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