- Dispositivo y principio de funcionamiento.
- Creación de un grabador láser
- Fabricación de instrumentos CNC
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A veces es necesario firmar un regalo a la perfección, pero no está claro cómo hacerlo. La pintura está borrosa y se borra rápidamente, el marcador no es una opción. El grabado es lo mejor para esto. Ni siquiera tiene que gastar dinero en él, ya que cualquier persona que pueda soldar puede hacer un grabador láser con sus propias manos desde una impresora.
Dispositivo y principio de funcionamiento.
El elemento principal del grabador es un láser semiconductor. Emite un haz de luz enfocado y muy brillante que quema a través del material que se procesa. Al ajustar la potencia de radiación, puede cambiar la profundidad y la velocidad de la combustión.
La base del diodo láser es un cristal semiconductor, cuya parte superior e inferior son las regiones P y N. Los electrodos están conectados a ellos, a través de los cuales se suministra la corriente. Entre estas áreas se encuentra la unión P - N.
En comparación con un diodo láser convencional, parece un gigante: su cristal se puede ver en detalle a simple vista.
Puedes descifrar los valores de la siguiente manera:
- Campo p (positivo)
- P - N de transición.
- Área N (negativa).
Los extremos del cristal se pulen a un estado ideal, por lo que funciona como un resonador óptico. Los electrones, que drenan de la región cargada positivamente a la negativa, excitan a los fotones en la transición P - N. Reflejándose de las paredes de cristal, cada fotón genera dos de su propia clase, que, a su vez, también se dividen, y así hasta el infinito. Una reacción en cadena que se produce en un cristal láser semiconductor se denomina proceso de bombeo. Cuanto más energía se alimenta al cristal, más se bombea al rayo láser. En teoría, puedes saturarlo hasta el infinito, pero en la práctica todo es diferente.
Cuando el diodo se calienta, hay que enfriarlo. Si aumenta constantemente la potencia suministrada al cristal, tarde o temprano llegará el momento en que el sistema de refrigeración ya no podrá hacer frente a la disipación de calor y el diodo se quemará.
La potencia de los diodos láser no suele superar los 50 vatios. Cuando se excede este valor, se hace difícil hacer un sistema de enfriamiento eficiente, por lo que los diodos de alta potencia son extremadamente caros de fabricar.
Hay láseres semiconductores de 10 kilovatios o más, pero todos son compuestos. Su resonador óptico es bombeado por diodos de baja potencia, cuyo número puede llegar a varios cientos.
Los láseres compuestos no se utilizan en los grabadores porque su poder es demasiado grande.
Creación de un grabador láser
Para trabajos simples, como quemar diseños de madera, no se necesitan dispositivos complejos y costosos. Bastante será grabador láser hecho en casa, alimentado por batería.
Antes de hacer un grabador, es necesario preparar para el montaje las siguientes piezas:
Diodo láser de la unidad de DVD-RW.- Lente de enfoque.
- Perfil de aluminio en forma de U o tubo de metal no ferroso con un diámetro interior de 15-20 mm.
- Condensador electrolítico 50 V, 2200 microfaradios.
- Resistencia de 5 ohmios.
- Condensador de película 100 nF.
- Botón del reloj
- Interruptor
- Adhesivo termoconductor.
- Batería tipo 18650 y soporte para ella.
- Caja de esponja para zapatos.
- Cinta escocesa, incluida doble cara.
- Pegamento thermogun con consumibles.
- Controlador de carga
- Jack Jack 2.1 x 5.5 mm.
Retire el cabezal de escritura de la unidad de DVD.
Retire con cuidado la lente de enfoque y desmonte el cuerpo de la cabeza hasta que vea los 2 láseres ocultos en las carcasas de distribución de calor.
Uno de ellos - infrarrojo, para leer información del disco. El segundo, rojo, está escribiendo. Para distinguirlos, aplique una tensión de 3 voltios a sus terminales.
Pinout pinout:
Siempre use lentes oscuros antes de revisar. No compruebe el láser, mirando a la ventana del diodo. Mira solo el reflejo de la viga.
Es necesario elegir un láser que esté encendido. El resto se puede tirar si no sabe dónde aplicarlo. Para protegerse contra la estática, suelde todos los cables del diodo y déjelo a un lado. Vio una sección de 15 cm del perfil. Perfore un agujero debajo del botón del reloj. Haga cortes en la caja para el perfil, la ranura de carga y el interruptor.
