Привет, Хабр! В этой статье речь пойдет о лазерном ЧПУ-станке, который наша студенческая команда делала на 2ом курсе в рамках университетской проектной практики. Основная цель материала - поделиться личным опытом и дать обзорное представление о том, как такие устройства можно собирать. Будет много картинок, ссылок на смежные темы и субъективного мнения. Поехали)
Оглавление
Теорминимум
Материал относительно простой, но небольшой уровень начальных знаний все же требуется. Если вдруг вы по какой-то причине не знакомы с некоторыми понятиями из списка ниже, то можно их прогуглить или скормить нейросети для пояснений, этого хватит:
Шаговый двигатель, драйвер шагового двигателя, концевой выключатель, диодный лазер, CO2-лазер, g-code, прошивка микроконтроллера, виды прошивок (GRBL, Marlin и т.п.)
Пара вводных слов и список комплектующих
Станок делался в первую очередь для резки / гравировки фанеры и планировался достаточно большим, поэтому можно было думать об использовании как диодного лазера, так и CO2. Мы остановились на первом варианте и взяли диодную головку на 10 оптических ватт с длиной волны 455 нм. С хорошей CO2-трубкой спектр возможностей больше конечно, но конструкция дороже и сложнее (требуется подвижная оптика для подачи луча от трубки в точку реза, водяное охлаждение, доп меры защиты из-за инфракрасного излучения).
Готовых примеров ЧПУшек с диодниками очень много, и в большинстве своем они похожи - сразу представляется что-то в таком духе:
Рабочая область таких станков обычно не выходит за рамки 500 на 500 мм, но в нашем случае размеры планировались значительно больше среднестатистических: ребята из внутривузовского инженерного кружка (под нужды которого и собирался станок) хотели иметь в распоряжении область не менее 763 на 763 мм, т.к. фанеру для заготовок удобно покупать листами 1525 на 1525, а дальше уже резать их на 4 части и обрабатывать лазером.
В этой весовой категории тоже есть готовые модели, но их мало и стоят они в основном дорого. Вот пара примеров для ознакомления (все, что было найдено на озоне):
Модель | Рабочая область | Цена (23.04.2025), руб. |
850 на 800 | 246 000 | |
800 на 830 | 151 000 | |
850 на 800 | 246 000 | |
1000 на 1000 | 25 000 - 45 000 (в зависимости от модификации) |
В наших планах было уложиться в 50-60к. Раз уж заговорили об этом, вот список задействованных компонентов (кроме метизов) с ценами и ссылками на магазины:
С учетом метизов и расходников типа пластика и проводов выходит около 40-45к. Некоторые из ссылок сметы будут продублированы далее для удобства чтения.
Механика
В механической части достаточно много стандартных и печатных деталей, последние моделили в компасе и печатали PLA-пластиком. Сборка включает 3 основных узла: раму, портал и каретку оси X, несущую лазер.
Рама - это прямоугольное основание станка. Она собрана из алюминиевых профилей V-slot 2040, соединенных внутренними угловыми соединителями и Г-образными пластинами. К профилям прикручиваются два уголка, на которые укладываются стальные бруски наподобие ламелей в промышленных станках.
По раме вдоль оси Y перемещается портал. Он состоит из двух роликовых кареток, соединяющего их профиля 2020 и пары других деталей. В полностью собранном виде выглядит так:
Левая и правая каретки немного отличаются, но основные элементы одни и те же: три ролика и две большие печатные детали (слайдеры). В каждом слайдере есть место под винт с закладной гайкой для прижима нижнего ролика к профилю, чтобы каретки не люфтили:
Перемещение портала по оси Y происходит за счет протягивания вдоль двух разомкнутых ремней, проложенных в боковых профилях: движок Nema 17HS6401S вращает передаточный вал; на вале синхронно вращаются шкивы в контакте с ремнями; каретки смещаются на равные расстояния, определяемые углом поворота вала.
