چگونه یک دستگاه برش لیزری بسازیم؟ - راهنمای DIY
آیا قصد دارید دستگاه برش لیزری خود را برای علاقمندان بسازید یا کسب و کاری راه اندازی کنید تا با آن درآمد کسب کنید؟ این راهنما را مرور کنید تا یاد بگیرید چگونه خودتان یک برش لیزری را خودتان انجام دهید و به یک سازنده حرفه‌ای حسادت‌انگیز تبدیل شوید.
معرفی
همه می دانند که برای تبدیل شدن به یک سازنده یا DIYer واجد شرایط، با استفاده از یک برش لیزری اساسا یک دوره ضروری برای ورود است، اما ممکن است مشکلات زیادی وجود داشته باشد. اگر بتوانید خودتان یکی بسازید، آیا مشکل به راحتی حل می شود؟
پروژه ای که می خواهم به اشتراک بگذارم یک دستگاه برش لیزری است که سال گذشته ساخته شده است. من معتقدم که همه با دستگاه برش لیزری (همچنین به نام a حکاکی لیزری به این دلیل که می تواند کارهای حکاکی لیزری را انجام دهد) و همچنین مصنوع برای سازندگان برای ساخت پروژه است. مزایای آن مانند پردازش سریع، استفاده کارآمد از صفحات، و تحقق فناوری برش که فرآیندهای سنتی نمی توانند به آن دست یابند، عمیقا مورد علاقه همه هستند.
معمولاً هنگام استفاده از دستگاه CNC برای کار، مشکلات زیر نسبت به برش لیزری وجود دارد، نیاز به نصب و تعویض ابزار قبل از کار، تنظیم ابزار، صدای زیاد، زمان پردازش طولانی، آلودگی گرد و غبار، شعاع ابزار و سایر مشکلات است. برتری برش منجر به ایجاد ایده ساخت دستگاه برش لیزری توسط خودتان شد.
پس از داشتن این ایده، شروع به انجام یک مطالعه امکان سنجی روی این ایده کردم. پس از بررسی های متعدد و مقایسه انواع دستگاه های برش لیزری، همراه با شرایط و نیازهای پردازشی خاص خود، پس از سنجیدن جوانب مثبت و منفی، پلان ساختمانی را با طراحی و ساخت مدولار به صورت گام به گام تهیه کردم که قابل جدا شدن و جدا شدن هستند. قابل ارتقا
پس از 60 روز، هر قسمت از دستگاه طراحی مدولار را اتخاذ می کند. از طریق مفهوم مدولارسازی، پردازش و تولید راحت است و مونتاژ نهایی کافی است و فشار مالی خیلی زیاد نخواهد بود و قطعات مورد نیاز را می توان مرحله به مرحله خریداری کرد. اندازه دستگاه تکمیل شده به 19 می رسد60mm*1200mm* 1210mm، سکته پردازشی 12 است60mm*760mm، و قدرت برش است 100W. این می تواند تعداد زیادی از قطعات را در یک زمان پردازش کند و عملکردهای برش لیزری، حکاکی، اسکن، حروف و علامت گذاری را دارد.
برنامه ریزی پروژه
کل تولید پروژه شامل 7 بخش اصلی است که عبارتند از: سیستم کنترل حرکت، طراحی ساختار مکانیکی، سیستم کنترل لوله لیزری، سیستم هدایت نور، سیستم دمش و اگزوز هوا، سیستم تمرکز نور، بهینه سازی عملیات و سایر جنبه ها.
ایده کلی ساخت اولیه این است:
1. سکته مغزی دستگاه برش لیزری تولید شده باید بزرگ باشد تا شکافی را که محدوده پردازش دستگاه پر می کند، زیاد باشد. دستگاه CNC به اندازه کافی بزرگ نیست، که می تواند از مشکل پیش از برش ورق جلوگیری کند. همچنین می توانید از عملکرد خط نویسی لیزری آن برای خط زدن مستقیم صفحات بزرگ استفاده کنید که مشکل خط نویسی دستی را حل می کند.
2. چون ضربه زیاد می شود، قدرت کاتر لیزری نمی تواند خیلی کم باشد، در غیر این صورت، لیزر افت خاصی در هدایت هوا خواهد داشت، بنابراین توان کلی نمی تواند کمتر از 100W.
3. به منظور اطمینان از دقت و عملکرد صاف برش لیزری، انتخاب مواد کلی باید تمام فلز باشد.
4. استفاده و کارکرد آن راحت است.
5. ساختار طراحی شده می تواند برنامه ارتقاء بعدی را برآورده کند.
برد کنترل
برش لیزری DIY
با چارچوب و طرح کلی ایده DIY، 8 مرحله ساخت دستگاه برش لیزری را شروع می کنیم. من در مورد فرآیند ساخت خاص و جزئیات مربوطه توضیح خواهم داد.
مرحله 1. طراحی سیستم کنترل حرکت
گام اول سیستم کنترل حرکت است. من از مادربرد لیزری RDC1S-B (EC) استفاده می کنم. این مادربرد کنترلی می تواند 6442 محور یعنی X، Y، Z و U را کنترل کند. مادربرد دارای صفحه نمایش تعاملی است. وضعیت کار دستگاه، ذخیره سازی فایل های پردازش و اشکال زدایی دستگاه را می توان از طریق صفحه عملیات تکمیل کرد، اما یک نکته قابل توجه این است که پارامترهای کنترل موتور محور XYZ برای تنظیم پارامتر باید به رایانه متصل شوند.
