СТАНОК С ЧПУ СВОИМИ РУКАМИ

Открытый проект

Гравировка на металле с помощью слабого лазера

Здесь я опишу, как гравировать на поверхности металла с помощью станка с ЧПУ и слабого лазерного модуля. Замечу, что этот способ подойдёт для гравировки на поверхности любых сталей, включая конструкционные и стали с особыми свойствами. Итак, в первую очередь нам понадобится станок с ЧПУ. Подойдёт станок с ЧПУ, собранный по любой из предложенных на сайте схем. Я использовал модификацию с ременной передачей, ибо он работает заметно быстрее остальных. Далее, необходимо на станок установить лазерный модуль и подключить его к Ардуино. Мной использовался слабый лазер с выходной оптической мощностью 300 миллиВатт.
Как подключить лазерный модуль к ЧПУ на Ардуино описано здесь.

Для выжигания рисунка лазером использовался станок с ЧПУ со следующими характеристиками:

Рама станка с ЧПУ на Arduino: класическая;
Шаговые двигатели дешёвого ЧПУ: 17HS3404N;
Драйверы ШД самодельного ЧПУ: DM420;
Тип передачи: ременная;
Лазер: 405 нм, 300 миллиВатт;
Контроллер домашнего ЧПУ: Arduino UNO.

Гравировать будем Серп и Молот.

Серпи и Молот

Если собираетесь повторить гравировку серпа и молота, то для скачки исходного изображения нажмите правой кнопкой мыши на картинке и в выпавшем меню выберите Сохранить как.... Картинку из архива сохраните в любой удобной вам папке.

Берём металлическую пластину широной 40 мм, шлифуем её. Теперь можно обезжирить. Я обезжириваю ацетоном или просто мою с любым моющим средством, типа Fairy.

Обезжиренная пластина из нержавейки

Теперь на поверхность металлической пластины, на которой будем гравировать, наклеиваем широкий непрозрачный скотч или изоленту. У меня нашёлся черный скотч шириной 38 мм, купленный в Ашане. С той стороны, где не будет гравировки заготовку лучше оставить ”голой”, чтобы в случае ошибки не требовалось много переделывать. Если скотч глянцевый, то имеет смысл его слегка пошлифовать мелкой наждачной бумагой, чтобы поверхность стала матовой. Это нужно, чтобы видимый лазер лучше поглощался поверхностью, а не отражался.

На пластину наклеен скотч

Устанавливаем заготовку на нижнюю платформу станка с ЧПУ. Под заготовку я подкладываю фанеру, чтобы в случае ”промаха” лазер не оставил след на платформе.
Запускаем программу для управления станком с ЧПУ на Ардуино. В программе Arduino CNC в меню выбираем Лазерная гравировка->Орнаменты / силуэты. На появившейся форме Обведение силуэтов и орнаментов в блоке выбора файла выбираем изображение, которое будем наносить на металлическую полосу. Устанавливаем размер готового изображения и задержку между шагами при гравировке.

Настройки ЧПУ для гравировки на нержавейке

Не забываем поставить галку Гравировать.
Теперь нажимаем кнопку Разобрать. Дожидаемся, когда программа ЧПУ построит дерево вложения фигур. Проверяем подключено ли питание к двигателям и лазерному модулю. Нажимаем на кнопку Все. Дожидаемся окончания работы ЧПУ на Arduino. Теперь аккуратно сдираем скотч, в тех местах, которые окружают рисунок, выжженный лазером на ЧПУ. После того, как лишний скотч сняли, стоит промыть заготовку в тёплой воде с моющим средством и щёткой, чтобы смыть остатки ”липкой” основы скотча с открывшихся участков металла.

ЧПУ сделал рисунок на скотче, наклееном на пластину

Если всё получилось нормально и нас устраивает результат то обклеиваем изолентой открытые участки заготовки. Если где-то это сделать тяжело или вы не уверены, что скотч плотно приклеится к заготовке, то такие места можно заранее закрасить обычным лаком для ногтей.

Пластина готова к электролизу

Далее используем простой и эффективный метод: электролиз. Берем стеклянную тару подходящих размеров, наливаем в неё воду (из под крана). Воду лучше наливать теплую, чтобы в ней легко растворялась соль, но не очень горячую, чтобы скотч (изолента) не “размазался”. Теперь в воду добавляем 1-2 столовых ложки обычной пищевой соли и перемешиваем, пока соль не растворится. Теперь берём достаточно мощный блок питания. Я использовал самое дешёвое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов из Ашана.

Банка с соленой водой и зарядник для АКБ

К минусу блока питания подключаем любую ненужную металлическую деталь (например гвоздь). К плюсу – “оголённую” часть нашей заготовки. Опускаем гвоздь и заготовку в тару с солёной водой, при этом в воде не должна оказаться “оголённая” часть пластины. Включаем блок питания (зарядник для АКБ). Вода начнёт пузыриться около гвоздя и чернеть. Ждём около 10 минут. В это время можно не вынимая заготовку потереть её щёткой (например, старой зубной щёткой).
Периодически надо вынимать заготовку и оценивать полученный результат. Если пошли белые пузыри, а нужный результат ещё не достигнут, то можно добавить соли или навести новый раствор. Когда глубина гравировки на полосе из нержавейки нас устроит, снимаем остатки изоленты с заготовки, смываем с неё остатки липкой основы скотча и наслаждаемся результатом.

Банка с соленой водой и зарядник для АКБ

Посмотреть видео гравировки на металлической пластине с помощью самодельного станка с ЧПУ на Ардуино можно в галерее.