Станок для лазерной резки фанеры своими руками: Лазерный станок своими руками / Хабр

Вышеупомянутое видео «Два дерева» превосходно и показывает, что связано со сборкой TTS-55. Поскольку это видео отлично показывает, как собрать лазерный гравер, я не буду вдаваться в подробности.

Если вы по какой-то безумной причине решили собрать лазерный гравер Два Дерева ТТС-55 по инструкции, знайте, что ориентация станка на первых парах рисунков показывает ось Y левый кадр с правой стороны рисунка и ось Y правый кадр с левой стороны. Кроме того, части рамы не взаимозаменяемы, поэтому важна ориентация.

Был один аспект сборки, который был немного сложным. При креплении ремня оси X к двигателю остается очень мало зазора, чтобы ремень мог пройти под шестерней, и ремень имеет очень мало провисания для маневрирования. Когда мы с мужем попытались это сделать, мы попытались использовать крючок шестигранного ключа, который у нас не работал, поэтому мы каким-то чудом справились с задачей пальцами.

Дизайн

Лазерный гравер My Two Trees TTS-55 полностью собран. Рама изготовлена ​​из алюминия и в собранном виде кажется довольно прочной. Ножки сделаны из пластика, но кажутся достаточно прочными.

Мощность лазера 5,5 Вт, что позволяет резать фанеру толщиной до 8 мм согласно инструкции. Согласно документации, лазер имеет точность 0,08 мм. «Объектив LD+FAC6+C обеспечивает большую глубину с более четкими и тонкими линиями и оставляет меньше горящих следов» (веб-сайт Two Trees).

Также, согласно веб-сайту Two Trees, «97,3% лазерного излучения мощностью 5,23 Вт преобразуется в лазерное пятно мощностью 5,09 Вт с помощью технологии LD+FAC+C-линзы» по сравнению с «только 76% света мощностью 5,11 Вт от LD. эффективно преобразуется в сфокусированное лазерное пятно с рабочей мощностью 3,89 Вт для тех лазеров, в которых используется линза LD+C.

Область печати составляет 300 мм x 300 мм, но Two Trees предлагает комплект расширения, который увеличивает площадь до 420 мм x 400 мм.

Вы заметите, что TTS-55 имеет два двигателя оси Y, которых часто не хватает другим домашним лазерным граверам. Это помогает увеличить скорость и обеспечивает плавность движения каретки лазера. Гравер может достигать скорости гравировки 10000 мм/мин (приблизительно 6,5 дюймов в секунду).

Благодаря «умному модулю» ESP32 лазерный гравер может подключаться к домашнему Wi-Fi, что позволяет отправлять проекты по беспроводной сети с телефона или веб-приложения.

Красная пластиковая крышка/защита на нижней части лазерной головки является магнитной, а ее внутренняя воронкообразная конструкция помогает уменьшить количество дыма, попадающего на линзу лазера, что помогает защитить ее и содержать в чистоте.

Вы можете использовать красную пластиковую магнитную защиту лазера, чтобы помочь вам настроить фокус лазера, регулируя головку лазера вверх или вниз, пока пластиковая защита почти не коснется вашего гравируемого материала. Винт, обведенный желтым цветом выше, регулирует лазерную головку, а винт, обведенный красным выше, затягивает лазерную головку на месте.

Другой способ настроить фокус лазера — использовать столбец фиксированной длины (столбец фиксированной длины представляет собой многоуровневый серебряный цилиндр, показанный выше).

При использовании колонны фиксированной длины вы настраиваете лазерный модуль на каждый уровень в зависимости от того, выполняете ли вы гравировку или резку.

• Если вы гравируете , вы перемещаете лазерный модуль вверх или вниз, пока он почти не коснется верхней части колонны фиксированной длины.
• Если вы режете материал толщиной 2 мм, вы настраиваете лазерный модуль на следующий нижний уровень.
• Если вы режете материал толщиной 4 мм, вы настраиваете его на третий ярус вниз.

Одна вещь, которую я заметил в лазерном гравере Two Trees TTS-55, заключалась в том, что отметки шкалы на раме не совпадают с противоположными сторонами. На левой и правой балках рамы (показаны красными кружками на фото выше) левая балка находится на отметке «00», а с противоположной стороны правая балка на отметке «43,5» (« 00” не совпадает с “44”). Так что я не уверен, какова их функция.

Настройка

Начало работы

После сборки лазерного гравера Two Trees TTS-55 мне нужно было установить программное обеспечение для отправки файлов на лазерный гравер. Вначале я решил использовать LaserGRBL, бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом. Позже я начал использовать LightBurn.

