Как самому сделать лазерный резак. Как сделать лазерный резак по металлу своими руками? Как собрать станок для лазерной резки металла самостоятельно

Газовые резаки служат для раскроя металлических листов, деталей и узлов на отдельные части самого разного размера, вплоть до мелких заготовок для украшений.

Такое оборудование широко используется для выполнения следующих работ:

• подготовительных на заготовительных участках металлообрабатывающего производства (от изготовления ювелирных изделий до тяжёлого машиностроения);
• ремонтных: от ремонта жилья до ремонта автомобилей;
• при строительстве самых разных объектов и т. п.

Устройство газового резака

Принцип действия заключается в сгорании металла обрабатываемой детали в струе химически чистого кислорода. Продукты окисления из зоны реза выдуваются этой же струёй.

Для обеспечения этого процесса, газовый резак по металлу имеет следующую конструкцию:

• ствол;
• наконечник.

Пояснение к рисунку. Ствол состоит из следующих узлов:

• рукоятка с ниппелями для присоединения кислородного и газового рукавов;
• корпус с регулировочными газовым и кислородным вентилями. В его состав, также, входят:
  • инжектор;
  • смесительная камера;
  • трубки подачи кислорода и горючего газа.

Ствол присоединяется к корпусу накидной гайкой. Конструкция наконечника приведена на рисунке.

Устройство головки. Ист. http://rezhemmetall.ru/gazovyj-rezak-po-metallu.html.

Он состоит из внутреннего (латунного) и внешнего (медного) мундштуков.

Конструкция смесительной камеры интуитивно понятна из рисунка.

Устройство смесительной камеры. Ист. http://rezhemmetall.ru/gazovyj-rezak-po-metallu.html.

Газовая горелка: резак кислородный

Из баллона с редуктором через шланг с ниппелями кислород поступает в резак. В его корпусе он разветвляется по двум каналам:

• одна часть газа проходит через вентиль и попадает в инжектор. Из него она выходит с большой скоростью и, создавая разрежение, подсасывает горючий газ. В результате, в смесительной камере образуется горючая смесь. Она, проходя через зазор между внутренним и наружным мундштуками, сгорает и образует подогревающее пламя;
• вторая часть кислорода поступает через вентиль в трубку режущего газа. Выйдя через центральный канал внутреннего мундштука, она образует режущую струю.

Таким образом, для получения качественного реза необходимо:

• применять сопло и мундштук «правильного» (соответствующего марке и толщине обрабатываемого материала) размера;
• давление газа должно соответствовать толщине обрабатываемого материала;
• необходимы постоянный уход и чистка каналов сопла. Эту чистку рекомендуется производить медными прутками.

Газовый резак по металлу: разновидности

Газовые резаки подразделяются на виды по различным параметрам. Основные из них следующие:

• по разновидности горючего газа:
  • ацетилен;
  • метан;
  • пропан-бутан и т. п.
• по принципу смешения кислорода с горючими газами:
  • безинжекторные;
  • инжекторные;
• по основному назначению:
  • для резки под водой;
  • для резки толстого материала;
  • для прорезания отверстий;
  • универсальные;
• по виду резки:
  • копьевые;
  • кислородно-флюсовые;
  • поверхностные;
  • разделительные.

В настоящее время наиболее популярны газовые резаки универсального типа. Их отличают следующие положительные качества — они:

• осуществляют резку в любом направлении при толщине материала, мм: 3…300;
• достаточно просты в эксплуатации;
• весьма устойчивы;
• хорошо выдерживают обратные удары;
• имеют небольшую массу.

Пропановый

Газовым пропановым резаком можно производить раскрой металла толщиной листа до 300 мм. Оборудование обладает целым набором технических характеристик, способствующих его длительной эксплуатации. Многие детали являются легко сменными и, при необходимости, могут быть заменены прямо в процессе производства работ (не покидая рабочего объекта). В большинстве случаев, возможна замена на аналоги. Кроме того, пропан имеет сравнительно невысокую стоимость. Это делает ещё более выгодным использование пропановых резаков.

В качестве примера рассмотрим пропановые горелки «Маяк 2-01» и «РС-3П».

«Маяк 2-01» используется для ручной разделительной, кислородной резки низколегированных и углеродистых сталей.

«Маяк 2-01»

• толщина разрезаемой стали, мм: 3…100;
• горючий газ: пропан;
• диаметр рукава, мм: 9/9;
• длина, мм: 580;
• масса, кг: 1,3.

Комплект поставки пропановых мундштуков:

• наружный №1;
• внутренний №1(для резки металла толщиной, мм: 8…15) — установлен на резаке;
• в комплекте ЗИП:
  • №2 (15…30 мм);
  • №3 (30…50 мм);
  • №4 (50…100 мм).

«РС-3П» — это газокислородный, инжекторный гаджет, предназначенный для ручной резки низколегированных и углеродистых сталей.

