خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / با کمترین هزینه دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری ۱٫۶ وات بسازید

با کمترین هزینه دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری ۱٫۶ وات بسازید

در این ساختنی طرز ساخت دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری را یاد می گیرید که روی هر متریالی کار می کند. میزان کارایی این دستگاه فقط به قدرت لیزری که برای ساختش استفاده می کنید، بستگی دارد. ساخت دستگاه حکاکی لیزری ارزان تر از خریدن آن است و اگر مهارت کافی برای ساختش را دارید، حتماً اینکار را بکنید.

این دستگاه حکاکی لیزری برای ساخت برد مدار چاپی طراحی شده اما روی متریال های دیگر هم کار می کند. امروزه بیشتر بردهای مدار چاپی قطعات SMD دارند و به همین خاطر ساخت آنها با دست خیلی زمان بر است. بجای این روش می توانید از دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری استفاده کنید.

حتماً باید در حین ساخت و استفاده از دستگاه حکاکی لیزری از عینک استفاده کنید. لیزر دستگاه می تواند به چشم هایتان آسیب جدی برساند. در ضمن نباید سیم ها یا میله های فعال را لمس کنید چون ولتاژ زیادی دارند.

گام اول : وسایل مورد نیاز

وسایل مورد نیاز
وسایل مورد نیاز

قطعات مکانیکی

اندازه این دستگاه ۵۰ در ۵۰ سانتیمتر است اما شما می توانید با تغییر طول اکسترود آن را متناسب با نیازتان بزرگ یا کوچک کنید. اما برای ساخت دستگاه حکاکی لیزری ۵۰ در ۵۰ سانتیمتر به قطعات زیر نیاز دارید:

  • میله اکسترود آلومینیومی شکاف V (20 در ۲۰ میلیمتر) – چهار قطعه نیم متری
  • مینی چرخ دلرین V – ۱۴ عدد (دقت کنید که این چرخ ها را به همراه دو بلبرینگ و یک اسپیسری که بین بلبرینگ ها قرار می گیرد، بخرید)
  • پیچ M5 10 میلیمتری، پیچ پروفیل M5 6 میلیمتری، پیچ پروفیل M5 30 میلیمتری یا پیچ سرصاف، پیچ M3 10 میلیمتری، پیچ M3 15 میلیمتری و مهره شش ضلعی M3 و M5
  • صفحات نصب قطعه حامل – فایل پرینت این قطعات را می توانید در ادامه دانلود کنید. البته اگر به CNC دسترسی دارید، بهتر است آنها را از جنس فلز بسازید.
  • اسپیسر آلومینیومی با سوراخ های M5 به ضخامت ۱٫۲ اینچ
  • تسمه تایمینگ GT2
  • قرقره تایمینگ GT2 (با ۲۰ دندانه)
  • دو عدد بلبرینگ ۳ میلیمتری (۶۲۳ZZ یا ۶۲۳RS)

قطعات الکترونیکی

  • ۴ عدد استپر موتور Nema 17
  • ۳ عدد برد درایور A4988
  • کانکتور pitch دو پین ۲٫۵۴
  • منبع تغذیه ۱۲V, 3A
  • نوار pitch berg نر و ماده ۲٫۵۴ میلیمتری
  • ۳ عدد خازن ۱۰۰uF/25V
  • برد آردوینو Genuino یا Uno R3

لیست قطعات پرینت شده

فایل های لازم برای پرینت قطعات را در ادامه دریافت خواهید کرد. در لیست زیر مشخص می کنیم از هر قطعه باید چند عدد پرینت کنید.

  • قطعه Much4_y_belt_bridle 4 عدد
  • قطعه Much4_y_belt_bridle_base 4 عدد
  • قطعه Much4_x_end 2 عدد
  • قطعه Much4_cable_bridle 10 عدد
  • قطعه LaserMount_X_carriage یک عدد
  • قطعه LaserMount_main_mount_hexnut یک عدد

ابزار مورد نیاز

  • دریل و مته های کوچک تر از ۳ و ۵ میلیمتر
  • دریل فشاری
  • میله دندانه دار M3 و M5
  • پیچ گوشتی، انبر و …

گام دوم : حامل محور X را بسازید

حامل محور X یکی نسبت به حامل های دیگر پیچیده تر است چون بیشتر قطعات از جمله لیزر به آن وصل می شوند.