El diagrama esquemático de un grabador láser de un DVD con sus propias manos es el siguiente:
Golpee las almohadillas en el tablero de control de carga y el soporte:
Usando cables a los terminales B + y B- del controlador de carga, suelde el compartimiento de la batería. Los contactos + y - van al zócalo, los 2 restantes al diodo láser. En primer lugar, al montar, suelde el circuito de alimentación del láser y aísle bien con cinta adhesiva.
Asegúrese de que los hallazgos de los componentes de la radio no estén interconectados. Suelde el diodo láser y el botón al circuito de alimentación. Coloque el dispositivo ensamblado en el perfil y pegue el láser con un adhesivo termoconductor. Asegure las partes restantes a la cinta de doble cara. Ponga el botón del reloj en su lugar.
Inserte el perfil en la caja, retire los cables y fíjelo con hot melt. Soldar el interruptor e instalarlo. Realice el mismo procedimiento con la toma de carga. Pegue el compartimiento de la batería y cargue el controlador en su lugar. Inserte la batería en el soporte y cierre la caja con la tapa.
Antes de usar, necesita ajustar el láser. Para ello, a 10 centímetros de él, coloque una hoja de papel, que será el objetivo del rayo láser. Coloque la lente de enfoque delante del diodo. Alejándolo y acercándolo, consigue un objetivo ardiente. Pegue la lente al perfil en el lugar donde se logró el mayor efecto.
El grabador ensamblado es perfecto para trabajos pequeños y para fines de entretenimiento, como encender fósforos y quemar globos.
Recuerde que un grabador no es un juguete, no se lo puede dar a los niños. El rayo láser en caso de contacto con los ojos causa efectos irreversibles, por lo tanto, mantenga el dispositivo fuera del alcance de los niños.
Fabricación de instrumentos CNC
Con grandes volúmenes de trabajo, el grabador habitual no podrá hacer frente a la carga. Si va a usarlo con frecuencia y mucho, necesitará un dispositivo de control numérico.
Montaje del interior
Incluso en casa puedes hacer un grabador láser. Para hacer esto, necesita quitar los motores paso a paso y las guías de la impresora. Ellos conducirán el láser.
Una lista completa de los detalles necesarios es la siguiente:
- Diodo láser de una unidad de escritura.
- Radiador para el diodo.
- Motor paso a paso 3.
- 6 guías de sección redonda.
- Soportes para guías.
- 3 doble o 6 carros deslizantes individuales.
- Fuente de alimentación 5 V, 4 A.
- Arduino uno.
- 2 motores paso a paso del conductor.
- 2 interruptores.
- Hoja de metal de 50 x 50 cm y 2 mm de espesor (para la base).
- Una gran lámina de contrachapado.
- Esquinas para la fijación de contrachapado.
- Tornillos
- 2 bisagras de muebles.
Cables con una sección transversal de 0, 5 mm².- Canal de cable móvil.
- Bridas plasticas para alambres.
- Transistor IRFZ44.
- 2 rodillos de pellizco.
- 5 engranajes.
- Varilla metálica (eje para engranajes y rodillos).
- 4 rodamientos.
- Correa dentada.
- Descender el convertidor DC-DC por 2 A.
- Cuatro interruptores de límite.
- Botón del reloj
- Jack Jack 2.1 x 5.5 mm.
- 4 pies de goma o silicona.
- Adhesivo termoconductor.
- Resina epoxi con endurecedor.
Diagrama de conexión de todos los componentes:
Vista superior:
Notación de decodificación:
- Láser semiconductor con un radiador.
- Carro
- Guías de eje X.
- Rodillos de pellizco.
- Motor paso a paso.
- Engranaje principal.
- Correa dentada.
- Guias de sujecion.
- Engranajes
- Motores paso a paso.
- La base de la chapa.
- Guías del eje Y.
- Carros de eje x
- Correas dentadas.
- Soporta montajes.
- Interruptores de límite
Mida la longitud de las guías y divídalos en dos grupos. En el primero habrá 4 cortos, en el segundo - 2 largos. Las guías del mismo grupo deben tener la misma longitud.
Agregue 10 centímetros a la longitud de cada grupo de guías y corte la base a las dimensiones obtenidas. Doble los soportes en forma de U para las fijaciones de los recortes y conéctelos a la base. Marca y taladre los agujeros de los pernos en ellos.