Его технические характеристики:

• толщина разрезаемой стали, мм: ≤ 200;
• применяемый газ: пропан / метан;
• длина, мм: 500;
• климатическое исполнение: УХЛ 1 и Т 1 по ГОСТ 15150;
• температура эксплуатации, °С:
  • при работе на ацетилене: + 45…минус 40;
  • при работе на пропан-бутане: +45ºС…минус 15;
• масса, кг: 1,05.

Ацетиленовый

Резаки ацетиленовые предназначены для ручной разделительной, кислородно-ацетиленовой резки углеродистых и низколегированных сталей. Классические – это резаки инжекторного типа:

• «Р1-01»;
• «Р2-01»;
• «Р2А-02»;
• «Маяк-1-01».

Смешивание газов в них происходит в инжекторной камере, которая расположена около ручки.

Другой вариант конструкции ацетиленовых резаков – это прибор внутрисоплового смешения газов (например, резак типа «Салют»). В нём горючая смесь создаётся непосредственно в мундштуке. Это обеспечивает высокую безопасность его эксплуатации, т. к. при обратном ударе вероятность проникновения пламени в трубку резака практически отсутствует (в ней нет горючей смеси).

Толщина разрезаемого этим оборудованием металла зависит от номера мундштуков на резаке:

• типа Р1 (например «Р1-01») комплектуются мундштуками, позволяющими резать металл толщиной до 50 мм;
• типа Р2 («Р2-01», «Маяк-1-01») комплектуются мундштуками, обеспечивающими раскрой металла толщиной до 200мм.

Газовый резак портативный

Многие имели возможность наблюдать нелёгкий труд газосварщиков, перевозящих на разнообразных тележках к рабочему месту большие и неподъемные баллоны с горючим газом и кислородом. Для создания мобильности, резак подсоединяется к баллонам посредством длинных шлангов. Неудобно и довольно тяжело работать с таким аппаратом. Причём, наибольшее неудобство создают именно эти длинные шланги.

Совершенно другое дело, если в вашем распоряжении небольшой переносной, инжекторного типа газовый резак портативный. Его перемещает с места на место 1 человек. При необходимости он может поднять его на значительную высоту. В комплект такого гаджета входит:

• газосварочная горелка либо резак;
• короткие шланги длиной до 5 метров;
• 2 кислородных баллона ёмкостью по 5 литров;
• 1 пропановый баллон, емкость которого может быть: 2, 3 или 5 литров.

Баллон с кислородом и горючим газом.

Широко распространены газовые резаки, имеющие крепление непосредственно на баллоне. Они, осуществляя нагрев поверхности до Т = 1300 °С, часто применяются в различных бытовых целях (например, для сварки металлов с низкой температурой плавления). Создаваемая ими температура нагрева достаточна для размягчения следующих металлов:

• медь;
• серебро;
• латунь;
• золото.

Для комфортной эксплуатации газовые резаки комплектуются креплением на баллончик и оснащаются пьезоподжигом. Эти гаджеты автономны и компактны. Благодаря чему их удобно использовать и на улице, и в гараже. Устройства весьма универсальны:

• ими удобно разжигать костёр на открытом воздухе в пасмурную погоду;
• они используются для разогрева замерзшего навесного замка в воротах загородного дома или дачи и во многих других случаях.

Безинжекторная модель газового резака, портативный газовый резак по металлу

Полезное видео

Посмотрите ролик, по классификации резаков:

Настройка газового резака

Настройка газового резака осуществляется на предприятии-изготовителе, как финишная операция сборочного процесса. Заниматься какой-либо дополнительной самодеятельной «настройкой на коленке» запрещается, т. к. может привести не только к ухудшению рабочих параметров, но и к взрыву оборудования.

Приступая к работе, следует произвести сборку оборудования и проверку его работоспособности в соответствии с «Инструкцией по эксплуатации». Только после этого можно приступать к процессу обработки металла.

Если вы не имеете доступа к «Инструкции», то действуйте в следующей последовательности. Перед сборкой необходимо произвести внешний осмотр узлов и деталей:

• проверьте состояние всех резиновых прокладок . При наличии малейших дефектов, они подлежат замене;
• внимательно осмотрите кислородный вентиль . На его поверхности не допускаются малейшие следы масла или жира – их наличие может привести к взрыву;
• внимательно осмотрите штуцера . Штуцер с горючим газом должен иметь клапан обратного удара. Дефекты на штуцерах следует аккуратно править «бархатным» напильником. Если этого не сделать, то резиновая прокладка редуктора будет «травить» со всеми вытекающими последствиями.

После осмотра следует установить редукторы:

• синий — на баллон с кислородом;
• красный - на баллон с пропаном.

Если резак с инжекцией, то следует проверить её работоспособность:

• проверка производится до подключения рукава горючего газа;
• кислородный рукав подсоединяется к соответствующему штуцеру;
• открыть вентиль кислородного редуктора;
• открыть на резаке вентили кислорода и горючего газа;
• прислонить палец к штуцеру горючего газа. Если всё работает, то его должно «засасывать». В этом случае не будет обратного удара.