به عنوان مثال: شتاب و کاهش سرعت بدون بار، شتاب و کاهش سرعت برش، سرعت بدون بار، تصحیح خطای موقعیت موتور، انتخاب نوع لیزری. سیستم کنترل توسط 24V DC، که نیاز به a 24V منبع تغذیه سوئیچینگ به منظور اطمینان از پایداری سیستم، 2 24V منبع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود، یکی 24V2A به طور مستقیم مادربرد و دیگری را تامین می کند 24V15A برق 3 موتور را تامین می کند، در حالی که 220V ترمینال ورودی با a متصل می شود 30A فیلتر برای اطمینان از عملکرد پایدار سیستم.
تست سیستم کنترل
پس از تنظیم پارامترها، می توانید موتور را برای تست دور آرام وصل کنید. در این مرحله می‌توانید خط اتصال موتور، جهت موتور، جهت عملکرد صفحه نمایش، تنظیمات زیربخش موتور پله‌ای، فایل‌های برش را برای عملیات آزمایشی وارد کنید. موتوری که من انتخاب کردم یک موتور پله ای 2 فاز 57 با طول 57 میلی متر است، زیرا در پروژه قبلی فقط 3 عدد باقی مانده بود، بنابراین مستقیماً با این ایده که هدر ندهم از آن استفاده کردم. راننده ای که من انتخاب کردم این است TB6600که یک استپر موتور معمولی است. در درایور موتور، بخش فرعی روی 64 تنظیم شده است.
اگر می خواهید سیستم برش لیزری عملکرد بهتری در سرعت بالا داشته باشد، می توانید یک موتور پله ای 3 فاز را انتخاب کنید که گشتاور بیشتری دارد و عملکرد بسیار خوبی در سرعت بالا دارد. البته بعد از تست های بعدی مشخص شد که موتور پله ای 2 فاز 57 در هنگام اسکن لیزری عکس ها قابلیت حرکت با سرعت بالای محور X را دارد بنابراین فعلا از آن استفاده می کنم و در صورت نیاز به ارتقاء بعداً موتور را تعویض می کنم.
از نظر سیستم حفاظت ایمنی، طرح کلی مدار باید از ولتاژ بالا و ولتاژ پایین جدا شود. هنگام سیم کشی باید توجه داشت که کراس اوور نباشد. مهم ترین نکته این است که باید زمین باشد. زیرا هنگامی که ولتاژ بالا عبور می کند، قاب فلزی و پوسته الکتریسیته القایی تولید می کنند و با لمس دست، احساس بی حسی ایجاد می شود. در این زمان، ما باید به طور موثر به زمین توجه کنیم، و بهترین مقاومت زمین بیش از 4 اهم نیست (نیاز به آزمایش سیم زمین)، برای جلوگیری از حوادث شوک الکتریکی، علاوه بر این، کلید برق اصلی نیز نیاز به اضافه کردن یک سوئیچ محافظت در برابر نشت
سوئیچ محدود
پانل عملیات همچنین نیاز به نصب یک کلید توقف اضطراری، یک کلید پاور با یک کلید، کلیدهای محدود کننده محور X، Y، Z برای هر محور حرکت، یک سوئیچ حفاظت از آب با دمای ثابت برای لوله لیزر، یک کلید توقف اضطراری برای باز کردن پوشش دارد. حفاظت برای بهبود ایمنی دستگاه برش لیزری.
چیدمان مدار
به منظور تسهیل نگهداری بعدی، هر پایانه را می توان بر اساس آن برچسب گذاری کرد.
مرحله 2. طراحی مکانیکی
مرحله دوم طراحی سازه مکانیکی است. این مرحله تمرکز کل دستگاه برش لیزر است. دقت ماشین و عملکرد ماشین باید توسط یک ساختار مکانیکی معقول محقق شود. در ابتدای طراحی، اولین مشکلی که با آن مواجه است، تعیین برنامه سفر پردازش است و تدوین برنامه سفر پردازش نیاز به ایدئولوژی راهنمای اولیه دارد. به چه میزان دامنه پردازشی نیاز دارد؟
طراحی مکانیکی
اندازه یک تخته چوبی 12 است20mm*2400 میلی متر برای به حداقل رساندن تعداد تخته های برش، عرض تخته چوب 1 است200mm از آنجایی که محدوده پردازش طول، و عرض پردازش باید بیشتر از 600 میلی متر باشد، بنابراین عرض را در حدود 700 میلی متر و طول و عرض هر بعلاوه را تنظیم کردم. 60mm طول برای بستن یا قرار دادن به این ترتیب، محدوده پردازش موثر واقعی را می توان 1 تضمین کرد200mm*700 میلی متر با توجه به تخمین کلی محدوده برنامه سفر پردازش، اندازه کلی نزدیک به 2 متر است که از حداکثر محدوده 2 متر برای تحویل سریع تجاوز نمی کند که شرایط را برآورده می کند.