Из-за околометровой длины возникают небольшие биения вала на высоких скоростях при холостых перемещениях, но этот недостаток несущественен и компенсируется возможностью обойтись только одним шаговиком для оси Y на левой каретке. Освободившееся место на правой отведено под менее мощный движок nema 17HS8401 для перемещений вдоль Х - он вращает кольцевой ремень, концы которого замкнуты на каретке с лазером:
Сама каретка собирается из роликовой пластины, печатного переходника, подъемного модуля (для фокусировки лазера перед запуском) и лазерной головки. Такая слоистость дает вполне осязаемый люфт при вертикальных нагрузках - при надавливании сверху на головку можно невооруженным глазом наблюдать упругий прогиб на небольшой угол. Но для лазера это не критично от слова совсем - ускорения в процессе работы не настолько большие, чтобы головку начало трясти.
Кроме основных узлов можно упомянуть некоторые мелочи, связанные с натяжкой ремней и концевыми выключателями. Здесь и далее подобные отступления будут скрыты, чтобы сильно не перегружать текст.
Мелочи
Натяжка разомкнутых ремней (Y): ремень протягивается через красный натяжитель, который туго вставляется в паз профиля. Винт в выступе на ножке вкручивается в закладную гайку и притягивает натяжитель вместе с ремнем
Фиксация разомкнутых ремней (Y): ремень протягивается через одну деталь и зажимается сверху другой
Натяжка кольцевого ремня (Х): используется готовый натяжитель
Концевые выключатели и элементы для выравнивания фанеры: один концевик расположен на левой каретке, а второй - в левом нижнем углу рамы. Добавив к этому две небольшие детальки можно обеспечить выравнивание заготовок по нулевой точке, что очень удобно.
Теперь уже можно плавно перетекать в следующий раздел, но напоследок еще пара фото:
Электроника
Мозгом станка стала плата MKS DLC 32 V2.1 от Makerbase, для которой уже есть готовая прошивка от производителя с веб-интерфейсом, мобильное приложение и сенсорный дисплей. Подробнее про нее можно почитать на гитхабе и в руководстве по разводке (на последнее буду активно ссылаться в этом разделе), здесь ограничимся схемой расположения разъемов:
Принципиальная электросхема станка показана ниже.
Кроме подключения всех модулей нужно было сделать следующее:
На блоке питания (БП) отрегулировать потенциометром выходное напряжение до 12 В
Включить режим микрошага (за это отвечают красные переключатели с белыми рычажками в слотах двигателей на плате). Мы работаем на микрошаге 1/16. Точность хорошая, а просадки крутящего момента и другие возможные проблемы не заметны
На драйверах шаговых двигателей отрегулировать опорное напряжение (Vref). О том, как его настроить, можно почитать здесь
Удалить из кабелей концевиков провод 5V. Механические концевики не будут работать корректно, если его оставить (согласно руководству по разводке, этот провод нужен только для фотоэлектрических выключателей)
А теперь несколько оговорок.
Кабели питания
Длинные многожильные кабели (питание шаговиков, лазера и одного из концевых выключателей) пришлось делать самостоятельно, т.к. от некоторых проводов требовалась длина более 2 метров (в продаже обычно от 1 до 2 м). Пришлось научиться обжимать клеммы в разъемы (о том, как это делается, есть хорошее видео)
Подключение шаговиков
Здесь трудно накосячить, но невнимательность всегда может привести к сложностям. К короткому замыканию, например.
Дело было так. Движок для оси Y покупали отдельно, а для Х отрыли в мастерской; начали делать кабели под них. В комплекте с покупным движком шел метровый кабель, поэтому просто сделали две его удлиненные копии с таким же расположением проводов в колодках (оба движка nema 17, значит и подключаются одинаково, ага?). Подсоединили их и подали питание на плату. Ничего хорошего не случилось: послышался неприятный шум и дисплей начал мигать белым.