Открывать и прекращать подачу газа необходимо в следующей последовательности:

• открыть на 0,5 оборота каждый вентили кислорода и горючего газа (последовательность менять нельзя). Поджечь смесь;
• поднести факел к металлу и добавлять кислород до появления «коронки»;
• по окончании работы: первым прекращается подача горючего газа, затем – кислорода (последовательность менять нельзя).

Газовый резак своими руками

Предлагается вариант компактного и простого, но достаточно эффективного газового резака. Он с лёгкостью плавит и режет медные провода и за короткое время (секунды) раскаляет листовой металл. На этом примере можно понять принцип построения более мощного самодельного гаджета и, при остром желании, создать его.
Для его изготовления потребуются:

• две большие медицинские капельницы;
• игла для накачивания мячей (волейбольных/футбольных);
• аквариумный компрессор. Возможна замена пластиковой двухлитровой бутылкой;
• баллон для заправки газовых зажигалок пропаном;
• медная проволока;
• укомплектованный (подставка с ванночками, припой, флюс и т. п.) паяльник;
• термо-пистолет (термо-клей);
• съемный сосок для автомобильной камеры;
• тонкий надфиль или мелкозернистый наждачный камень.

Принцип действия аппарата, после прочтения статьи, будет интуитивно понятен из рисунка.

Газовый резак своими руками. Ист. http://www.lifetweaks.ru/dlya-avtolyubitelya/gazovyj-mini-rezak-svoimi-rukami/.

В большой игле делаем отверстие (надрез) и пропускаем через него изогнутую медицинскую (острый её кончик стачиваем). Это место для герметизации заматываем медной проволокой и запаиваем (уже напоминает газовую горелку?). Осталось обеспечить подачу воздуха от компрессора и пропана от баллона. Зажимы-ограничители на трубках капельницы будут осуществлять регулировку пламени резака. Остальное предлагаем вам продумать самостоятельно и у вас получится газовый резак своими руками.

Внимание ! Будьте осторожны при работе с огнеопасными веществами. С газом работайте только в хорошо проветриваемом помещении и вдали от открытого огня.

Работа с газовым оборудованием требует большой ответственности. Рекомендуем делать «первые шаги» с оборудованием заводского изготовления под контролем опытных специалистов. Это не только поможет вам избежать многих ошибок, но может и здоровье сберечь, а то – и жизнь. Горючий газ (любой из вышеперечисленных) – это очень взрывоопасная субстанция. Поэтому, если у вас нет навыков работы в газовом хозяйстве, то лучше с самоделками не экспериментировать.

Изготовить лазер для резки металла своими руками. Мощность такого устройства будет небольшой, но есть способы увеличить ее за счет подручных приспособлений.

Лазерный резак - уникальное приспособление, которое полезно иметь в гараже каждого современного мужчины. Изготовить лазер для резки металла своими руками - несложно, главное соблюдать простые правила. Мощность такого устройства будет небольшой, но есть способы увеличить ее за счет подручных приспособлений. Функционала производственной машины, которая без приукрашивания - может все, самоделкой не достичь. Но для бытовых дел, этот агрегат подойдет очень кстати. Давайте рассмотрим, как его соорудить.

Все гениально просто, поэтому для создания такого оборудования, которое способно вырезать красивейшие узоры в прочных сталях, можно сделать из обычных подручных материалов. Для изготовления обязательно потребуется старая лазерная указка. Помимо этого, следует запастись:

1. Фонариком, работающим на аккумуляторных батарейках.
2. Старым DVD-ROM, из которого нам потребуется извлечь матрицу с лазерным приводом.
3. Паяльник и набор отверток для закручивания.

Первым шагом будет являться разборка привода старого дисковода компьютера. Оттуда нам следует извлечь прибор. Будьте аккуратны, чтобы не повредить само устройство. Привод дисковода должен быть пишущим, а не просто читающим, дело в строении матрицы устройства. Сейчас в подробности вдаваться не будем, но просто используйте современные нерабочие модели.

После этого, вам обязательно нужно будет извлечь красненький диод, который прожигает диск во время записи на него информации. Просто взяли паяльник и распаяли крепления этого диода. Только ни в коем случае не бросайте его. Это чувствительный элемент, который при повреждениях может быстро испортиться.

При сборке самого лазерного резака следует учесть следующее:

1. Куда лучше установить красный диод
2. Каким образом будут запитываться элементы всей системы
3. Как будут распределяться потоки электрического тока в детали.

Помните! На диод, который будет выполнять прожиг, требуется намного больше электричества, нежели на элементы указки.

Решается эта дилемма просто. Диод из указки меняется красной лампочкой из привода. Разобрать указку следует с той же аккуратностью, что и дисковод, повреждения разъемов и держателей, испортят ваш будущий лазер для резки металлов своими руками. Когда вы это сделали, можно приступать к изготовлению корпуса для самоделки.