امکانات سخت افزاری
مرحله بعدی خرید لوازم جانبی سخت افزاری، سر لیزر، یک آنتی، 2 آنتی، قرقره سنکرون و غیره است. من استاندارد اروپا را انتخاب کردم 4040 پروفیل آلومینیومی ضخیم برای قاب اصلی، زیرا دقت نصب محور XY دقت پردازش آینده را تعیین می کند و مواد باید جامد باشند. قسمت پرتو محور X از سر لیزر ساخته شده است 6040 پروفیل آلومینیومی ضخیم و عرض آن بیشتر از 4040 از محور Y، زیرا وقتی هد لیزر در موقعیت وسط قرار دارد، اگر استحکام کافی نباشد، پروفیل آلومینیوم تغییر شکل می‌دهد.
امکانات سخت افزاری
طراحی ساختار محور XY
قبل از طراحی سازه محور XY ابتدا لوازم جانبی سخت افزاری و قطعات مختلف را اندازه گیری و ترسیم کرده و سپس از طریق نرم افزار اتوکد طراحی سازه را انجام دهید.
طراحی ساختار محور XY
انتقال محور X توسط موتور پله ای از طریق قرقره سنکرون و خروجی به تسمه سنکرون کاهش می یابد و انتهای باز تسمه سنکرون به سر لیزر متصل می شود. چرخش موتور پله ای محور X تسمه سنکرون را برای حرکت دادن سر لیزر به سمت جانبی هدایت می کند. انتقال محور Y نسبتاً پیچیده تر است. برای حرکت همزمان لغزنده های خطی چپ و راست با یک موتور، باید 2 ماژول خطی به صورت موازی با یک محور نوری متصل شوند و سپس محور نوری توسط یک موتور پله ای هدایت می شود تا همزمان 2 لغزنده خطی را به حرکت درآورد تا محور Y حرکت کند. محور X همیشه می تواند در موقعیت افقی باشد.
پردازش و مونتاژ قطعات
پس از تکمیل طراحی، مرحله بعدی پردازش و مونتاژ قطعات، پردازش اسپیسر محور X است. 3D براکت محور نوری محور Y را چاپ کنید، قاب پروفیل آلومینیومی را مونتاژ کنید، راهنمای خطی را نصب کنید، و غیره. مهم ترین و خسته کننده ترین قسمت تنظیم دقت است. این فرآیند نیاز به اشکال زدایی مکرر دارد و نیاز به صبر دارد.
محور Y به محور نوری متصل است
1. محور نوری توسط 2 کوپلینگ و براکت های محور نوری ثابت می شود.
2. صفحه پشتی محور X را پردازش کنید تا پروفیل آلومینیومی محور X را با 2 ماژول خطی محور Y متصل کنید.
3. در حین نصب قاب پروفیل آلومینیومی محور XY، در طول این فرآیند باید از عمودی و موازی بودن قاب اطمینان حاصل شود، بنابراین اندازه گیری های مکرر در طول فرآیند برای اطمینان از ابعاد دقیق مورد نیاز است. هنگام نصب 2 راهنما خطی بر روی محور Y، مطمئن شوید که راهنماها با مشخصات آلومینیومی موازی هستند و با یک نشانگر صفحه اندازه گیری کنید تا اطمینان حاصل شود که موازی بودن در داخل است. 0.05mm.
نصب سر لیزر X-Axis، راهنمای خطی، زنجیر درگ تانک و استپر موتور
4. هنگام نصب ریل راهنمای خطی باید از موازی بودن ریل راهنما با پروفیل آلومینیومی اطمینان حاصل کرد. ریل راهنمای هر بخش باید توسط یک نشانگر صفحه اندازه گیری شود تا اطمینان حاصل شود که موازی در داخل است 0.05mm، که پایه خوبی برای نصب بعدی می گذارد.
موقعیت محور X را اصلاح کنید
5. برای نصب تسمه سنکرون محور Y، ابتدا مطمئن شوید که محور X در حالت افقی قرار دارد و از نشانگر شماره گیری برای علامت گذاری کنتور استفاده کنید. پس از اندازه گیری، مشخص شد که پروفیل آلومینیومی خود دارای انحنای حدودی است 0.05mm، بنابراین دقت افقی باید در 0 کنترل شود.1mm (ترجیحاً 2 نشانگر شماره گیری به صفر تنظیم شوند)، و موقعیت 2 لغزنده و محور X با یک گیره ثابت می شود.
تسمه تایم را از هر دو طرف ببندید
6. تسمه تایم را از دو طرف رد کنید و تسمه تایم را در سمت چپ ثابت کنید. سپس نشانگر شماره گیری تماس سمت چپ را صفر کنید، خطای افقی را در سمت دیگر اندازه گیری کنید، خطای افقی را روی 0 تنظیم کنید.1mmو با گیره درستش کنید. سپس کمربند سنکرون سمت راست را ثابت کنید. در این زمان با توجه به عملیات نصب در سمت راست، خطای افقی قطعا افزایش می یابد. سپس نشانگر شماره گیری را دوباره به سمت چپ حرکت دهید تا به صفر برسد و کوپلینگ سمت راست را شل کنید تا محور X حرکت کند. نوار لغزنده را بلغزانید، خطای افقی را روی 0 تنظیم کنید.1mm، و کوپلینگ گشتاور را با گیره ثابت کنید.