Оказалось, что пины обмоток в разъемах на шаговиках расположены по-разному: прямое подключение на одном и перекрестное - на другом; поэтому самодельный кабель не обеспечивал нормальную связь шаговика оси Х с платой, а коротил обе его обмотки. Поменяли местами два провода в разъеме и все заработало как надо. Видимо, у платы неслабый уровень защиты, т.к. ничего не сгорело.
Вывод простой: пины обмоток на шаговиках и плате лучше предварительно прозванивать мультиметром, чтобы потом не было неожиданностей при подключении.
Подключение лазера
На лазерную головку идут два провода питания (V, GND) и еще один для управления мощностью луча через ШИМ (TTL). При подключении лазера под напряжением 12 В и с потребляемой электрической мощностью до 25 Вт можно использовать 3 пина на плате:
Но выбранная головка рассчитана на 12 В и 3.8 А (т.е. потребляемая мощность ~ 46 Вт). При попытке задействовать такой тип подключения мы бы просто испортили дорожки на плате током, превышающим допустимое значение почти в два раза. В связи с этим надо было тянуть с платы на лазер только ШИМ, а питание подключать напрямую от БП (см. электросхему).
Это работает отлично, но есть важный нюанс: если лазер питается напрямую от БП, то плата обязательно должна питаться с этого же БП. В противном случае есть очень высокая вероятность, что при запуске станка лазер включится без предупреждения на неопределенной мощности.
Объяснение
Дело было так. До подключения лазера все компоненты питались напрямую от платы, поэтому для первых тестов было достаточно такого БП:
С добавлением лазера питать схему от одной вилки было уже невозможно и пришлось переходить на БП побольше. Нам на тот момент еще не доставили штекер для подключения платы к БП, поэтому для первичной проверки головки была предпринята неудачная попытка выкрутиться, используя два блока разом, подключив их к одному удлинителю:
Планировалось через меню дисплея запустить лазер и поуправлять мощностью луча. Не вышло: луч зажегся сразу же при подключении питания. Попытка отключить его через интерфейс дисплея кнопкой off, обнуляющей ШИМ, ни к чему не привела.
Началась длительная процедура поиска: проверка электросхемы, проверка прошивки, диалог с ChatGPT. Было подозрение на неисправность электроники головки или самой платы (с учетом устроенного ранее КЗ вполне можно было ожидать сбои в работе).
Наконец, дело дошло до проверки ШИМ. На дисплее есть 3 кнопки для управления лучом:
В каждом из трех положений было измерено напряжение между землей платы и пином TTL: получился чистый 0 на off, около 0.25 В на 5% и около 2.5 В на 50%. Так и должно быть, т.к. плата выдает ШИМ от 0 до 5 В пропорционально требуемой мощности. С учетом последнего факта GPT выдал верную гипотезу:
Проверьте, соединены ли земли у платы управления и блока питания лазера. Если земля “плавает”, то лазер может работать некорректно.
И вот мы пришли к проблеме использования двух блоков питания вместо одного: земли платы и блока питания лазера не были соединены, ведь плата питалась отдельно и была связана с головкой только через TTL. Поэтому уровень мощности луча определялся вовсе не разностью потенциалов между землей платы и TTL, а разностью потенциалов между землей блока питания лазера и TTL.
Оказалось, что в положении "off" разность потенциалов между землей блока питания лазера и TTL не была нулевой и достигала значения порядка 0.1 В, т.е. вместо выключенного состояния луч сразу запускался на мощности около 2%.
После перехода на один блок питания проблема ушла, в окончательном варианте питание со штекером реализуется так:
Кстати, по этой же причине не стоит вынимать штекер питания из платы, когда вся электросхема подключена в сеть.
Статика
Эта проблема дала о себе знать во время первых длительных тестов гравировки, когда вся схема подключалась в сеть через шнур без заземления. Cтанок работал в целом нормально, но:
Проводящие части изредка бились током при касании (не сильно, но ощутимо)
Электроника пару раз полностью умирала на несколько минут (вплоть до индикаторных светодиодов на плате, не говоря уже о дисплее и остальном)
Причиной этих неполадок оказался статический заряд, возникающий из-за трения в конструкции (ролики + профиль, шкивы + ремни и т.п.). Статики накапливалось достаточно для того, чтобы в какой-то момент произошла разрядка через плату, опасная для чувствительной электроники. После замены старого сетевого шнура на шнур с заземлением и подключения земли БП к раме проблема ушла - теперь вместо внезапных разрядок статика постоянно утекает с рамы на землю и электроника не страдает.
