่ใช้สร้างชิ้นงานจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ของกระแสที่จ่ายให้กับหัวเลเซอร์ ควรทำเพื่อไม่ให้ผลิตภัณฑ์ไหม้บนพื้นผิวที่คุณต้องการแกะสลัก