Для этого вам потребуется фонарик и аккумуляторные батарейки, которые запитают лазерный резак. Благодаря фонарику у вас получится удобная и компактная деталь, не занимающая много места в быту. Ключевым моментом оборудования такого корпуса является правильно подобрать полярность. Удаляется защитное стекло с бывшего фонарика, чтобы оно не являлось преградой для направленного луча.

Последующим действием является запитка самого диода. Для этого вам необходимо подключить его к зарядке аккумуляторной батареи, соблюдая полярность. В завершении проконтролировать:

• Надежность фиксации устройства в зажимах и фиксаторах;
• Полярность устройства;
• Направленность луча.

Неточности докрутить, а когда все готово можно поздравить себя с успешной завершенной работой. Резак готов к использованию. Единственное, что нужно помнить - его мощность намного меньше, чем мощность производственного аналога, поэтому слишком толстый металл ему не под силу.

Осторожно! Мощности прибора достаточно, чтобы навредить вашему здоровью, поэтому будьте осторожны во время управления и старайтесь не запихивать пальцы под луч.

Усиление самодельной установки

Для усиления мощности и плотности луча, который и является главным режущим элементом, следует приготовить:

• 2 «кондера» на 100 пФ и мФ;
• Сопротивление на 2-5 Ом;
• 3 аккумуляторные батарейки;
• Коллиматор.

Ту установку, которую вы уже собрали можно усилить, чтобы в быту получить достаточно мощности для любых работ с металлом. При работе над усилением помните, что включить напрямую в розетку ваш резак будет для него самоубийством, поэтому следует позаботиться о том, чтобы ток сперва попадал на конденсаторы, после чего отдавался батарейкам.

При помощи добавления резисторов вы можете повысить мощность вашей установки. Чтобы еще больше увеличить КПД вашего устройства, используйте коллиматор, который монтируется для скапливания луча. Продается такая модель в любом магазине для электрика, а стоимость колеблется от 200 до 600 рублей, поэтому купить ее не сложно.

Дальше схема сборки выполняется так же, как было рассмотрено выше, только следует вокруг диода накрутить алюминиевую проволоку, чтобы убрать статичность. После этого вам предстоит измерить силу тока, для чего берется мультиметр. Оба конца прибора подключаются на оставшийся диод и измеряются. В зависимости от нужд вы можете урегулировать показатели от 300 мА до 500 мА.

После того, как калибровка тока выполнена, можно переходить к эстетическому декорированию вашего резака. Для корпуса вполне сойдет старый стальной фонарик на светодиодах. Он компактный и умещается в кармане. Чтобы линза не пачкалась, обязательно обзаведитесь чехлом.

Хранить готовый резак следует в коробке или чехле. Туда не должна попадать пыль или влага, иначе устройство будет выведено из строя.

В чем разница между готовыми моделями

Стоимость является главной причиной, почему множество умельцев прибегают к изготовлению лазерного резака своими руками. А принцип работы заключается в следующем:

1. Благодаря созданию направленного лазерного луча происходит воздействие на металл
2. Мощное излучение заставляет материал испаряться и выходить под силой потока.
3. В результате благодаря малому диаметру лазерного луча получается высококачественный срез заготовки.

Глубина врезания будет зависеть от мощности комплектующих. Если заводские модели оборудуются высококлассными материалами, которые обеспечивают достаточный показатель углубления. То самодельные модели способны справиться врезаться на 1-3 см.

Благодаря таким лазерным установкам можно сделать уникальные узоры в заборе частного дома, комплектующие для декорирования ворот или ограждений. Существует всего 3 вида резаков:

1. Твердотельные. Принцип работы завязан на использовании специальных сортов стекла или кристалликов светодиодного оборудования. Это недорогие производственные установки, которые используются на производстве.
2. Волоконные. Благодаря использованию оптического волокна можно получить мощный поток и достаточную глубину врезания. Они являются аналогами твердотельных моделей, но благодаря своим возможностям и характеристикам по производительности лучше их. Но и дороже.
3. Газовые. Из названия понятно, что для работы используется газ. Это может быть азот, гелий, углекислый газ. КПД таких устройств на 20% выше, чем у всех предыдущих. Их используют для резки, сварки полимеров, резины, стекла и даже металла с очень большим уровнем теплопроводности.

В быту без особых затрат можно получить только твердотельный лазерный резак, но его мощности при грамотном усилении, которое было разобрано выше, хватает для выполнения бытовых работ. Теперь у вас есть знания относительно изготовления такого устройства, а дальше только действовать и пробовать.

А у вас есть опыт в разработке лазерного резака по металлу своими руками? Поделитесь с читателями, оставив под этой статьей комментарий!

Сделанный своими руками, пригодится в каждом доме.

Конечно же, самодельный прибор не сможет обрести большую мощность, которую имеют производственные аппараты, но все же кое-какую пользу в быту от него можно будет получить.

Самое интересное, что изготовить лазерный резак можно с помощью старых ненужных предметов.

Например, своими руками изготовить лазерный прибор позволит применение старой лазерной указки.