Я загрузил LaserGRBL с сайта lasergrbl.com на свой ноутбук. Затем я посмотрел видеоруководство, расположенное на TF-карте, предоставленной Two Trees, под названием «Видеоруководство по программному обеспечению GRBL.mp4». В видео показано, как подключить лазерный гравер, подключить его к компьютеру с помощью прилагаемого USB-кабеля (от USB-A к USB-B), установить драйвер, расположенный на TF-карте (мне в этом не было необходимости — слава богу, потому что установочный файл был на китайском языке) и проверка диспетчера устройств на моем ноутбуке, чтобы определить, какой COM-порт использует лазерный гравер (мне нужно было использовать эту информацию в программном обеспечении LaserGRBL).

Затем в руководстве вы пройдете через импорт файла в LaserGRBL, настройку параметров и запуск гравировки.

В видеоуроке не было звука для описания происходящего (кроме музыки). Вы должны были следовать за курсором (что иногда было сложно) и наблюдать, как человек использует различное программное обеспечение, необходимое для использования TTS-55 (программный драйвер для материнской платы, LaserGRBL и приложение MKSLaser).

У меня также возникли трудности с этим учебным пособием, потому что программное обеспечение драйвера отображалось на китайском языке, программное обеспечение LaserGRBL сначала отображалось на китайском, а затем на английском языке, установочный файл MKSLaserTool был на китайском языке, а программное обеспечение MKSLaserTool было на английском языке. Мне пришлось несколько раз останавливать его, чтобы попытаться понять, что они делают. Я добрался туда в конце концов.

Это видео помогло мне начать работу с самодельным лазерным гравером и программным обеспечением LaserGRBL, поэтому было бы полезно сделать еще одно видео, полностью на английском языке.

Использование LaserGRBL

После просмотра руководства я запустил LaserGRBL.

На скриншоте выше показано несколько блоков разных цветов. В красном поле выше вы выбираете правильный COM-порт (у меня COM5) и BAUD (выберите 115200 из выпадающего меню).

После выбора правильного COM-порта и BAUD щелкните значок молнии рядом с областью COM/BAUD, чтобы подключиться к лазерному гравировщику, как показано в маленьком синем поле выше.

После того, как вы откроете файл для гравировки/вырезания и настроите нужные параметры, вы можете начать или остановить гравировку, щелкнув значок, показанный в маленьком зеленом поле выше (треугольная кнопка «Воспроизвести» или квадратная кнопка «Стоп»).

В черном поле вверху показаны элементы управления движением лазерной головки.

В фиолетовой рамке выше слева направо показаны следующие элементы управления: Сброс, Разблокировка, Установка исходного положения, Включение лазерного луча, Слабое освещение, Умеренное освещение, Яркий свет, Граница (границы области гравировки/резки), Отображение параметров станка, Низ Вправо, Внизу влево, Вверх-вправо, Вверх-влево, Вверх, Влево, Вправо и Вниз.

Оранжевое поле выше содержит кнопки «Пауза» (значок «рука внутри восьмиугольника») и «Перезапуск» (значок «человек, идущий внутри круга»).

Производительность

Тесты подключения USB лазерного гравера

Вот моя установка в гараже. Вы захотите установить свой лазерный гравер в таком месте, где вы не возражаете против того, чтобы запах дыма наполнял комнату.

Я провел свои первые тесты гравировки и резки, используя свой ноутбук, который был напрямую подключен к TTS-55 через кабель USB-A-USB-B.

Тесты фанеры: Используя программное обеспечение LaserGRBL, установленное на моем ноутбуке, я открыл приведенное выше тестовое изображение, которое было расположено на TF-карте Two Trees.

Когда вы открываете такой файл (PNG, JPG, BMP и т. д.), вы можете настроить яркость, контрастность и т. д., а также изменить настройки инструментов преобразования (показаны в красном поле выше). Затем вы нажимаете кнопку «Далее».

Тест На этом этапе вы можете отрегулировать скорость гравировки/резки до желаемого мм/мин, выбрать предпочтительный режим лазера M3 или M4 (M3 = постоянная мощность, M4 = переменная мощность), установить процент макс. /мин мощности (например, 1000 = 100% мощности) и введите размер изображения, которое вы хотите выгравировать (в мм).

Для этого изображения я использовал скорость гравировки 6000 мм/мин, режим лазера M4, мощность 50% и размер изображения 60 мм x 51,6 мм. Затем я нажал кнопку «Создать», чтобы импортировать файл.