7. اکنون می توانید گیره ها را از هر دو طرف شل کنید، تست کنید که آیا محور X در موقعیت افقی در هنگام حرکت محور Y قرار دارد یا خیر، چرخ همگام سازی محور Y را بچرخانید و فرآیند اندازه گیری قبلی را تکرار کنید. اگر مشخص شد که محور X از همگام سازی خارج شده است، ممکن است سفتی تسمه سنکرون در دو طرف متفاوت باشد یا دقت هر سازه به درستی تنظیم نشده باشد، باید به مرحله قبل برگردید و دوباره آن را تنظیم کنید. تا زمانی که سفتی کمربند سنکرون تنظیم شده باشد، محور X باید دوباره تنظیم شود تا محور Y حرکت کند و محور X همیشه در محدوده خطای افقی 0 باشد.1mm. به یاد داشته باشید که در این مرحله صبور باشید.
قاب محور XY را تنظیم کنید
8. بررسی کنید که آیا سفتی تسمه‌های تایم در هر دو طرف ثابت است یا خیر، و توصیه می‌شود به آرامی تا عمق 1-2 سانتی‌متر فشار دهید تا عمق دو طرف ثابت باشد.
9. استپر موتور را نصب کنید. هنگام نصب موتور باید به تنظیم سفتی آن توجه کنید. اگر تسمه سنکرون بیش از حد شل باشد باعث عکس العمل حرکتی می شود و اگر خیلی سفت باشد تسمه سنکرون ترک می خورد.
موتور پله ای محور Y را نصب کنید
تست پایداری مکانیسم مکانیکی
سیستم کنترل را برای تست پایداری ساختار مکانیکی وصل کنید، کامپیوتر را برای رفع اشکال پارامترهای موتور، اندازه گیری انحراف بین نمودار ترسیم شده و اندازه طراحی، تنظیم مقدار پالس موتور پله ای با توجه به انحراف فاصله واقعی، وصل کنید. بررسی کنید که آیا شکاف واکنشی در مکانیسم وجود دارد یا خیر. آیا هر ضربه منسجم است و آیا نقاط تقاطع به هم متصل هستند یا خیر. ترسیم مکرر انجام می شود و دقت موقعیت یابی مکرر با ترسیم مکرر تشخیص داده می شود. البته دقت مکان یابی مکرر مکانیسم را می توان با استفاده از نشانگر شماره گیری ثابت و یک متر تشخیص داد.
سیستم کنترل را برای آزمایش وصل کنید
پس از 3 بار تکرار ترسیم، می بینید که تمام ضربه ها مکانی بدون شبح هستند، که نشان می دهد جابجایی درست است. در حال حاضر، محور XY می تواند گرافیک را ترسیم کند. اگر تابع بلند کردن قلم اضافه شود، می تواند به یک پلاتر در مقیاس بزرگ تبدیل شود. البته هدف واقعی ساخت دستگاه برش لیزری است، بنابراین باید به کار سخت ادامه دهیم.
پس از تکمیل محور XY، مرحله بعدی ساخت محور Z است. قبل از ساخت محور Z، باید انجام دهیم 3D مدل سازی و طراحی قاب کلی. از آنجایی که محور Z به پلت فرم برش متصل شده و روی ماژول قاب ثابت می شود، باید با هم طراحی و ساخته شود. محور Z عملکردهای صعود و سقوط را متوجه می شود و سپس ماژول محور XY مستقیماً روی آن قرار می گیرد و ترکیب می تواند عملکرد محور XYZ را تحقق بخشد.
پلت فرم بالابر Z-Axis را طراحی کنید
با استفاده از مدل سازی Solidworks، چارچوب کلی و ساختار محور Z میز برش لیزری را طراحی کنید. از طریق 3D دیدگاه، مشکلات ساختاری را می توان به سرعت کشف و به سرعت اصلاح کرد.
ساختمان پلت فرم متحرک
با قاب و ساختار در جای خود، پلت فرم متحرک در پایین دستگاه را می توان ساخت. کل دستگاه برش لیزری روی سکو قرار می گیرد. دستگاه نسبتا بزرگ است. ساختن میز برش لیزری و سپس بالا بردن آن غیرواقعی است. این فرآیند همچنین بر دقت دستگاه تأثیر می گذارد، بنابراین می توان آن را تنها بر روی پلت فرم پایین تلفن همراه ساخته شد.
1. اکنون شروع به ساخت سکوی متحرک در پایین کنید، ابتدا فولاد مربع ضخیم شده 1 را برای ساخت قاب خریداری کنید.
2. فولاد مربع تک تک جوش داده می شود و بعد از اتمام بسیار محکم است و نشستن کامل روی آن مشکلی ندارد.
3. 4 غلتک را به قاب جوش دهید و یک شکاف 600 میلی متری در سمت چپ باقی بگذارید. هدف اصلی رزرو فضا برای پمپ آب و هوا با دمای ثابت است. اکنون که قاب سکوی متحرک جوش داده شده است، لازم است یک لایه چوب در بالا و پایین نصب شود.