ابتدا باید پایه های نصب استپر موتورها را در هر دو طرف حامل X بسازید. این موتورها مسئول حرکت محور X هستند. می توانید فقط از یک موتور برای این محور استفاده کنید اما در آن صورت محور قوس می گیرد و رزولوشن دستگاه پایین می آید.

پیچ های M3 30 میلیمتری را داخل سوراخ های ثابت شکاف قرار دهید. از سه مهره M5 به عنوان اسپیسر استفاده کنید و سپس چرخ درلین را داخل آنها قرار بدهید. سپس با یک مهره نایلونی همه چیز را سرجایش ثابت کنید.

حالا دو پیچ دیگر را در سوراخ های قابل تنظیم ثابت کنید. می توانید این پیچ ها را بسته به میزان نرمی و راحتی که برای حرکت میله اکسترود در نظر دارید، حرکت بدهید.

در ساختنی بخوانید :  گلدان هایتان را با دستگاه آبیاری اتوماتیک سالم نگه دارید

این موتورها را به راحتی و از طریق چهار سوراخ ثابت نصب می شوند. می توانید روی این سوراخ ها از پیچ های M3 10 میلیمتری استفاده کنید.

دقت کنید که هنوز نباید قرقره را به موتور سفت کنید. وقتی موتور را روی میله اکسترود نصب کردید، باید تسمه را از آن رد کنید و براساس جای آن موتور را سفت کنید. مراحل ساخت را کامل کنید اما آن را روی حمل محور X وصل نکنید.

حالا می توانید سراغ نصب حامل بروید. مراحل کار تقریباً مشابه مراحل نصب محور Y است با این تفاوت که در این مرحله حامل را روی قسمتی از میله اسکترودر نصب می کنید که مخصوص محور X است. بهتر است لیزر را نزدیک به انتهای میله نصب کنید تا در حین ساخت دستگاه حکاکی لیزری آسیب نبیند. حامل های کابل ها را هم زیر محور X و روی میله اکسترود نصب کنید. این قطعات با پرینتر سه بعدی ساخته می شوند. حالا دو پایه نصب محور Y را روی دو طرف محور X نصب کنید و لیزر و پایه نصب محور X را ثابت کنید.

کشنده های تسمه را به دو طرف محور X وصل کنید اما آنها را سفت نکنید. تسمه را از یک طرف رد کنید و این سرش را محکم کنید. حالا تسمه را از زیر چرخ و روی قرقره رد کنید تا به طرف دیگر برسد. خیلی آرام قرقره را بکشید تا مطمئن بشوید به خیلی شل نیست و سپس پیچ های کشنده های تسمه را سفت کنید. دقت کنید که تسمه به طرف دندانه دار قرقره گیر کرده باشد. فقط در این حالت است چرخ ها روی طرف نرم تسمه حرکت خواهند کرد.

دقت کنید که همه سیم ها باید یک طرف دستگاه حکاکی لیزری جمع بشوند. همچنین یکی از موتورهای محور X و موتور محور Y باید از لیزر رد بشوند. اگر به دستگاه سوئیچ اضافه می کنید هم باید سیم ها را زیر آنها قرار بدهید. برای بستن سیم ها هم می توانید از بست کمری استفاده کنید.

گام سوم : پایه نصب لیزر

این مرحله پیچیده نیست اما زمان زیادی می برد. ابتدا باید بلبرینگ ها را داخل سوراخ های وسط قطعه پرینت شده قرار بدهید. دقت کنید که بلبرینگ ها باید داخل سوراخ ها کاملاً چفت باشند و تکان نخورند. اگر لازم بود می توانید داخل سوراخ ها را کمی سنباده بزنید. موقع نصب هم زیاد فشار نیاورید تا قطعه پلاستیکی ترک برندارد یا نشکند.