Прежде чем приступить к гравировке или резке, я надел очки для защиты от лазерного излучения (ВСЕГДА не забывайте об этом), а затем положил на поверхность стола кусок черной фанеры, чтобы защитить его, как показано выше (вы можете используйте металлический лист, стойку для охлаждения печенья, сотовую лазерную платформу, фанерный лист и т. д.).

Затем я положил материал, который хотел выгравировать/вырезать, поверх него – в данном случае это была фанера толщиной 3 мм. Используя кнопку Boundary несколько раз, я убедился, что гравируемое/вырезаемое изображение соответствует границам материала, который я использовал.

Примечание. У меня возникли трудности с точным размещением лазера в определенном месте на материале, который я собирался гравировать, поскольку отметки шкалы на раме станка не совпадают. Я попытался включить лазерный свет, чтобы увидеть, где он находится на моем материале, но эти элементы управления срабатывали у меня время от времени.

Эта гравировка заняла чуть более 2,5 минут.

Выше показано испытание по резке дерева (находится на карте TF, предоставленной Two Trees) с использованием того же куска фанеры (толщиной 3 мм).

Вы можете увидеть, насколько хорошо лазер режет при мощности 100% со скоростью от 100 до 5000 мм/мин.

Это задняя часть теста на резку. От справа налево , 100, 200, 300 и 400 мм/мин при 100% мощности прорезали мой лом 3 мм фанеры за один проход, но вы можете сказать, что на 100 мм/мин было некоторое подгорание и, таким образом, увеличение скорости помогает.

Мне удалось вывести квадраты со скоростью 100, 200, 300 и 400 мм/мин; хотя квадрат со скоростью 400 мм/мин требовал небольшого давления (и небольшой помощи коробкореза). Таким образом, наилучшая скорость для резки этой конкретной 3-мм фанеры за один проход была где-то между 300-400 мм/мин.

Это несколько тестовых файлов для гравировки и резки на фанере толщиной 3 мм. Получились, на мой взгляд, очень красиво.

При вырезании контура змеи пластиковый защитный кожух лазера ударил по искривленной фанере, которая соскользнула с места, так что на последнем проходе лазер начал резать в другом месте. Ой! К счастью, двух проходов хватило, чтобы завершить вырез. Возможно, будет полезно приклеить материал во время гравировки/резки, чтобы он не двигался.

Этот лист нержавеющей стали лежал под фанерой, когда вырезали змею. Слава богу, он был там, потому что вы заметите ожоги от спила дерева, отмеченные сталью. Это легко смылось изопропиловым спиртом.

Тесты кожи: Затем я провел тест гравировки кожи, используя 2-миллиметровый лоскут полнозернистой кожи (6000 мм/мин при мощности 50%).

На фото выше показаны результаты теста. Вы заметите, что самая верхняя и самая нижняя части львиной гривы темнее, чем центр льва, и не имеют такой дымчатой ​​тени, как центр. Это потому, что я включил свой самодельный воздушный помощник после того, как лазер выполнил несколько линий, а затем снова выключил его, когда гравировка была почти завершена. (Моя воздушная помощь состояла из воздушного компрессора, соединенного с трубкой, прикрепленной к лазерному модулю и направленной на материал прямо под лазером).

Подача воздуха должна помочь выдуть дым и остатки/мусор из области гравировки/резки для улучшения результатов. Поскольку я новичок, я пытался увидеть эффект от использования воздушной помощи в этом тесте. Я до сих пор не уверен, когда его использовать, а когда нет, но с практикой я уверен, что научусь.

Затем я попробовал порезать кожу. Я использовал различные настройки скорости, чтобы определить, какая из них лучше всего подходит для резки полнозернистой кожи толщиной 2 мм. Используя 100% мощность, я варьировал скорость резания от 200 до 550 мм/мин. Лучшая скорость резания для разрезания кожи толщиной 2 мм за один проход составляла 500 мм/мин при 100% мощности (мне нужно было использовать коробчатый резак, чтобы освободить квадрат кожи 550 мм/мин).

Тесты подключения лазерного гравера к WiFi

Использование MKSLaserTool

Компания Two Trees предоставляет настольное приложение под названием MKSLaserTool, которое поможет вам подключить лазерный гравер Two Trees TTS-55 к домашней сети WiFi и определить его IP-адрес. После подключения к домашней сети вам не придется слишком часто использовать это приложение, если только вам не нужно обновить прошивку вашего гравера или вы не можете вспомнить IP-адрес вашего гравера. Вы можете найти IP-адрес вашего лазерного гравера с помощью MKSLaserTool или с помощью веб-приложения или приложения для телефона на вашем маршрутизаторе.