Чтобы процесс по созданию резака продвигался как можно быстрее, необходимо подготовить следующие предметы и инструменты:

• указка лазерного типа;

• фонарик на аккумуляторных батареях;

• старый CD/DVD-RW пишущий, можно вышедший из строя, – из него понадобится привод с лазером;

• электропаяльник и комплект отверток.

Процесс по изготовлению резака своими руками начинается с разборки привода, откуда необходимо достать прибор.

Извлечение нужно сделать по максимуму аккуратным, при этом придется проявить терпение и быть внимательным. В устройстве присутствует много разных проводов с практически одинаковой структурой.

Выбирая DVD привод, нужно учитывать, чтобы он был пишущим, так как именно такой вариант позволяет делать записи с помощью лазера.

Запись выполняется в ходе испарения тонкого металлического слоя с диска.

В процессе чтения, лазер функционирует наполовину своих технических возможностей, слегка освещая диск.

В процессе демонтажа верхнего крепежного элемента взгляд упадет на каретку с лазером, который может передвигаться в нескольких направлениях.

Каретку необходимо бережно извлечь, аккуратно снять разъемы и шурупы.

Затем можно перейти к снятию красного диода, за счет него происходит прожиг диска – это легко можно сделать своими руками при помощи электропаяльника. Извлеченный элемент не стоит встряхивать, а тем более ронять.

После того как основная деталь будущего резака находится на поверхности, нужно сделать тщательно продуманный план сборки лазерного резака.

При этом необходимо учесть следующие моменты: как лучше поместить диод, как подсоединить его к источнику питания, ведь для диода пишущего устройства требуется больше электроэнергии, чем для основного элемента указки.

Данный вопрос можно решить несколькими методами.

Чтобы сделать ручной резак с более-менее высокой мощностью, необходимо достать находящийся в указке диод, после чего поменять его на элемент, извлеченный из DVD привода.

Поэтому лазерную указку разбирают также осторожно, как и привод пишущего DVD устройства.

Предмет раскручивают, затем разделяют его корпус на две половины. Сразу же на поверхности можно будет увидеть деталь, которую и нужно заменить своими руками.

Для этого родной диод из указки снимается и аккуратно заменяется более мощным, его надежное крепление можно выполнить с использованием клея.

Возможно, снять старый диодный элемент сразу не получится, поэтому его можно подковырнуть бережно кончиком ножа, затем слегка встряхнуть корпус указки.

На следующем этапе изготовления лазерного резака нужно сделать для него корпус.

Для этой цели пригодится фонарик с аккумуляторными батарейками, что позволит лазерному резаку получить электроподпитку, приобрести эстетичный вид, и удобство использования.

Для этого в корпус фонарика своими руками необходимо внедрить модифицированную верхнюю часть бывшей указки.

Затем нужно подключить к диоду зарядку, посредством находящейся в фонарике аккумуляторной батареи. Очень важно в процессе подключения точно установить полярность.

До того как фонарик будет собран, необходимо снять стекло и прочие лишние элементы указки, которые могут стать помехой лучу лазера.

На завершающем этапе проводится подготовка лазерного резака к использованию.

Для комфортной ручной работы все этапы работы над прибором необходимо строго соблюдать.

С этой целью нужно проконтролировать надежность фиксации всех внедренных элементов, правильность полярности и ровность установки лазера.

Итак, если все вышеизложенные в статье условия сборки были точно соблюдены, резак готов к применению.

Но так как самодельный ручной прибор наделен невысокой мощностью, то вряд ли из него получится полноценный лазерный резак по металлу.

Что идеально сможет выполнять резак, так это сделать отверстия в бумаге или полиэтиленовой пленке.

А вот наводить на человека лазерное приспособление, сделанное своими руками нельзя, здесь его мощности будет достаточно, чтобы навредить здоровью организма.

Как можно усилить самодельный лазер?

Чтобы сделать своими руками более мощный лазерный резак для работы по металлу, нужно использовать приборы из следующего списка:

• DVD-RW привод, нет разницы рабочий или нет;

• 100 пФ и мФ – конденсаторы;

• 2-5 Ом резистор;

• 3 шт. аккумуляторные батареи;

• паяльник, провода;

• стальной фонарь на светодиодных элементах.

Сборка лазерного резака для ручной работы происходит по следующей схеме.

С применением указанных приборов происходит сборка драйвера, впоследствии он посредством платы сможет обеспечивать лазерному резаку определенную мощность.

При этом к диоду ни в коем случае нельзя подсоединять электропитание напрямую, так как диод сгорит. Также нужно принять во внимание, что диод должен брать подпитку не от напряжения, а от тока.

В качестве коллиматора используется корпус, оснащенный оптической линзой, за счет которой будут скапливаться лучи.

Данную деталь легко отыскать в специальном магазине, главное, что в ней присутствует паз для установки диода лазера. Цена данного устройства небольшая, примерно составляет 3-7$.

Кстати, лазер собирается так же, как и вышерассмотренная модель резака.

В качестве антистатического изделия также может применяться проволока, ею обматывают диод. После чего можно приступать к компоновке драйверного устройства.