سپس یک پیچ M3 10 سانتیمتری را از بلبرینگ بالایی و سپس پایه نصب لیزر رد کنید. قطعه نصب لیزر دو شکاف برای مهره های M3 دارد. دقت کنید که باید در هر دو طرف بلبرینگ دو پیچ M3 داشته باشید. به این ترتیب وقتی پیچ ها را به سمت بالا و پایین تکان بدهید، لیزر هم حرکت خواهد کرد.

از میله های فلزی ۳ میلیمتری هم به عنوان قطعات پشتبان پایه نصب لیزر استفاده می کنیم تا آن را صاف و هم سطح با سایر قطعات نگه داریم.

برای ساخت دستگاه حکاکی لیزری به محور Z دستی هم نیاز داریم. چون وقتی از لیزر استفاده می کنیم، پرتوی لیزر روی تخته برش زیری متمرکز می شود. با این حال ضخامت متریال های مختلف می تواند این تمرکز را خنثی کند. این مسئله روی متریال های نازک مشکل ایجاد نمی کند اما وقتی بخواهید متریال های ضخیم را ببرید، قدرت لیزر کمتر می شود. این محور به شما اجازه می دهد پایه نصب لیزر را به نسبت ضخامت متریال بالا ببرید و مطمئن شوید لیزر درست متمرکز شده است. اگر هم برش را به صورت مرحله ای انجام می دهد، می توانید در هر بار برش لیزر را پایین تر بیاورید تا در نهایت به نقطه تمرکز مورد نظرتان برسد. می توانید یک مقیاس پرینت شده روی لبه پایه نصب قرار بدهید و بالای پایه نصب لیزر یک سوزن بگذارید تا کار نصب ساده تر بشود. به این ترتیب تنظیم لیزر با دقت بیشتری انجام می شود.

در ساختنی بخوانید :  با وسایل ساده شاسی ربات حرفه ای درست کنید

گام چهارم : محور Y

برای نصب میله اکسترود محور Y از میله های آلومینیومی صاف استفاده کنید. می توانید از میله اکسترود اضافی هم برای نصب این محور استفاده کنید (مثل محور X).

میله اکسترود محور Y را از پایه نصب موتور محور Y رد کنید. دقت کنید که هر دو میله اکسترود باید دقیقاً هم اندازه باشند. در دو طرف هر دو محور Y دو سوراخ دریل کنید و آنها را دندانه دار کنید. سپس آنها را روی میله آلومینیومی قرار بدهید و با آن فریم را کامل کنید. سپس موتورهای محور Y را در طول فریم ثابت کنید.

به دو سر محور Y درپوش وصل کنید. این درپوش ها کار کشنده های تسمه را هم برای محور Y می کنند. فرایند نصب این درپوش ها مشابه مراحل نصب آنها روی محور X است.

با ساخت محور Y فریم دستگاه و قطعات مکانیکی آن کامل می شود. البته به این شرط که همه سیم ها را یک طرف فریم جمع کرده باشید.

گام پنجم : درایورهای موتور

از استپر موتورها برای به حرکت درآوردن محورها با رزولوشن های مختلف استفاده می کنیم. برای این نوع موتور می توانید از درایورهای مختلف استفاده کنید که ما درایور A4988 را پیشنهاد می کنیم. این نوع درایور را می توانید روی برد بورد هم نصب کنید اما ما از برد مدار چاپی استفاده کرده ایم. سپس این برد را از طریق GRBL به برد آردوینو وصل می کنیم.

نحوه نصب درایور به استپر موتورها به نوع درایوری که استفاده می کنید، بستگی دارد. اگر از درایور A4988 استفاده می کنید، نحوه نصب و تنظیم محدوده جریان را در این لینک ببینید.