4. قاب دستگاه را بسازید و پروفیل های آلومینیومی را از اینترنت بخرید. مدل است 4040 پروفیل آلومینیوم استاندارد ملی دلیل اصلی استفاده از این پروفیل آلومینیومی استاندارد ملی این است که وزن نسبتاً سبکی دارد، پس از نصب به راحتی قابل جابجایی است، استحکام خوبی دارد و گوشه های گرد اطراف آن نسبتاً کوچک است تا طراحی و نصب پانل های ورق فلزی بعدی را تسهیل کند.
برای ساخت یک قاب ماشینی در اتاق نشیمن، آنقدر بزرگ است که جا بیفتد.
محور XY و قاب ماشین را مونتاژ کنید
5. محور XY و قاب دستگاه را مونتاژ کنید، فریم تکمیل شده را روی پلت فرم موبایل قرار دهید و سپس محور XY اشکال زدایی شده را روی قاب دستگاه نصب کنید. اثر کلی هنوز خوب است.
6. شروع به ساخت ورق تکیه گاه محور Z کنید، ورق آلومینیومی را بنویسید و موقعیت سوراخ را تعیین کنید. کمی سوراخ کاری و ضربه بزنید تا 4 ورقه پشتیبانی یکسان بسازید.
پیچ بالابر محور Z را مونتاژ کنید
7. پیچ بالابر محور Z را مونتاژ کنید و پیچ T شکل، قرقره سنکرون، صندلی بلبرینگ، صفحه تکیه گاه و مهره فلنج را مونتاژ کنید.
8. پیچ بالابر محور Z، استپر موتور و تسمه تایم را نصب کنید. اصل بلند کردن محور Z: موتور پله ای تسمه سنکرون را از طریق چرخ های کششی در دو طرف سفت می کند. هنگامی که موتور می چرخد، 4 پیچ بالابر را به چرخش در یک جهت هدایت می کند، به طوری که 4 نقطه نگهدارنده همزمان بالا و پایین می روند و سکوی برش همزمان به نقاط نگهدارنده متصل می شود. حرکت بالا و پایین. هنگام نصب پانل لانه زنبوری باید به تنظیم صافی آن توجه کنید. برای اندازه گیری اختلاف h8 کل فریم از نشانگر شماره گیری استفاده کنید و اختلاف h8 را روی 0 تنظیم کنید.1mm.
ساختارهای مکانیکی مانند ساختار مسیر هوا، مسیر نور لیزر و پوسته فلزی بعداً هنگامی که سیستم مربوطه درگیر شود، به تفصیل توضیح داده خواهد شد. در ادامه قسمت سوم معرفی خواهد شد.
مرحله 3. راه اندازی سیستم کنترل لوله لیزری
1. را انتخاب کنید CO2 مدل تیوب لیزر. لوله لیزر به 2 نوع لوله شیشه ای و لوله فرکانس رادیویی تقسیم می شود. لوله RF از ولتاژ پایین 30 ولت با دقت بالا، نقطه کوچک و عمر طولانی استفاده می کند، اما قیمت آن گران است، در حالی که عمر لوله شیشه ای حدود 1500 ساعت است، نقطه نسبتا بزرگ است و با ولتاژ بالا هدایت می شود، اما قیمت ارزان است. اگر شما فقط چوب، چرم، اکریلیک را برش می دهید، لوله های شیشه ای کاملاً توانمند هستند و اکثر دستگاه های برش لیزری موجود در بازار در حال حاضر از لوله های شیشه ای استفاده می کنند. به دلیل مشکل هزینه، لوله شیشه ای را به اندازه 1600 میلی متر انتخاب می کنم *60mm، خنک کننده تیوب لیزر نیاز به استفاده از خنک کننده آب دارد و آب با دمای ثابت است.
منبع تغذیه لیزری
منبع تغذیه لوله لیزری که من انتخاب کردم همان است 100W منبع تغذیه لیزر عملکرد منبع تغذیه لیزر معرفی شده است. الکترود مثبت لوله لیزر ولتاژ بالایی نزدیک به 10,000 ولت ساطع می کند. به دلیل غلظت بالا CO2 گاز در لوله تحریک تخلیه با ولتاژ بالا، یک لیزر با طول موج 10.6um در انتهای لوله تولید می شود. توجه داشته باشید که این لیزر نور نامرئی است.
CW5000 خنک کننده آبی
2. چیلر آبی را انتخاب کنید. لوله لیزر در طول استفاده معمولی دمای بالایی تولید می کند و باید با گردش آب خنک شود. اگر دما بیش از حد بالا باشد و به موقع سرد نشود، آسیب جبران ناپذیری به تیوب لیزر وارد می شود و در نتیجه باعث کاهش شدید عمر و یا ترکیدن تیوب لیزر می شود. سرعت کاهش دمای آب نیز عملکرد تیوب لیزر را تعیین می کند.