Я установил MKSLaserTool на свой ноутбук. Установочный файл был на китайском языке, как показано на левом снимке экрана выше — я просто продолжал нажимать на кнопки «Далее / Установить» или что-то подобное и держал пальцы скрещенными для успеха. Ура! Это сработало!

Затем я запустил MKSLaserTool, а затем щелкнул «Инструмент настройки WiFi» (показан на снимке экрана в центре выше). Я ввел имя и пароль своего домашнего WiFi, а затем нажал «Подключить WiFi» и «Получить IP» (показано на правом снимке экрана выше). Я скопировал свой IP-адрес, чтобы использовать его позже в приложении MKSLaser на своем телефоне и в веб-приложении лазерного гравера (путем ввода IP-адреса в URL-адрес вашего браузера).

Использование приложения MKSLaser

Тест фанеры. Затем я хотел попробовать создать проект с помощью приложения MKSLaser, которое я установил на свой телефон.

Примечание. Не путайте мобильное приложение MKSLaser с настольным приложением MKSLaserTool. Мобильное приложение можно использовать для создания проектов гравировки, в отличие от MKSLaserTool для настольных ПК, которое предназначено для обновления прошивки лазерного гравера и подключения гравера к домашней сети WiFi.

Чтобы подключить мобильное приложение к лазерному граверу, я щелкнул значок ссылки в верхнем левом углу главного экрана приложения MKSLaser (левый скриншот вверху), а на следующем экране я ввел IP-адрес лазерного гравера и щелкнул Подключитесь (средний скриншот выше).

После этого я нажал кнопку «Создание» на рабочем столе. Затем я нажал на значок изображения в центре нижней части следующего экрана приложения, чтобы загрузить снимок экрана Большого Алмазного острова в штате Мэн со своего телефона для гравировки (показан на правом снимке экрана выше).

Я решил распечатать эскизную версию скриншота Великого Алмазного острова (центральный скриншот вверху). Я отрегулировал яркость и контрастность так, чтобы видеть линии карты и линии дорог. Затем я нажал кнопку со стрелкой в ​​правом нижнем углу экрана. После ввода имени файла, размера печати, скорости работы и мощности лазера я щелкнул значок палочки, расположенный в правом нижнем углу приложения, чтобы начать загрузку файла (правый снимок экрана выше).

После загрузки я нажал кнопку «Подтвердить», чтобы начать гравировку на моей фанере толщиной 3 мм (1000 мм/мин при мощности 50%).

Мне очень нравится, как вышел принт. Текст был прекрасно четким, как и дороги. Я люблю это!!

Приложение MKSLaser находится в зачаточном состоянии, поэтому я думаю, что буду использовать LightBurn в будущем из-за его надежных функций. Однако интересно отметить, что мне не удалось воспроизвести эту гравюру с Великого Алмазного острова с помощью LightBurn. Я пытался, но я не мог заставить его выглядеть правильно. Возможно это недостаток моего опыта.

Дополнительные тесты

Проблема с лазером

Одним из последних тестов, который я собирался сделать, была гравировка на нержавеющей стали. Я начал гравировать на небольшом листе нержавеющей стали, используя тестовый файл, предоставленный Two Trees, но заметил, что ничего не происходит. Поэтому я попробовал другой кусок стали, но лазер все еще ничего не делал.

Затем я вспомнил, что видел в одном из видеороликов, которые я смотрел, исследуя TTS-55, что отражающие элементы, такие как нержавеющая сталь, нуждаются в обработке поверхности. Я решил покрыть область печати на стали черным перманентным маркером, как я видел, как кто-то сделал это в видео, и попробовать еще раз. Нет – ничего.

Затем я попытался выполнить гравировку на алюминии, покрыв область печати черным маркером. Опять же – ничего. Наконец, я попытался использовать тестовый файл для гравировки стали на фанере, которую использовал раньше, и обнаружил, что лазер просто не работает.

Я не уверен, что повредил лазер при попытке гравировать на непокрытом отражающем листе из нержавеющей стали. Отраженный лазерный свет мог повредить лазер, хотя я не уверен.

Я связался со службой поддержки по этому вопросу. Они были очень отзывчивы и передали меня в техподдержку. Через WhatsApp служба технической поддержки заставила меня попробовать несколько вещей, чтобы выяснить, что происходит. В конце концов они, должно быть, определили, что лазерный модуль был поврежден, потому что решили прислать мне новый. Основываясь на этом, я обнаружил, что техническая поддержка Two Trees была превосходной.

Тесты с новой лазерной головкой

Примерно через неделю я получил замену своей лазерной головки и смог создать следующие проекты.