Прежде чем перейти к полной ручной сборке лазерного резака, нужно проверить работоспособность драйвера.

Сила тока замеряется с помощью мультимера, для этого берут оставшийся диод и проводят измерения своими руками.

С учетом скорости тока, подбирают его мощность для лазерного резака. К примеру, у одних вариантов лазерных устройств сила тока может равняться 300-350 мА.

У других, более интенсивных моделей, она составляет 500 мА, при условии использования другого драйверного устройства.

Чтобы самодельный лазер выглядел более эстетично, и им можно было удобно пользоваться, для него нужен корпус, в качестве которого вполне может использоваться стальной фонарик, функционирующий на светодиодах.

Как правило, упомянутый прибор наделен компактными размерами, которые позволят поместиться ему в кармане. Но во избежание загрязнений линзы, заранее нужно приобрести или сшить своими руками чехол.

Особенности производственных лазерных резаков

Не каждому по карману цена лазерного резака по металлу производственного типа.

Такое оборудование применяют для обработки и разделки металлических материалов.

Принцип действия лазерного резака строится на выработке инструментом мощного излучения, наделенного свойством испарять или выдувать металлический расплавленный слой.

Такая производственная технология при работе с разными типами металла способна обеспечить высокое качество среза.

Глубина обработки материалов зависит от вида лазерной установки и характеристик обрабатываемых материалов.

На сегодняшний день используется три вида лазеров: твердотельные, волоконные и газовые.

Устройство твердотельных излучателей основывается на использовании в качестве рабочей среды конкретных сортов стекла или кристаллов.

Здесь в пример можно привести недорогие установки, эксплуатируемые на полупроводниковых лазерах.

Волоконные – их активная среда функционирует за счет применения оптических волокон.

Данный тип устройства является модификацией твердотельных излучателей, но как утверждают специалисты, волоконный лазер успешно вытесняет свои аналоги с области металлообработки.

При этом оптические волокна являются основой не только резака, но и гравировального станка.

Газовые – рабочая среда лазерного устройства сочетает углекислый, азотный и гелиевый газы.

Так как КПД рассматриваемых излучателей не выше 20%, их используют для резки и сварки полимерных, резиновых и стеклянных материалов, а также металла с высокой степенью теплопроводности.

Здесь в пример можно взять резак по металлу выпускаемый компанией Ханса, применение лазерного устройства позволяет резать медь, латунь и алюминий, в данном случае минимальная мощность станков только выигрывает у своих аналогов.

Схема работы привода

Эксплуатироваться от привода может лишь настольный лазер, данный тип устройства представляет собой портально-консольную машину.

По направляющим рейкам устройства лазерный блок может перемещаться как вертикально, так и горизонтально.

В качестве альтернативы портальному устройству была изготовлена планшетная модель механизма, ее резак перемещается только по горизонтали.

Другие существующие варианты лазерных станков имеют рабочий стол, оснащенный приводным механизмом и наделенный свойством перемещаться в разных плоскостях.

На данный момент имеется два варианта управления приводным механизмом.

Первый обеспечивает перемещение заготовки за счет эксплуатации привода стола, или перемещения резака выполняется за счет функционирования лазера.

Второй вариант предусматривает одновременное перемещение стола и резака.

При этом первая модель управления по сравнению со вторым вариантом считается намного проще. Но вторая модель все-таки отличается высокой производительностью.

Общей технической характеристикой рассмотренных случаев является необходимость внедрения в устройство блока ЧПУ, но тогда цена для сборки прибора для ручной работы станет выше.

Является наиболее прогрессивной, но и дорогой по стоимости технологией. Зато с ее помощью можно достичь таких результатов, которые не под силу другим способам обработки металла. Способности лазерных лучей придавать любому материалу нужную форму поистине безграничны.

Уникальные возможности лазера основываются на характеристиках:

• Четкая направленность – за счет идеальной направленности лазерного луча энергия фокусируется в точке воздействия с минимумом потерь,
• Монохроматичность – у лазерного луча длина волн фиксирована, а частот - постоянна. Это позволяет сфокусировать его обычными линзами,
• Когерентность – у лазерных лучей высокий уровень когерентности, поэтому их резонансные колебания усиливают энергию на несколько порядков,
• Мощность – вышеперечисленные свойства лазерных лучей обеспечивают фокусировку энергии высочайшей плотности на минимальной площади материала. Это позволяет разрушать или прожигать любой материал на микроскопически малом участке.

Устройство и принципы работы

Любое лазерное устройство состоит из следующих узлов:

• источника энергии;
• рабочего органа, продуцирующего энергию;
• оптоусилителя, оптоволоконного лазера, системы зеркал, усиливающих излучение рабочего органа.

Лазерным лучом точечно создается нагрев и плавление материала, а после продолжительного воздействия - его испарение. В результате шов выходит с неровным краем, испаряющийся материал осаждается на оптике, что сокращается срок ее эксплуатации.

Для получения ровных тонких швов и удаления паров используют технику выдувания инертными газами или сжатым воздухом продуктов расплава из зоны воздействия лазера.