И опять-таки ничего не сгорело и не стало работать заметно хуже, но, возможно, эти разряды аукнутся на сроке службы и общей надежности платы / драйверов / лазера. Кстати, из-за своей структуры лазерные диоды очень чувствительны к статике, которая может привести к так называемому критическому оптическому повреждению (COD). Вдаваться в подробности нет смысла, на эту тему на Хабре уже написана отличная статья.
Программное обеспечение
С программными вопросами все оказалось достаточно просто, даже код писать не пришлось. Надо было подобрать приложение для управления станком, прошить плату и настроить параметры конфигурации прошивки.
Приложение
Любое приложение для устройств с ЧПУ в первую очередь должно уметь генерировать по входному файлу G-код, а привлекательность подобного софта определяется уже набором дополнительных функций. Для лазерных ЧПУ на слуху две хороших программы - LaserGRBL и LightBurn. Мы использовали обе, но LaserGRBL - только на начальных этапах.
LaserGRBL может закрыть базовые потребности, но функционал у него слабоват по сравнению с LB (что неудивительно, т.к. LaserGRBL - бесплатный софт для любительских станков, а LB - профессиональное ПО с лицензией). Если нет планов на что-то относительно масштабное, то можно ограничиться первым вариантом, но лучше помучиться и найти приемлемый способ поставить себе LB - так будет намного лучше. Вот основные причины:
Очень удобный интерфейс с продвинутыми настройками
Широкий спектр поддерживаемых форматов (для резки нужна векторная графика по типу dxf или svg, а для гравировки могут понадобиться еще jpeg, png и т.д.)
Встроенный редактор, где можно прямо внутри проекта регулировать взаимное расположение изображений (выравнивания, повороты), дорисовывать векторную графику, добавлять текст
Больше говорить про LB нет особого смысла, при необходимости можно зайти на официальный сайт и посмотреть обучающие видео, там все подробно рассказывается. Рекламная пауза окончена.
Прошивка
Рассматривалось 3 варианта: GRBL, marlin и прошивка от производителя платы Makerbase. Из-за преимущества в виде встроенного веб-интерфейса и мобильного приложения решили выбрать последнюю.
Процесс установки подробно описан в руководстве пользователя, которое почему-то отсутствовало на гитхабе и было найдено на просторах интернета. Прошитая плата уже на 90% готова к полноценной работе: все функции подключены, но на дефолтных параметрах. На данном этапе можно тестировать электросхему через дисплей или веб-интерфейс.
Первые тесты шаговиков и лазера (пункты 2 и 3 предыдущего раздела) как раз выполнялись на "дефолтной" прошивке, т.к. настройка параметров не имеет смысла до тех пор, пока механика и электросхема не собраны практически полностью*.
*
В нашем понимании "практически полностью" - это примерно так:
Настройки конфигурации
Ну так вот, когда MVP уже готов, можно приступать к замене дефолтных параметров в конфигурационном файле. Т.к. файлик небольшой (в нем всего 110 строк и около 30 настраиваемых параметров), то его было решено тоже прикрепить здесь. Настройки там уже наши:
dlc_cfg
/***************************************************************************/
DLC_TEST=0 //Model： 0：Usage mode， 1：Test mode
/********************************************************************************/
/***************************************************************************/
*--------------Machine parameter format："$x=y"
*--------------Function configuration format："[ESPXXX]yyy"
*--!!!WARNING!!!--*
*------1.Do not change the value of x in the machine parameter format at will,
otherwise a configuration error will occur and it will not start
*------2.Can't add configurable items at will
/*******************************************************************************/
// (Step pulse time：Sets time length per step. Minimum 3usec.)