2 نوع خنک کننده آبی وجود دارد، یکی خنک کننده هوا و دیگری روش خنک کننده با استفاده از خنک کننده کمپرسور هوا. اگر تیوب لیزر در مورد 80W، خنک کننده هوا می تواند صالح باشد، اما اگر بیش از آن باشد 80W، باید از روش خنک کننده کمپرسور استفاده شود. در غیر این صورت به هیچ وجه نمی توان گرما را مهار کرد. دمای ثابت آب که انتخاب می کنم این است CW5000 مدل اگر قدرت تیوب لیزر ارتقا یابد، این آب دمای ثابت همچنان می تواند کارآمد باشد. کل دستگاه شامل یک سیستم کنترل دما، یک سطل ذخیره آب، یک کمپرسور هوا و یک صفحه خنک کننده است. ترکیب ماژول
3. تیوب لیزر را نصب کنید، تیوب لیزر را روی پایه تیوب نصب کنید، h8 تیوب لیزر را به گونه ای تنظیم کنید که با ارتفاع طراحی مطابقت داشته باشد و دقت کنید که با آن کار کنید.
نصب لوله لیزری
لوله خروجی آب با دمای ثابت را وصل کنید. لازم به ذکر است که ورودی آب 1 از قطب مثبت تیوب لیزر وارد می شود، ورودی آب مثبت تیوب لیزر باید رو به پایین باشد، آب خنک کننده از پایین وارد شده و سپس از بالای قطب منفی تیوب لیزر خارج شده و سپس از طریق کلید محافظ گردش آب به برگشت باز می گردد. مخزن آب با دمای ثابت یک چرخه را کامل می کند. هنگامی که چرخه آب متوقف می شود، کلید محافظ آب جدا می شود و سیگنال بازخورد به برد کنترل ارسال می شود که برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، لوله لیزر را خاموش می کند.
آمپرمتر را وصل کنید
4. قطب منفی تیوب لیزر به آمپرمتر وصل شده و سپس به قطب منفی منبع تغذیه لیزر برمی گردد. هنگامی که تیوب لیزر کار می کند، آمپرمتر می تواند جریان تیوب لیزر را در زمان واقعی نمایش دهد. از طریق مقدار عددی، می توانید قدرت تنظیم شده و توان واقعی را برای قضاوت در مورد اینکه آیا لوله لیزر به طور معمول کار می کند یا خیر مقایسه کنید.
5. مدار منبع تغذیه لیزر، آب با دمای ثابت، کلید محافظ آب، آمپر متر و شیشه های محافظ را آماده کنید (چون لوله لیزر نور نامرئی ساطع می کند، باید از شیشه های محافظ مخصوص 10.6um استفاده کنید) و قدرت را تنظیم کنید. لوله لیزر تا 40 درصد، حالت انفجار را روشن کنید، تخته آزمایش را در مقابل تیوب لیزر قرار دهید، سوئیچ را فشار دهید تا لیزر منتشر شود، برد فوراً مشتعل می شود و اثر آزمایش بسیار خوب است.
مرحله بعدی تنظیم سیستم مسیر نوری است.
مرحله 4. راه اندازی سیستم راهنمای نور لوله لیزر
قسمت چهارم راه اندازی سیستم راهنمای نور لوله لیزر است. همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، نور لیزر ساطع شده از لوله لیزر توسط یک آینه تا 4 درجه نسبت به آینه دوم شکسته می شود و آینه دوم مجدداً 90 درجه به آینه سوم منکس می شود. انکسار باعث می شود که لیزر به سمت پایین به سمت لنز فوکوس پرتاب کند، که سپس لیزر را متمرکز می کند تا یک نقطه بسیار ظریف ایجاد کند.
دشواری این سیستم این است که مهم نیست که سر لیزر در کجای فرآیند ماشینکاری قرار دارد، نقطه متمرکز باید در همان نقطه باشد، یعنی مسیرهای نوری باید در حالت متحرک منطبق باشند، در غیر این صورت پرتو لیزر باید در همان نقطه باشد. منحرف شود و نوری ساطع نشود.
اولین طراحی مسیر نوری آینه سطحی
روند تنظیم براکت آینه: آینه و لیزر در زاویه 45 درجه قرار دارند که قضاوت در مورد نقطه لیزر را دشوار می کند. لازم است که 3D یک براکت 45 درجه برای تنظیم کمکی چاپ کنید، کاغذ بافت دار را روی سوراخ عبوری بچسبانید و لیزر روشن می شود. حالت عکسبرداری نقطه ای (در زمان 0.1S، قدرت 20% برای جلوگیری از نفوذ)، ارتفاع، موقعیت و زاویه چرخش براکت را تنظیم کنید تا نقطه نور در مرکز سوراخ گرد کنترل شود.
دومین طراحی مسیر نوری آینه سطحی
موقعیت دقیق نصب و نصب h8 براکت آینه دوم از طریق به دست می آید 3D طراحی مسیر آینه سطح دوم و براکت آینه سطح دوم با اندازه گیری کولیس ورنیه به طور دقیق نصب می شود (ابتدا آن را در موقعیت اولیه نصب کنید).