Заводские модели лазеров, оборудованные высококлассными материалами, могут обеспечить хороший показатель углублений. Но для бытового использования у них слишком высокая цена.

Модели, изготовленные в домашних условиях, способны врезаться в металл на глубину 1-3 см. Этого хватит, чтобы изготовить, например, детали для декорирования ворот или заборов.

В зависимости от используемой технологии резаки бывают 3-х видов:

• Твердотельные. Компактны и удобны в использовании. Активный элемент – кристалл полупроводника. У моделей с малой мощностью вполне доступная цена.
• Волоконные. В качестве элемента излучения и накачки используется стекловолокно. Достоинствами волоконных лазерных резаков являются высокий КПД (до 40%), длительный срок эксплуатации и компактность. Так как при работе выделяется мало тепла, нет нужды в установке системы охлаждения. Можно изготавливать модульные конструкции, позволяющие объединять мощности нескольких головок. Излучение транслируется по гибкому оптоволокну. Производительность таких моделей выше твердотельных, но их стоимость дороже.
• . Это недорогие, но мощные излучатели, основанные на использовании химических свойств газа (азота, углекислого газа, гелия). С их помощью можно варить и резать стекло, резину, полимеры и металлы с очень высоким уровнем теплопроводности.

Самодельный бытовой лазер

Для выполнения ремонтных работ и изготовления металлических изделий в быту часто требуется лазерная резка металла своими руками. Поэтому домашние умельцы освоили изготовление и успешно пользуются ручными лазерными устройствами.

По стоимости изготовления для бытовых нужд больше подходит твердотельный лазер.

Мощность самодельного прибора, конечно же, нельзя даже сравнивать с производственными аппаратами, но для использования в бытовых целях он вполне подойдет.

Как собрать лазер, используя недорогие запчасти и ненужные предметы.

Для изготовления простейшего прибора понадобятся:

• лазерная указка;
• фонарик на аккумуляторных батареях;
• пишущий CD/DVD-RW (подойдет старый и неисправный);
• паяльник, отвертки.

Как сделать ручной лазерный гравер

Процесс изготовления лазерного резака

1. Из компьютерного дисковода нужно извлечь красный диод, который прожигает диск при записи. Обратите внимание, что дисковод должен быть именно пишущим.

После демонтажа верхних крепежей, извлекают каретку с лазером. Для этого аккуратно снимают разъемы и шурупы.

Для извлечения диода необходимо распаять крепления диода и извлечь его. Делать это нужно предельно аккуратно. Диод очень чувствительный и его легко повредить, уронив или резко встряхнув.

1. Из лазерной указки извлекают содержащийся в ней диод, и вместо него вставляют красный диод из дисковода. Корпус указки разбирают на две половинки. Старый диод вытряхивают, подковырнув острием ножа. Вместо него помещают красный диод и закрепляют клеем.
2. В качестве корпуса лазерного резака проще и удобнее использовать фонарик. В него вставляется верхний фрагмент указки с новым диодом. Стекло фонарика, являющееся для направленного лазерного луча преградой, и части указки надо удалить.

На этапе подключения диода к питанию от аккумуляторных батарей важно четко соблюсти полярность.

1. На последнем этапе проверяют, насколько надежно зафиксированы все элементы лазера, правильно подключены провода, соблюдена полярность и ровно установлен лазер.

Лазерный резак готов. Из-за малой мощности использовать в работе с металлом его нельзя. Но если необходим прибор, режущий бумагу, пластик, полиэтилен и другие подобные материалы, то этот резак вполне подойдет.

Как усилить мощность лазера для резки металла

Изготовить более мощный лазер для резки металла своими руками можно, оснастив его драйвером, собранным из нескольких деталей. Посредством платы резаку обеспечивается нужная мощность.

Понадобятся следующие детали и приборы:

1. пишущий CD/DVD-RW (подойдет старый или неисправный), со скоростью записи больше 16х;
2. аккумуляторы по 3,6 вольт – 3 шт.;
3. конденсаторы на 100 пФ и на 100 мФ;
4. сопротивление 2-5 Ом;
5. коллиматор (вместо лазерной указки);
6. стальной светодиодный фонарь;
7. паяльник и провода.

К диоду нельзя подключать источник тока напрямую, иначе он сгорит. Диод берет подпитку от тока, а не от напряжения.

Фокусировка лучей в тонкий луч производится при помощи коллиматора. Он используется вместо лазерной указки.

Продается в магазине электротоваров. В этой детали есть гнездо, куда монтируется лазерный диод.

Сборка лазерного резака такая же, как у описанной выше модели.

Чтобы снять статичность с диода, вокруг него наматывают . С этой же целью можно использовать антистатические браслеты.

Для проверки работы драйвера измеряют мультиметром силу тока, подаваемого на диод. Для этого к прибору подсоединяют нерабочий (или же второй) диод. Для работы большинства самодельных устройств достаточна сила тока 300-350 мА.

Если нужен более мощный лазер, показатель можно увеличить, но не более 500 мА.