در بردی که ما طراحی کرده ایم، دو سیم جامپر هست که امکان اتصال دو درایور به یک استپر موتور را می دهد . از طریق آنها می توانید دو موتور محور Y را با یک درایور هدایت کنید. وقتی درایورها و موتورها را تنظیم کنید، دو درایور A4988 انتهایی، دو موتور محور Y را براساس ورودی های آردوینو کنترل خواهند کرد. دقت کنید که دو موتور محور Y در جهت مخالف می چرخند چون در دو طرف محور X قرار دارند. به همین خاطر جهت یکی از موتورها را باید با دست عوض کنید. اینکار را از طریق برعکس کردن کویل موتور (با توجه به جهت کویل موتور دیگر محور Y) انجام بدهید.

GRBL نرم افزاری است که اطلاعات مکانی صفحات محورهای X، Y و Z را به کدهایی تبدیل می کند که قابلیت انتقال به درایورها و موتورها را دارد. چون محور Z دستگاه حکاکی لیزری ما دستی است، ما از نرم افزار فقط برای محورهای X و Y استفاده می کنیم. جزییات بیشتر درباره نصب GRBL را در ادامه خواهید خواند.

تمام فایل های مورد نیاز برای ساخت برد موتورهای دستگاه حکاکی لیزری هم از لینک زیر قابل دریافت است.

گام ششم : درایور لیزر

بیشتر لیزرهای مبتنی بر دیود باید از طریق درایورهایی که جریان ثابت دارند، هدایت بشوند. ما از درایور Osram PLTB450B استفاده کرده این چون در صورت ورود جریان اضافی خاموش می شود و بعد از تنظیم جریان دوباره روشن می شود. البته این درایور لیزر به خاطر قیمت کم، قابلیت قدرت و تنظیم قدرت لیزر را ندارد و به همین خاطر نمی شود حکاکی لیزری را با سایه های مختلف انجام داد. اگر این ویژگی را می خواهید باید از درایورهای گران تر استفاده کنید.

حداکثر جریان ورودی مجاز این درایور لیزر، ۱۲ ولت است و خروجی آن ۱A و ۵٫۵ ولت است. شماتیک و سایر فایل های مورد نیاز برای ساخت برد درایور لیزر در لینک زیر موجود است.

در ساختنی بخوانید :  دستبند پاراکورد بسازید و با مهره های چوبی تزیینش کنید

اگر از این درایور لیزر استفاده می کنید، نباید هدر INH و ورودی MCU همزمان وصل کنید. اگر هدر INH وصل می کنید، از درایور به عنوان منبع جریان ثابت ۱A مستقل استفاده کنید. اگر ورودی MCU را وصل می کنید، می توانید لیزر را از طریق برد آردوینو روشن و خاموش کنید.

می توانید به همراه لیزر از هیت سینک هم استفاده کنید. مناسب ترین گزینه هیت سینک ۵۱ در ۵۱ میلیمتری به همراه فن ۱۲ ولتی است. پایه نصب لیزر را همانطور که در تصویر می بینید به فن هیت سینک وصل کنید. اگر لازم بودن ماژول لیزر و پایه نصب فاصله بیاندازید.

گام هفتم : قطعات دستگاه را بهم وصل کنید

حالا باید تمام قطعات دستگاه حکاکی لیزری را بهم وصل کنید و نرم افزار را نصب کنید.

ابتدا باید GRBL را روی آردوینو نصب کنید. برای اینکار ابتدا نرم افزار را از این لینک دانلود کنید، فایل را اکسترکت کنید و سپس فولدر grbl را به صورت کتابخانه به آردوینو اضافه کنید. سپس آردوینو را ری استارت کنید، از مسیر File > Examples کتابخانه grbl را انتخاب کنید و آپلود را بزنید.

برای تایید آپلود، سریال مانیتور را باز کنید و مطمئن شوید خط GRBL نمایش داده خواهد شد.