زاویه بازتاب اولین آینه سطحی را تنظیم کنید
روند تنظیم زاویه آینه سطح 1: محور Y را به آینه نزدیک کنید، نقطه لیزری را انجام دهید، سپس انتهای محور Y را دور کنید و دوباره نقطه بزنید. در این زمان، مشخص می شود که 2 نقطه بر هم منطبق نیستند، اگر نقطه نزدیک بالاتر و نقطه دور پایین تر باشد، باید آینه را تنظیم کرد تا به سمت بالا بچرخد و بالعکس. مرحله بعدی ادامه دادن نقاط دور و نزدیک است، اگر نقطه نزدیک به سمت چپ و نقطه دور به سمت راست باشد، باید آینه را طوری تنظیم کنید که به سمت چپ بچرخد و بالعکس تا نقطه نزدیک با نقطه دور به عنوان یک نقطه منطبق شود، به این معنی است که مسیر نوری آینه سطح دوم کاملاً موازی با جهت حرکت محور Y- است.
سومین طراحی مسیر نوری آینه سطحی
روند تنظیم زاویه آینه سطح دوم: محور Y را به سمت آینه سطح اول حرکت دهید، سپس محور X را به انتهای نزدیک ببرید، نقطه های لیزری را انجام دهید، سپس محور X را به انتهای دور منتقل کنید، و سپس نقاط لیزر را انجام دهید، در این زمان، مشاهده کنید که آیا نقطه نزدیک بالاتر و نقطه دور پایین تر است، باید سطح را به سمت بالا تنظیم کنید و به سمت بالا بچرخانید. در مرحله بعد به ایجاد نقاط ادامه دهید، یک نقطه دور و یکی نزدیک، اگر نقطه نزدیک به سمت چپ و نقطه دور به سمت راست باشد، باید آینه سطح دوم را طوری تنظیم کنید که به سمت چپ بچرخد و بالعکس تا نقطه نزدیک و نقطه دور به صورت یک نقطه منطبق شوند، به این معنی که مسیر نوری نزدیک به انتهای 2 سطح حرکت آینه Xel به سمت محور کاملاً جهت است. سپس محور Y را به انتهای دور منتقل کنید و نقطه ای را در انتهای نزدیک و انتهای محور X علامت بزنید، در صورتی که با هم تلاقی نداشتند به این معنی است که 1 مسیر آینه با هم تداخل ندارند و لازم است برای تنظیم زاویه آینه سطح 2 برگردید تا 2 نقطه در محور X در انتهای نزدیک به محور X در انتهای محور X و نقطه 3 نقطه در انتهای محور X. محور Y کاملاً منطبق هستند.
در واقع، تنظیم در این مرحله تمام نشده است. توجه کنید که آیا نقطه نوری نگهدارنده لنز آینه سطح سوم در مرکز دایره است یا خیر. هنگامی که نقطه نور به سمت چپ است، نگهدارنده لنز آینه سطح دوم باید به عقب منتقل شود و بالعکس. موقعیت کل لوله لیزر را طوری تنظیم کنید که به سمت پایین حرکت کند و بالعکس. هنگام تعویض براکت آینه سطح 3، باید روند تنظیم زاویه عدسی آینه سطح 2 را دوباره تکرار کنیم. هنگام تعویض h2 تیوب لیزر، باید کل فرآیند تنظیم لنز را یک پاس تکرار کنیم (شامل: فرآیند تنظیم براکت آینه سطحی 2، لنز آینه 8 و آینه سطح 1) و دوباره نقطه ها را انجام دهیم تا نقطه نور در موقعیت مرکزی قرار گیرد و 1 نقطه کاملاً منطبق شوند.
زاویه بازتاب سومین آینه سطحی را تنظیم کنید
فرآیند تنظیم زاویه آینه سطح سوم: تنظیم آینه به این صورت است که بر اساس آینه ۲ نقطه از محور Z را بالا و پایین می‌آوریم، یعنی ۸ نقطه. اصل تنظیم این است که اولاً نقطه بلند شدن 3 نقطه را تعیین کنید و سپس محور X را به انتهای دیگر حرکت دهید و سپس به نقطه بالابر ضربه بزنید. اگر نقطه اوج نور بالاتر از نقطه پایین است، باید عدسی آینه سطح سوم را به عقب بچرخانید و بالعکس. چرخش به راست و بالعکس.
اگر همیشه نمی توان نقطه نوری را طوری تنظیم کرد که منطبق باشد، به این معنی است که مسیر نوری آینه سطح 3 با محور X منطبق نیست و برای تنظیم زاویه عدسی آینه سطح 2 باید برگشت. برای تنظیم h8 تیوب لیزر باید برگردید و سپس از براکت معکوس شروع به تنظیم مجدد کنید تا 8 نقطه کاملاً منطبق شود.
تمرکز لنز
4 نوع لنز فوکوس وجود دارد: 50.8، 63.5، 76.2 و 101.6. من 50 رو انتخاب کردم8mm.
لنز فوکوس را در سیلندر سر لیزر قرار دهید، با طرف محدب رو به بالا، یک تخته چوبی شیب دار قرار دهید، محور X را حرکت دهید تا هر نقطه نقطه ای ایجاد شود. 2mm، موقعیت را با نازک ترین نقطه پیدا کنید، فاصله بین سر لیزر و تخته چوبی را اندازه بگیرید، این فاصله مناسب ترین موقعیت فاصله کانونی برای برش لیزری است و مسیر نوری در این مرحله تنظیم شده است.