ПРИМЕЧАНИЕ. На изображения можно щелкнуть, чтобы просмотреть их в большем размере.

Тесты на нержавеющую сталь и алюминий: я покрыл свой лист нержавеющей стали черным перманентным маркером, и первые две фотографии выше показывают результаты тестового файла гравировки на нержавеющей стали «Два дерева». На последнем фото выше мои усилия по гравировке на алюминии. Если внимательно присмотреться, то видно, что на перманентном маркере нанесена лазерная маркировка, но когда я очистил маркер изопропиловым спиртом, маркировка исчезла. Я полагаю, что, используя лучшее покрытие, я мог бы улучшить свои результаты.

Я думаю, что когда диодный лазер «гравирует» на металле, металл должен быть покрыт особым покрытием, чтобы при нагревании лазером покрытие сцеплялось с поверхностью металла. Таким образом, когда TTS-55 гравирует на металле, он не травит поверхность, а скорее оставляет след на поверхности. Я думаю, что это то, что происходит. Не цитируйте меня по этому поводу.

Тест на дуб: Two Trees прислали подставку для телефона, сделанную из дуба (кажется). Я использовал TTS-55, чтобы выгравировать на нем слова «Будь спокоен…» и «Кэтлин» (3000 мм/мин при 100% мощности). Боже мой, мне ПОНРАВИЛСЯ результат!!

Тесты липы и кожи: Я использовал LightBurn для создания вышеупомянутых гравюр и вырезов. Они были выгравированы на липе толщиной 4 мм и натуральной коже толщиной 2 мм. Вот настройки скорости и мощности, которые я использовал для их создания:

1. Гравюра «Ты мое солнышко» на липе 4 мм: 6000 мм/мин при мощности 50%; Резка: 300 мм/мин при 100% мощности
2. Первая гравировка логотипа Gadgeteer на липе толщиной 4 мм: 6000 мм/мин при мощности 50 %; Резка: 300 мм/мин при 100% мощности
3. Вторая и третья гравировка логотипа Gadgeteer на липе толщиной 4 мм: 6000 мм/мин при мощности 75%; Резка: 300 мм/мин при 100% мощности
4. Гравировка логотипа «The Gadgeteer» на натуральной коже толщиной 2 мм: 6000 мм/мин при мощности 75%; Резка: 550 мм/мин при 100% мощности

Я ОБОЖАЮ кожаный брелок Gadgeteer!!! Это так весело…

И, наконец, это видео лазерного гравера Two Trees TTS-55 за работой над одной из гравировок логотипа Gadgeteer.

Что мне нравится

• TTS-55 хорошо гравирует и режет (сменная лазерная головка работает хорошо)
• Гравюры и вырезы были точными и красивыми, даже очень мелкий текст получился красивым
• Делать изображения и преобразовывать их в гравюры — это очень круто
• Обслуживание клиентов и техническая поддержка были очень полезными и отзывчивыми

Что бы я изменил

• Видеоруководство по использованию программного обеспечения иногда было на китайском языке, и поэтому его было трудно понять
• Приложение для установки MKSLaserTool было на китайском языке, поэтому я просто скрестил пальцы и щелкнул то, что, как мне казалось, было типичным выбором для установки приложения
• Метки шкалы TTS-55 на раме не совпадают и, следовательно, не работают
• Не очень легко точно выгравировать или вырезать что-то в определенных местах на вашем материале
• Поставляется без кожуха (поэтому его следует использовать в мастерской/гараже во избежание попадания дыма в дом)

Заключительные мысли

The Two Trees Лазерный гравер и резак TTS-55 был оооочень забавным в использовании. Гравюры и вырезы были точными и красивыми. Мне нравилось наблюдать за работой лазерного гравера, и мне нравилось использовать его для воплощения своих проектов в жизнь.

Хорошо режет и гравирует фанеру толщиной 3 мм и кожу толщиной 2 мм. При гравировке на нержавеющей стали мне нужно было чем-то покрыть сталь, поэтому я использовал перманентный маркер, чтобы увидеть результат. Я думаю, что TTS-55 на самом деле не травит сталь, а реагирует с покрытием на металле, создавая след на металле. В дополнение к этим тестам я также смог подключить TTS-55 к домашнему Wi-Fi, чтобы использовать приложение MKSLaser на своем телефоне для создания проектов гравировки для беспроводной отправки на лазерный гравер.

При работе с лазерным гравером новичкам приходится немного учиться. Я посмотрел много видео о том, как собрать TTS-55 и как начать гравировку и резку с помощью LaserGRBL (бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для лазерных граверов), LightBurn и приложения MKSLaser.