نرم افزار GRBL را تنظیم کنید

قبل از اینکه استفاده از دستگاه را شروع کنید، باید نرم افزار GRBL را متناسب با ویژگی های موتورها و رزولوشن مورد نیازتان (یا میکرو استپ) تنظیم کنید. ما نرم افزار را روی ۱۶/۱ میکرواستپ تنظیم کردیم؛ این یعنی رزولوشن هر موتور به ۱۲۰۰ میکرو استپ تقسیم می شود. دقت کنید که هر چه میکر استپ کمتر باشد، گشتاور کمتر می شود.

چون از قرقره ۲۰ دندانه و تسمه تایمینگ ۲ میلیمتری استفاده کرده ایم، باید تعداد استپ ها به میلیمتر را برای GRBL مشخص کنیم. برای اینکار می توانید از این ماشین حساب استفاده کنید (این مقدار برای ما ۸۰ است). برای سریال ترمینال باید $ را تایپ کنید و اینتر را بزنید تا بتوانید این مقدار را برای محورهای Y و X تغییر دهید. به همین ترتیب می توانید سایر مقادیر را هم تغییر دهید. بهتر است میزان محدوده حرکت موتور محورهای Y و X و شتاب آنها را هم تنظیم کنید.

همچنین باید پین های Step و Dir را هم به آردوینو وصل کنید. پین های محور X را به پین های D2 (step) و D5 (dir) وصل کنید و محور Y را هم به پین های D3 و D6 وصل کنید. لیزر را هم به D11 وصل کنید. در ضمن تمام اتصال به زمین بردها باید بهم وصل شوند. تغذیه آردوینو هم از طریق USB و دستگاه انجام می شود.

برنامه های مختلفی وجود دارند که با زبان G-code (زبان خروجی GRBL) سازگار هستند اما ما دو نمونه grblControl و bCNC را پیشنهاد می کنیم.

برای تبدیل کردن وکتورهای گرافیکی به Gcode هم می توانید از آخرین نسخه نرم افزار Inkscape استفاده کنید.

در نهایت هم کل قطعات دستگاه حکاکی لیزری را روی یک تخته چندلا که یک ورق آلومینیومی یک میلیمتری رویش قرار داده اید، نصب کنید. قطعات را هم با یک جعبه پلاستیکی بپوشانید. البته بهتر است درپوش این جعبه شفاف باشد.

دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری آماده کنید

بهتر است دستگاه حکاکی لیزری را با ساخت استنسیل از متریال های نازک تست کنید. وقتی مطمئن شدید دستگاه کار می کند، می توانید سراغ متریال های ضخیم تر بروید و برش های چند مرحله ای را امتحان کنید.

اگر این دستگاه حکاکی لیزری را ساختید، تصاویرش را برای ساختنی ارسال کنید.

منبع

خلاصه مطلب
با کمترین هزینه دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری 1.6 وات بسازید
عنوان مطلب
با کمترین هزینه دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری 1.6 وات بسازید
توضیح کوتاه
دستگاه حکاکی لیزری و برش لیزری بسازید.
نویسنده
ساختنی
ساختنی

بیشتر بخوانید:

آموزش ساخت سرعت سنج دوچرخه با برد آردوینو و میکروکنترلر Atmega 328p... در این ساختنی آموزش ساخت سرعت سنج دوچرخه را یاد می گیرید. قطعه اصلی این سرعت سنج میکروکنترلر آردوینو است که کار با آن بسیار ساده است. ما کدهای آردوینو...
آموزش ساخت : با لگو جاکلیدی دیواری بسازید... طرز ساخت انواع جاکلیدی دیواری و دستی در ساختنی زیاد است. اما جاکلیدی که ساختنش برای بچه ها جالب باشد؛ تابحال این یکی را نداشته ایم. در این ساختنی یک ک...
یک لوستر چوبی بسازید و از آن به عنوان جاشمعی هم استفاده کنید... ساخت لوستر چوبی یکی از ایده های ارزان قیمت برای تغییر دکوراسیون است. قبلاً در ساختنی آموزش ساخت چندین مدل لوستر را یاد گرفته اید. امروز هم آموزش ساخت ...
آموزش ساخت : با لوله PVC پایه لپ تاپ بسازید... بسیاری ما به اقتضای شغل و موقعیت مان باید هر روز چند ساعت از لپ تاپ استفاده کنیم. اگر شما هم جزو این دسته باشید می دانید که کار با لپ تاپی که روی سطح ...
آموزش ساخت : عروسک جغد نمدی بسازید عروسک سازی یک مهارت است اما روش هایی هست که این مهارت را ساده میکند و اجازه می دهند همه از این هنر لذت ببرند. در این پست ساختنی هم طرز ساخت یک عروسک ج...
تارت شکلاتی بدون خمیر و خوشمزه بپزید وقتی می خواهید خیلی سریع یک دسر خوشمزه درست کنید، این تارت شکلاتی یکی از انتخاب هایتان خواهد بود. مواد لازم برای تهیه این تارت شکلاتی در هر آشپزخانه ا...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

