Серед матеріалів для презентабельного декору фанера відрізняється найбільшою популярністю завдяки своїм експлуатаційним якостям. Крім того, вона легка в обробці. Все більшу популярність набувають фігурні вироби з фанери, що виготовляються за допомогою верстатів. Такі вироби мають об’ємні візерунки і найтоншу обробку. Практичні уми майстрів задаються питанням: чи можливо зробити лазерний верстат своїми руками або потрібно витратитися на готовий? Для початку необхідно розібратися у всіх тонкощах верстатній різання фанери.
Що являє собою лазерний пристрій для фігурного різання?
Технологія лазерного гравіювання дозволяє переносити малюнки в обсязі на лист фанери. Цей спосіб є інноваційним, проте вже заслужив популярність серед теслярів і домашніх майстрів.
В основі впливу променя лежать мікроруйнування деревини, подібні по інтенсивності зі зварюванням. При впливі високої температури контактний ділянка підлягає вигорання.
Установка, яка є ключовою деталлю пристрою, здійснює променева дія лазера. Для обробки використовуються вуглеводневі лазери, отже, зібрати верстат лазерного різання своїми руками без цієї деталі неможливо.
Плюси використання лазерної обробки
Інтерес до збирання лазерного верстата для різання фанери своїми руками обумовлений високою вартістю фабричних моделей. Такі пристрої дають додаткові можливості в маніпуляціях з виробами, які недоступні при механічному впливі. Пристрої на основі лазерного впливу використовуються як у промислових масштабах, так і домашніми майстрами, а також дрібними підприємцями.
Відмінна риса різання за допомогою лазера – ширина шва, яка може лише трохи перевищувати товщину лазерного променя приладу. Це дозволяє наносити точний малюнок, максимально наближений до заданого макету. Зібраний своїми руками лазерний верстат не поступається по якості виконуваного зрізу промисловим аналогам і відрізняється такими ж технологічними процесами всередині пристрою.
Серед особливостей застосування технології лазерного різання можна виділити наступні:
Принцип роботи
Перед тим як зібрати лазерний верстат ЧПУ своїми руками, слід розібратися з основними елементами пристрою і механізмом їх роботи.
Типова установка з вуглекислотним лазером має трубку, заповнену молекулами газу, як основного елемента. Електричний струм, що надходить на газ-каталізатор, призводить молекули в стан підвищеної вібрації, за рахунок чого посилюється світловий промінь, що проходить через трубку. Оптичні елементи, що знаходяться всередині лазерної установки, посилюють потік світла і видають його багато разів відображеним.
Для автономної роботи верстата необхідний автоматизований механізм, передвигающий лазерний пристрій. Він називається пристроєм позиціонування, його робота координується програмним забезпеченням. У момент утворення отвору в певному місці матеріалу лазерна каретка повинна бути переміщена в іншу точку, щоб структура дерева не була зруйнована.
Послідовність фігурного різання
Фігурна порізка на фанерному аркуші включає основні етапи:
- В першу чергу створюється малюнок. Це або виробляється ручним нанесенням на матеріал, або задається електронно.
- Далі вибирається режим різання, головною характеристикою якого є потужність випромінювання. Інтенсивність запису, в свою чергу, безпосередньо залежить від товщини поверхні.
- Нанесення малюнка на матеріал з заданою швидкістю. Як правило, висока швидкість гравіювання супроводжується великим потемнінням країв зрізу.
Можливо змайструвати лазерний верстат своїми руками? Так, це реальне завдання.
Щоб зібрати лазерний ЧПУ-станок своїми руками, необхідно звернути увагу на напрямних ковзання; приводи в великому достатку представлені в магазинах відповідного профілю.
Таким чином, якщо використовувати основні комплектуючі, аналогічні таким в заводських установках, і застосовувати принцип рівноцінної заміни деталей, виготовити лазерний верстат для фанери своїми руками цілком реально, що підтверджує досвід винахідливих майстрів.
Комплектуючі, які знадобляться
До збірки лазерного верстата своїми руками необхідно подбати про наявність таких важливих компонентів, тандем яких дозволить отримати від лазерного гравірувального верстата, зібраного своїми руками, якісну роботу:
Супутні матеріали для виготовлення лазерного верстата своїми руками
При складанні знадобляться дошки, стяжки, кріпильні деталі, викрутка, пристосування для різання металу та дерева, шліфування, а також мастильні й охолодні матеріали.
Для електронного управління найчастіше використовують мікроконтролер Arduino R3, також знадобляться плата з дисплеєм і комп’ютер для управління командами.
Послідовність складання верстата
Зібраний своїми руками або саморобний лазерний верстат з ЧПУ дає привід для гордості майстру, а також дозволяє ґрунтовно розібратися в процесі філігранної обробки матеріалів з дерева.