مرحله 5. راه اندازی سیستم اگزوز ضربه ای
قسمت پنجم تنظیم سیستم دمیدن هوا و اگزوز است. دود غلیظی در حین برش لیزری تولید می شود و ذرات دود غلیظ صفحه فوکوس را می پوشانند و قدرت برش را کاهش می دهند. راه حل افزایش پمپ هوا در جلوی صفحه فوکوس است.
پمپ هوایی که من انتخاب می کنم پمپ باد کمپرسور هوا است، دلیل اصلی آن بالا بودن فشار هوا است و به دلیل عملکرد گاز در حین برش، راندمان برش قابل افزایش است. سیگنال خروجی برای کنترل شیر برقی از برد اصلی وصل می شود و شیر برقی پمپ هوا را برای دمیدن هوا کنترل می کند.
پروژه های برش لیزری چوب
پس از نصب، من نمی توانم صبر کنم تا یک برش آزمایشی از آن انجام دهم 6mتخته چند لایه متر که می توان آن را به آرامی برش داد و اثر آن بسیار ایده آل است. تنها مشکل این است که سیستم اگزوز کامل نشده است و دود نسبتاً زیاد است.
ورق فولادی ضد زنگ را با توجه به اندازه طرح برش دهید و پس از سوراخ کردن ورق فولادی ضد زنگ را با پیچ ثابت کنید. کل دستگاه کاملاً بسته است و فقط ورودی و خروجی هوا باقی می ماند.
فن اگزوز روی دیوار ثابت شده است و باید یک براکت ساخته شود.
3D خروجی هوا چاپ شده
فن فشار متوسط از a 300W پاور، یک خروجی هوای مستطیلی شکل که به طور ویژه با توجه به اندازه پنجره آلیاژ آلومینیومی خود طراحی شده است.
مرحله 6. راه اندازی سیستم های روشنایی و تمرکز
قسمت ششم سیستم نورپردازی و فوکوس است که از یک منبع تغذیه مستقل 6 ولت نوار نور LED استفاده می کند و نور LED به طور همزمان به قسمت سیستم کنترل، منطقه پردازش و فضای ذخیره سازی اضافه می شود.
یک سر لیزر متقاطع در پشت سر لیزر برای فوکوس اضافه شده است. از منبع تغذیه مستقل 5 ولت استفاده می کند و به یک کلید مستقل مجهز است. موقعیت سر لیزر با خط متقاطع تعیین می شود. خط لیزر افقی برای قضاوت در مورد عمق تخته استفاده می شود. مرکز نشان می دهد که تخته صاف نیست یا فاصله کانونی به درستی تنظیم نشده است، می توانید محور Z را به سمت بالا و پایین تنظیم کنید و خط افقی را به مرکز تنظیم کنید.
Laser Cross Focus را نصب کنید
Setp 7. بهینه سازی عملیاتی
بخش هفتم بهینه سازی عملیات است. به منظور تسهیل توقف اضطراری، سوئیچ توقف اضطراری در قسمت بالایی نزدیک به سطح کار طراحی شده است و یک کلید کلید، رابط USB و پورت رفع اشکال در کنار آن نصب شده است. قسمت جلویی با کلید برق اصلی، سوئیچ کنترل دمش هوا و اگزوز، سوئیچ روشنایی LED، سوئیچ فوکوس لیزری طراحی شده است که تمام عملیات را در زیر یک پنل انجام می دهد.
طرح بندی دکمه سوئیچ
درب کابینت در دو طرف دستگاه طراحی شده است، سمت چپ برای نگهداری ابزار مورد استفاده توسط برش لیزری و سمت راست برای بازرسی و نگهداری استفاده می شود. یک پنجره بازرسی در پایین قسمت جلو وجود دارد. هنگامی که یک قطعه کار رها می شود، می توان آن را از پایین خارج کرد. همچنین می توانید مشاهده کنید که آیا توان لیزر کافی است و آیا به موقع قطع شده است تا به موقع قدرت را افزایش دهید.
پدال پا هم اضافه کردم. هنگامی که نیاز به راه اندازی دستگاه برش لیزری دارید، برای تکمیل عملیات فقط باید روی پدال پا بگذارید که باعث صرفه جویی در عملکرد دکمه خسته کننده می شود که بسیار سریع و راحت است.
مرحله 8. تست و اشکال زدایی
در نهایت، آزمایش عملکرد سیستم برش لیزر، بهبود پارامترهای برش در فرآیند استفاده برای دستیابی به نتایج بهتر و اشکال زدایی عملکردهای برش لیزری و حکاکی لیزری ضروری است.
پروژه های برش لیزری
در این مرحله، ساخت کل دستگاه برش لیزری به پایان رسیده است. برخی از تنگناها و مشکلاتی که در فرآیند ساخت با آن مواجه شده اند، با کار سخت یکی یکی برطرف شده اند. این تجربه DIY بسیار ارزشمند است. از طریق این پروژه، من چیزهای زیادی در مورد دستگاه های برش لیزر یاد گرفتم. در عین حال از کمک مدیران صنعت که باعث شدند پروژه کمتر انحرافی داشته باشد بسیار سپاسگزارم.