سیستم روشنایی هوشمند با قابلیت نصب روی وسایل مختلف بسازید

حتماً برای شما هم پیش آمده که به رختخواب رفته و خاموش کردن لامپ ها …

۱۴ دیدگاه ها

  1. با این لیزر میشه فلزات با ضخامت ۱۰ میلیمتر رو برید؟

  2. با سلام ببخشید ما از کجا می توانیم درایور Osram PLTB450B را بخریم ممنون میشم اگه رهنمایی کنید یا از این درایور می تونم استفاده کنم ماژول درایور لیزر ۱۲ ولت TTL Support با توان خروجی ۳ الی ۴٫۵ وات

  3. سلام به همگی
    کسی میتونه سایتی رو معرفی کنه که قطعات این دستگاه وخصوصا لیزر رو داشته باشه؟

  4. سلام اقای جمالی
    سایت خیلی خوبی دارین و امیدوارم هرچه زودتر فروشگاه راه بیافته اخه میخوام واسه پروژه ساخت. یه دستگاه CNC بسازم ولی مشکلم پیدا کردن قطعاتشه
    حتی نمیدونم قطعاتشو برم کجا پیدا کنم

  5. دوستان من هیچ لینکی نمی بینم بخوام فایل هاش رو دانلود کنم
    به هر حال برنامه نویسی نمی خواد ؟؟؟؟

  6. سلام
    یه سوال فنی ؟
    دوستان بفرمایین این لیزر ۱٫۶ واتی میتونه یک لایه پارچه را برش بزنه ؟
    بصورت کاتر میخوام که فقط برش عرضی بزنه
    اگه وات بالاترش باید بگیرم واتی که کار برش من را انجام میده چند وات باید باشه
    البته با سرعت معقولانه برش بزنه مثلا عرض یک متر پارچه را دو ثانیه ای برش بزنه
    منتظر جوابتون هستم

    • مهرداد جمالی

      با سلام
      اگر منظور شما از یک لایه پارچه یک پارچه هست حتما می تونه اما اگر منظورتون چند پارچه روی هم دیگر هست ، باید تست کنید ببینید در عمل تا چند پارچه عمق برشش هست. در مورد تهویه هم یک فکری بکنید.

      با تشکر.

      • سلام
        بلی یک لایه پارچه هست
        چنیدین لایه پارچه اگه روی هم باشه موقع لیزر خوردن بهم میچسبه و اصلا جالب نمیشه
        اگه بخوام خودم تست کنم چون یخوده هزینه داره برام مقرون بصرفه نیست اگه کسی این لیزر را داره بهم معرفی کنید برام پارچه یک لایه تست بزنه جوابشو بهمون بده .اگه جواب مثبت بوئ حتما یکیشو میخوام
        تو سایت یوتوب فیلم هایی که وجود داره در حد حکاکی انجام میشه . فیلم برش با لیزر تو سایت پیدا نکردم

      • مهرداد جمالی

        ما فرد خاصی رو نمی تونیم معرفی کنیم . اگر تهران تشریف دارید می تونید در میدان انقلاب سوال بفرمایید،افراد زیادی دارند دستگاه لیزر

پاسخ دهید