В качестве корпуса для самоделки лучше использовать светодиодный фонарик. Он компактный и его удобно использовать. Чтобы не испачкались линзы, устройство хранят в специальном чехле.

Важно! Лазерный резак является своего рода оружием, поэтому нельзя направлять его на людей, животных и давать в руки детям. Носить его в кармане не рекомендуется.

Следует заметить, что лазерная резка своими руками толстых заготовок невозможна, но с бытовыми задачами он вполне справится.

своими руками .

Шаг 4: Оптика лазера

Для резки листа металла нужен лазерный луч с плотностью теплового потока 1550 Вт/мм2 .

100 Вт лазер может достичь такой плотности потока при размерах пятна 0,6452 мм2 (280 микрон) . Однако при той оптике, что использовалась в проекте, диаметр пучка составлял от 1,6 до 2,3 мм. В случае 1,6 мм при троекратном увеличении луча получаем диаметр 4,8 мм .

Расчет диаметра = 0.013 * M 2 * (фокусное расстояние/D), где M 2 равен 1, а D диаметр входного пучка.

Если заменить M 2 на 1.5, то получается диаметр 150 мкм. Согласно расчетам, плотность для этого пучка должна составлять 1550 Вт/мм2.

Расстояние от лазера (мм) = Диаметр пучка (мм)

• 0 мм = 1.9 мм;
• 250 мм = 2.9 мм;
• 500 мм = 4.7 мм;
• 750 мм = 6.7 мм;
• 1000 мм = 8.7 мм;
• 1500 мм = 12.9 мм;
• 2000 мм = 17.2 мм.

Таким образом, при расстоянии от лазера в 500 мм без каких-либо расширений диаметр пучка составит (предположим, что M 2 = 1.5) = 0.013 * 1.5 * (38,1/4.7) = 0.158 мм

Шаг 6: Часто задаваемые вопросы

Я хочу сделать режущую систему. Чтобы вы сделали по-другому? Существует ли способы, чтобы сэкономить время при покупке комплектующих?

Большинство механических частей, таких как: ЧПУ стол, охлаждающая система, рама, лазер довольно дешёвые. Процесс покупки не занимает много времени. Возможно самая большая техническая проблема, что стала передо мной – это использование сварочного аппарата, который может быть не у всех.

Оптика в значительной степени была самодельной и я не думаю, что она прослужит долго. Есть некоторые виды оптики, которые специально предназначены для лазера. Это позволит просто взять оптику из коробки, подключить к системе и начать резку.

Электроника. У вас должны быть двигатели, несколько контроллеров, концевые выключатели и аварийный рубильник. Соединить это все в одну интегрируемую систему было большой работой.

Есть примеры на ebay, когда продаются лазерные резаки достаточной мощности для резки металла. Они очень дорогие, требуют вентиляции и охлаждения. Прекрасный вариант для тех, у кого есть деньги.

Короткий ответ на вопрос: если у вас нет лишних $50000, то думаю большинство элементов системы следует сделать самостоятельно.

Смогу ли я резать латунь?

Нет не сможете. Проблема заключается в том, что в меди и латуни тепло распространяется довольно быстро. Из-за этого не получится сосредоточить тепловой поток в определенной точке. Металл не будет испаряться.

Сколько это все будет стоить?

При грубом подсчете… общая стоимость составляла около 15 тис. $. Стоимость лазера составила порядка $6500, стол с ЧПУ – $500, оптика – $2500. Система охлаждения – $500. Было много других непредвиденных расходов, таких как: электронные компоненты, двигатели, контроллеры, проводка для 220 В и вентиляция. На постройку лазера пошло 2 года.

Глядя на все эти станки мне пришла в голову идея переделать свой 3 D принтер в ЧПУ.

Не думаю, что это будет работать. Проблема в состоит в боковой тяге.

Во время работы принтера, положите руку на пути следования печатающей головки. Вы увидите, что даже не большое сопротивление будет препятствовать работе. Теперь подумайте о том, чтобы вместо печатающей головки установить на принтер гравер.

Представьте себе, какие проблемы возникнут при работе режущего инструмента с инерцией. Если тяжелый режущий инструмент движется в одном направлении, то быстро изменить направление движения не получится. При попытках экстренного изменения направления возможно повреждение ремней, шестерёнок или шаговиков. Большинство таких систем страдают тем, что присутствуют неточности в перемещении механизма. У системы есть люфт.

Может ли лазер нанести порез? Он оставляет ожоги?

Нет, не может. Одной из причин, по которым лазер не сможет этого сделать – это использование СО2. Луч не может проникнуть через воду, которая входит в состав кожных покровов. Другой причиной является то, что мощность пучка быстро рассеивается. В качестве эквивалентного примера – стрельба из дробовика по мишеням при расстоянии в километр. Если и получится получить порез, то кровь в ней сразу запечётся.

Шаг 7: Галерея

Различные предметы, что были сделаны с помощью лазера.

Спасибо за терпение! ЧПУшных Вам самоделок !