$0=10
// (Step idle delay:Sets a short hold delay when stopping
// to let dynamics settle before disabling steppers.
// Value 255 keeps motors enabled with no delay.)
$1=5
//---Basic parameter setting-----//
//(Step pulse invert)
$2=0
//(Step direction invert)
$3=0
//(Invert step enable pin)
$4=0
//(Invert limit pins)
$5=1
//(Invert probe pin)
$6=0
//(Status report options)
$10=1
//(Junction deviation)
$11=0.010
//(Arc tolerance)
$12=0.002
//(Report in inches)
$13=0
//(Soft limits enable)
$20=1
//(Hard limits enable)
$21=1
//---Zero setting----//
/(Homing cycle enable)
$22=1
//(Homing direction invert)
$23=3
//(Homing locate feed rate)
$24=200.000
//(Homing search seek rate)
$25=1000.000
//(Homing switch debounce delay)
$26=300.000
//(Homing switch pull-off distance)
$27=2.000
//(Maximum spindle speed)
$30=1000.000
//(Minimum spindle speed)
$31=0.000
//---Protection function setting----//
//(Laser-mode enable)
$32=1
//(Flame 1:Turn on,0:close)
$37=0
//(Beep 1:Turn on,0:close)
$38=0
//(Gyro 1:Turn on,0:close)
$39=0
//(Set Language, 0: ch, 1:en 2:de)
$40=1
//(Roller 1:Turn on,0:close)
$41=0
//(X-axis travel resolution)
$100=80.000
//(Y-axis travel resolution)
$101=100.000
//(Z-axis travel resolution)
$102=80.000
//---Speed setting----//
//(X-axis maximum rate)
$110=6000.000
//(Y-axis maximum rate)
$111=6000.000
//(Z-axis maximum rate)
$112=6000.000
//(X-axis acceleration)
$120=500.000
//(Y-axis acceleration)
$121=500.000
//(Z-axis acceleration)
$122=500.000
//(X-axis maximum travel)
$130=800.000
//(Y-axis maximum travel)
$131=825.000
//(Z-axis maximum travel)
$132=0.000
//--WIFI configuration---//
[ESP110]STA
[ESP131]8080
//wifi name
[ESP100]MAKERBASE3D
//wifi password，：[ESP101]makerbase3d
[ESP101]makerbase3d
/*---modify2021-11---*/В большинстве своем понятно, что за что отвечает. Вот, например, задание рабочей области:
//(X-axis maximum travel)
$130=800.000
//(Y-axis maximum travel)
$131=825.000
//(Z-axis maximum travel)
$132=0.000 Но есть и не самые интуитивно понятные параметры, такие как step direction invert, soft limits, arc tolerance и т.п. Возникает нюанс, касающийся того, где искать пояснения на этот счет. Конечно, на гитхабе MKS DLC 32 есть раздел parameters configuration, где все расписано чуть более подробно. Однако, если внимательно присмотреться к структуре файла, то можно заметить, что параметры с точностью до номеров идентичны параметрам другой прошивки с открытым исходным кодом - GRBL. Логично предположить, что MKS основана на GRBL, и искать информацию в первоисточнике, и эта идея себя полностью оправдывает: на гитхабе GRBL все настройки описаны очень хорошо (раздел grbl settings and what they mean).
Можно выделить несколько особо полезных параметров:
Travel resolution ($100-$102) устанавливает количество шагов на миллиметр для каждого движка. О том, как рассчитать этот параметр для ременной / винтовой передачи можно почитать тут.
Step direction invert ($3) задает направление вращения шаговиков. Это битовая маска, принимающая значения от 0 до 7: если установлено значение 0, то все движки будут крутиться в направлениях по умолчанию, а инверсии движка i-ой оси соответствует маска с единицей на i-ой позиции:
Homing ($22-$27) - это набор параметров, отвечающих за поиск нулевой точки.