Perfore un agujero en el radiador y pegue el láser allí usando pegamento conductor de calor. A él soldar los cables y el transistor. Atornille el radiador al carro.
Instale los dos montajes de montaje en riel y asegúrelos con pernos. Inserte las guías del eje Y en las monturas, coloque los carros del eje X en sus extremos libres. Inserte las guías restantes en ellas con la cabeza del láser montada en ellas. Deslice las guías del eje y del soporte y atorníllelas a los soportes.
Perfore orificios en los puntos de sujeción de los motores eléctricos y los ejes de engranajes. Instale los motores paso a paso en sus lugares y coloque los engranajes de transmisión en sus ejes. Insértelos en los agujeros precortados del eje de la barra de metal y fíjelos con pegamento epóxico. Después de que se endurezca, coloque los engranajes y los rodillos de presión con los rodamientos insertados en los ejes.
Instale las correas dentadas como se muestra en el diagrama. Apriétalos antes de abrocharlos. Compruebe la movilidad del eje X y del cabezal láser. Deben moverse con poco esfuerzo, rotando todos los rodillos y engranajes a través de las correas.
Conecte los cables al láser, los motores y los interruptores finales, y júntelos con los sujetacables. Coloque los paquetes resultantes en canales de cable en movimiento y fíjelos en los carros.
El alambre termina.
Fabricación del cuerpo
Perfore orificios en la base para las esquinas. Partir de sus bordes 2 centímetros y dibujar un rectángulo.
Su anchura y longitud repite las dimensiones de los futuros cuerpos. La altura de la caja debe ser tal que todos los mecanismos internos encajen en ella.
Notación de decodificación:
- Bisagras
- Botón de reloj (inicio / parada).
- Arduino interruptor de encendido.
- Interruptor laser.
- Conector de 2, 1 x 5, 5 mm para alimentación de 5V.
- Caja de protección inversor DC-DC.
- Alambres
- Arduino caja protectora
- Viviendas
- Las esquinas
- La base
- Patas de material antideslizante.
- Cubrir
Recorte todos los detalles del casco de madera contrachapada y sujételos con esquinas. Usando bisagras, instale la cubierta en la caja y atorníllela a la base. Corte un agujero en la pared frontal e inserte los cables a través de él.
Recoja las cubiertas protectoras de madera contrachapada y corte los agujeros para los botones, interruptores y enchufes. Instale el Arduino en la carcasa de modo que el conector USB coincida con el orificio previsto para él. Ajuste el convertidor DC-DC a un voltaje de 3 V a una corriente de 2 A. Sujételo a la carcasa.
Coloque el botón, la toma de corriente, los interruptores en su lugar y suelde los circuitos eléctricos del grabador. Después de soldar todos los cables, instale las cubiertas en la caja y fíjelas con tornillos autorroscantes. Para el grabador obtenido, debe llenar el firmware en el Arduino.
Después del firmware, encienda el grabador y presione el botón "Iniciar". Mantenga el láser apagado. Al presionar el botón se iniciará el proceso de calibración, durante el cual el microcontrolador medirá y memorizará la longitud de todos los ejes y determinará la posición de la cabeza del láser. Después de su finalización, el grabador estará completamente operativo.
Antes de comenzar a trabajar con el grabador, debe traducir las imágenes en un formato comprensible para Arduino. Puedes hacer esto usando el programa Inkscape Laserengraver. Mueve la imagen seleccionada en ella y haz clic en Convertir. Envíe el archivo resultante por cable al Arduino e inicie el proceso de impresión encendiendo el láser.
Un grabador de este tipo puede procesar solo objetos compuestos de sustancias orgánicas: madera, plástico, telas, recubrimientos de pintura y otros. Metales, vidrio y cerámica para grabar no funcionarán.
Nunca encienda el grabador con la tapa abierta. El rayo láser, entrando a los ojos, se concentra en la retina, dañándola. El cierre del párpado reflejo no lo salvará: el láser tendrá tiempo para quemar una parte de la retina antes de que se cierre. En este caso, es posible que no sienta nada, pero con el tiempo la retina comenzará a exfoliarse, lo que puede llevar a una pérdida total o parcial de la visión.
Si atrapó un "conejo" láser, tan pronto como sea posible, comuníquese con su oftalmólogo; esto ayudará a evitar problemas graves en el futuro.