Основні етапи комплектації установки можна представити у вигляді послідовних кроків:
Підготовка необхідних матеріалів та обладнання
Необхідні деталі необхідно підготувати, вони повинні бути доступні в будь-який момент. Це дозволить проводити збірку в розміреному і злагодженому темпі. Для того щоб зробити лазерний верстат своїми руками, креслення можна використовувати готові, а можна зробити самостійно.
Складання електричної схеми
Система управління покладається на роботу плати, яку можна придбати вже готову або зібрати на базі мікросхеми. Серед найбільш простих для домашнього використання виділяють мікросхему Arduino. На фото нижче представлена схема складання електронної плати для лазерного ЧПУ верстата, виготовлених своїми руками.
Повна комплектація
Конструкція човників для майбутнього устрою збирається за допомогою стрижнів, які вставляються в їх борти, що відповідають за осі координат в двомірної проекції. Напрямні стрижні попередньо слід відшліфувати їх за допомогою наждачного паперу або шліфмашини. Далі їх потрібно обробити підготовленої мастилом для більш плавного руху.
У рухомому механізмі в першу чергу монтуються механізми для забезпечення руху, далі – шарикопідшипники. Завершальним етапом встановлюються ремені. Збираючи лазерний гравірувальний станок своїми руками, зручно використовувати основу з металу, розміром, двічі перевищує розмір рушійних механізмів. Кріпленнями можуть служити саморізи, які вставляються в заздалегідь підготовлені отвори. Металевий кронштейн встановлюється на центр верстата, а з загнутим краям металевої основи встановлюється підшипникова система. На утворену рухливу систему надівається ремінь з зубцями і вона кріпиться саморізом до дерев’яної основи.
Автоматизація та управління
Важливим моментом дії агрегату, зібраного своїми руками, є синхронна робота двигунів направляючих, що досягається шляхом підключення управління, яке здійснюється платою, однаковою для обох механізмів.
Необхідні для запуску саморобного верстата програми доступні в Мережі. Необхідні утиліти потрібно завантажити на використовуваний для управління комп’ютер. Серед найбільш популярних для роботи з лазерною різкою: Inkscape, Arduno IDE, Універсальний Gcode Sender (версія 1.0.7).
Зазначені програми встановлюються за стандартним шаблоном, після чого можна приступати до завдання параметрів контуру майбутнього малюнка.
Для управління параметрами різання і гравіювання, такими як потужність (тобто температура пропалення) та швидкість руху лазера, знадобиться настроювання плати Arduno IDE. В першу чергу слід завантажити код GRBL, який можна вибрати із запропонованого програмою переліку. Потім можна приступати до настроювання параметрів різання.
Завдання малюнка для лазерного різання
Для завдання необхідного візерунка або картинки можна скористатися оцифрованим малюнком від руки або створити малюнок у графічній програмі. В ажурних узорах важливо стежити за тим, щоб усі елементи були пов’язані і основна конструкція залишалася цілісною.
Швидкість і ступінь нагріву лазерної головки можна визначити, трохи попрактикувавшись. Важливу роль відіграє товщина і характер використовуваного для обробки матеріалу. Тонкі листи дерева вимагають більш акуратного і повільного впливу.
При завантаженні зображення слід враховувати вимоги програми, в якій для роботи використовується векторний формат. Змінити параметри малюнку можна в графічних редакторах Adobe Illustrator та Inkscape.
Також слід врахувати, що при наявності зафарбованих місць на малюнку контур цих деталей заповнений не буде.
Налаштування та різання
При налаштуванні параметрів різання потрібно перевірити відповідність значень координат осей X і Y у програмі аналогічним характеристикам векторного зображення. Далі слід задати швидкість роботи верстата і направити лазерну головку під кутом, необхідних для отримання необхідної об’ємності зображення на дереві.
Останнім потрібну дію – запустити різання і насолоджуватися роботою лазерного верстата, зробленого своїми руками.
Техніка безпеки при різанні та гравірування
Під час роботи з пристроєм лазерного різання потрібно дотримуватися правил техніки безпеки. Критичним моментом є потенційна загроза, що виходить від працюючого лазера. Зіткнення лазерного променя з шкірними покривами викликає опіки навіть при нетривалому впливі. Крім того, слід убезпечити очі при роботі з даним видом пристрою, оскільки потрапляння випромінювання на сітківку може спровокувати необоротної сліпоти.
У наш час будь-яка ідея винахідливого майстра по роботі з деревом може бути втілена за допомогою сучасних технологій обробки, завдяки чому можна отримати твори мистецтва з грубого матеріалу. Якщо є прагнення заощадити кошти на обладнанні, невеликі зусилля дозволять зібрати лазерний верстат своїми руками, і він буде довго служити своєму господареві, радуючи ажурними і якісними виробами з дерева.
Впровадження технології лазерного різання в умовах власної майстерні дозволяє не тільки виробляти вироби для власного користування, але і використовувати її як засіб заробітку.