/(Homing cycle enable)
$22=1
//(Homing direction invert)
$23=3
//(Homing locate feed rate)
$24=200.000
//(Homing search seek rate)
$25=1000.000
//(Homing switch debounce delay)
$26=300.000
//(Homing switch pull-off distance)
$27=2.000Если активировать цикл хоуминга ($22 = 1), то при нажатии соответствующей кнопки станок запустит процесс перемещения лазерной головки в начало координат. Направление движения можно откорректировать в $23 - все точно так же, как с инверсией шаговиков.
Алгоритм хоуминга:
дойти до концевиков на относительно высокой скорости seek rate
отойти на небольшое расстояние pull off distance
выждать небольшое время delay (мкс) на случай дребезга в концевиках
уточнить положение нуля на более низкой скорости feed rate и снова отойти на pull off distance
Soft limits ($20) - мягкие (программные) ограничения. С ними контроллер будет анализировать координаты и отклонять все запросы на перемещения, которые выводят инструмент за пределы рабочей зоны. Имеет смысл только в связке с настроенным хоумингом.
Обновление конфигурации
Тут совсем кратенько. Есть 2 способа внести правки в конфигурацию (оба описаны в видео):
Через уже упомянутый LaserGRBL или веб-интерфейс
Через SD-карту
В LaserGRBL при подключении платы к ноутбуку можно открыть табличку с параметрами и подкорректировать их. Все перезаписывается мгновенно.
В веб-интерфейсе вроде как* все делается по такому же принципу, его не пробовали.
*
Дело в том, что в какой-то момент (возможно, после проблем со статикой) веб-интерфейс перестал работать корректно: при попытке подключить плату к wi-fi она перезагружается и сервер не отвечает. Эту проблему пока не решили.
Второй способ с SD медленный и отвратительный: надо записать обновленный файл на карту, вставить ее в плату и подождать минуту-полторы, пока прошивка обновится. Применять как будто нет смысла, когда есть альтернатива.
Безопасность
С претензией на полезность для начинающих подобный раздел обходить стороной было бы неправильно. Если коротко, то надо беречь глаза и не резать без вытяжки всякую дрянь. Но все же:
Защитные очки
Когда у тебя в запасе остается только 2 глаза, то не очень хочется ими рисковать. К счастью, большинство лазерных головок имеет встроенную ''защиту'' в виде абсорбционного фильтра, поглощающего часть излучения:
Некоторые производители пишут, что их фильтры обеспечивают полную безопасность глаз. Однако нужно понимать следующее:
Их качество остается под вопросом. Например, оптические характеристики фильтра нашей головки нигде не указаны
Они не изолируют луч полностью: всегда найдутся углы зрения, под которыми можно словить зайчик
Поэтому стоит купить защитные очки. Нормальные, а не с озона / али, т.к. есть ряд нюансов, отличающих очки для лазера от просто цветных стекляшек. Цитата:
Все защитные очки проектируются для защиты от конкретных длин волн излучаемых лазерами, и для хороших очков всегда нормируется оптическая плотность на каждой длине волны. Оптическая плотность это коэффициент ослабления очков, в англоязычных стандартах он называется OD-X, где Х – цифра обозначающее количество порядков ослабления. Так, например, OD-6 означает, что очки ослабляют излучение на 6 порядков, т.е. в 1000000 раз на данной длине волны. Ослабление в 1000 раз будет обозначаться как OD-3 и т.д.
Это из хабровской статьи о лазерной безопасности. С пониманием физического смысла параметра OD можно легко воспринимать график, приложенный в описании к купленным очкам: в нашем случае весь видимый спектр до 500 нм глушится беспощадно за счет OD4+ и мир вокруг становится оранжевым, а блики от лазера - белыми.
Но даже в хороших очках смотреть на блики не стоит - они все равно будут достаточно яркими и, как минимум, вызовут усталость глаз. По этой же причине фильтр на головке логично оставить - значительную часть света он в любом случае блокирует.
Вытяжка
Тут все просто. При желании порезать какой-то новый материал стоит как минимум поинтересоваться, насколько токсичные пары он будет выделять (и в каком объеме).
Например, если условный студент захочет вырезать условный кусочек акрила размером с монетку, используя окно вместо вытяжки (и надев респиратор, он же не совсем идиот), то эта затея займет где-то минуту. Правда, проветривать условное помещение потом придется 30 минут. Так что надо делать вытяжку.
Кстати, мы планируем использовать для этого дела списанные советские кулеры охлаждения из ВЦ университетского ядерного реактора (теперь угадайте вуз). Питаются они от 220 В и тянут очень неплохо. Пока что вытяжка представляет из себя вентилятор с примотанной к нему на изоленту гофротрубой, что выглядит не очень эстетично и пользовательски, поэтому ниже будет просто фото с первых тестов:
Демонстрация результатов
Теперь уже можно обсудить, что же получилось. Вот фото с рабочим процессом для затравки:
Гравировка фанеры
Гравировку растровых изображений можно делать на относительно высоких скоростях - от 5000 до 6000 мм/мин. За 6000 мм/мин уже не позволяет зайти ограничение мощности - контрастность будет плохой:
Для векторных изображений на дугах и углах конструкция испытывает большие ускорения, но даже на 6000 мм/мин точность мало отличается от 750 мм/мин:
Тут всплывает интересный нюанс: векторы лучше наносить, читая g-код из заранее сохраненного файла. Если попытаться гравировать сразу из LightBurn без сохранения, то даже на 750 мм/мин получается жестокое непотребство, как слева.
Видимо, LB генерирует и обрабатывает g-код на ходу, из-за чего точность ограничена объемом буфера команд: при переполнении происходит упрощение траектории.
В общем, для наших запросов точность достаточная, а вот скорость оставляет желать лучшего, но на десятиваттнике больше не сделаешь. Набравшись терпения, можно натворить всякой красоты на фанерке:
И еще несколько фото
Резка фанеры
С резкой дела обстоят так: 3-4 мм терпимо, а остальное - боль и страдание. Трешку можно резать на скорости 250 мм/мин за один проход (на максимальной мощности), а вот для резки 6 мм нужно что-то около двух проходов на 120 мм/мин. Нетрудно прикинуть, что любая деталь из фанеры толще 4 мм, чьи размеры сопоставимы с рабочей областью, режется либо долго, либо очень долго (от 30 мин до 1.5 ч по порядку величины).
Резка уже успела пригодиться инженерному кружку на нескольких соревнованиях:
Кстати, на хакатоне ребята взяли первое место (благодаря продуманным алгоритмам автономной навигации и качественно оформленному открытому репозиторию фанерному корпусу, разумеется).
Другие материалы
Были даже попытки поковырять лазером стекло и текстолит с медным напылением - обе безрезультатные: для меди мощности не хватает, а стекло пропускает видимый свет, поэтому вся энергия уходит в подложку. Ну и черный акрил еще пробовали, да.
Ссылки
Это уже почти конец, но не все полезные и попросту интересные материалы, найденные в процессе работы, удалось вписать в текст. Поэтому некоторые их них размещены здесь.
Видео
Статьи
Короткий пост о том, каким образом в прошивке GRBL решена проблема превышения допустимых ускорений на острых углах траектории (OneHossShay)
Забавная статья про статику (хабр)
Технические особенности лазерных станков с трубкой CO2 (3DiY)
Заключение
На данный момент вроде как обсудили все, но, возможно, будет и небольшая вторая часть. Еще есть над чем поработать: планируется сделать закрытый корпус с нормальной вытяжкой и модуль для гравировки цилиндрических поверхностей; присутствуют небольшие проблемы в механике по типу дребезга передаточного вала и туговатого хода кареток по профилю; толком не замерены характеристики. А пока что на этом закончим, всем спасибо за внимание
Над проектом работают:
Даутов Иршат
Клепцов Станислав
Лашин Михаил
Миргородский Дмитрий
Шамуратов Булат
За гравером и другими проектами инженерного кружка можно следить в telegram: https://t.me/engistories
