Làm thế nào để chế tạo máy cắt laser? - Hướng dẫn tự làm
Giới thiệu
Mọi người đều biết rằng để trở thành một nhà sản xuất hoặc người tự làm có trình độ, cần phải sử dụng máy cắt laze về cơ bản là khóa học bắt buộc để nhập học, nhưng có thể có nhiều vấn đề. Nếu bạn có thể tự xây dựng một khóa học, liệu vấn đề có dễ giải quyết không?
Dự án tôi muốn chia sẻ là một máy cắt laser được sản xuất vào năm ngoái. Tôi tin rằng mọi người đều quen thuộc với máy cắt laser (còn được gọi là khắc bằng laser vì nó có thể thực hiện các công việc khắc laser), và nó cũng là một hiện vật để các nhà sản xuất thực hiện các dự án. Những ưu điểm của nó như xử lý nhanh, sử dụng hiệu quả các tấm và hiện thực hóa công nghệ cắt mà các quy trình truyền thống không thể đạt được được mọi người yêu thích sâu sắc.
Thông thường khi sử dụng máy CNC để làm việc, có những vấn đề sau so với cắt laser, cần phải lắp đặt và thay đổi công cụ trước khi làm việc, cài đặt công cụ, tiếng ồn quá mức, thời gian xử lý lâu, ô nhiễm bụi, bán kính công cụ và các vấn đề khác. Tính ưu việt của cắt dẫn đến ý tưởng tự chế tạo máy cắt laser.
Sau khi có ý tưởng này, tôi bắt đầu thực hiện nghiên cứu khả thi về ý tưởng này. Sau nhiều lần nghiên cứu và so sánh các loại máy cắt laser khác nhau, kết hợp với các điều kiện và nhu cầu gia công riêng, sau khi cân nhắc ưu và nhược điểm, tôi đã lập kế hoạch xây dựng từng bước với thiết kế và chế tạo theo dạng mô-đun, có thể tháo rời và nâng cấp.
Sau 60 ngày, mỗi bộ phận của máy đều áp dụng thiết kế mô-đun. Thông qua khái niệm mô-đun hóa, việc gia công và sản xuất thuận tiện, lắp ráp cuối cùng đủ, áp lực tài chính sẽ không quá lớn, các bộ phận cần thiết có thể được mua từng bước. Kích thước của máy hoàn thành đạt 1960mm * 1200mm * 1210mm, hành trình gia công là 1260mm * 760mm, công suất cắt là 100W. Máy có thể xử lý một số lượng lớn các bộ phận cùng một lúc và có chức năng cắt laser, khắc, quét, khắc chữ và đánh dấu.
Kế hoạch dự án
Toàn bộ quá trình sản xuất của dự án bao gồm bảy phần chính, cụ thể là: hệ thống điều khiển chuyển động, thiết kế cấu trúc cơ khí, hệ thống điều khiển ống laser, hệ thống dẫn sáng, hệ thống thổi và xả khí, hệ thống tập trung ánh sáng, tối ưu hóa hoạt động và các khía cạnh khác.
Ý tưởng chung để tạo ra chữ cái đầu tiên là:
1. Hành trình của máy cắt laser được tạo ra phải lớn để lấp đầy khoảng trống mà phạm vi xử lý của Máy cnc không đủ lớn, có thể tiết kiệm công sức cắt trước tờ giấy. Bạn cũng có thể sử dụng chức năng khắc laser để khắc trực tiếp lên các tấm lớn, giải quyết vấn đề khắc thủ công.
2. Do hành trình tăng lên nên công suất của máy cắt laser không thể quá thấp, nếu không, tia laser sẽ bị mất một lượng nhất định trong quá trình dẫn khí, do đó công suất tổng thể không thể thấp hơn 100W.
3. Để đảm bảo độ chính xác và hoạt động trơn tru của máy cắt laser, vật liệu tổng thể phải toàn bộ là kim loại.
4. Thuận tiện khi sử dụng và vận hành.
5. Cấu trúc được thiết kế có thể đáp ứng được kế hoạch nâng cấp tiếp theo.
Ban kiểm soát
Máy cắt laser tự chế
Với khuôn khổ ý tưởng và kế hoạch DIY chung, chúng ta hãy bắt đầu 8 bước để chế tạo máy cắt laser. Tôi sẽ trình bày chi tiết về quy trình chế tạo cụ thể và các chi tiết liên quan.
Bước 1. Thiết kế hệ thống điều khiển chuyển động
Bước đầu tiên là hệ thống điều khiển chuyển động. Tôi sử dụng bo mạch chủ laser RDC6442S-B (EC). Bo mạch chủ điều khiển này có thể điều khiển bốn trục, cụ thể là X, Y, Z và U. Bo mạch chủ đi kèm với màn hình hiển thị tương tác. Trạng thái chạy của máy, lưu trữ các tệp xử lý và gỡ lỗi máy có thể được hoàn thành thông qua màn hình vận hành, nhưng một điều cần lưu ý là các thông số điều khiển động cơ của trục XYZ cần được kết nối với máy tính để cài đặt thông số.
Ví dụ: tăng tốc và giảm tốc không tải, tăng tốc và giảm tốc khi cắt, tốc độ không tải, hiệu chỉnh lỗi vị trí động cơ, lựa chọn loại laser. Hệ thống điều khiển được cấp nguồn bằng 24V DC, yêu cầu nguồn điện chuyển mạch 24V. Để đảm bảo tính ổn định của hệ thống, sử dụng hai nguồn điện chuyển mạch 24V, một nguồn 24V2A cung cấp trực tiếp cho bo mạch chủ và nguồn còn lại 24V15A cung cấp điện cho ba động cơ, trong khi đầu vào 220V được kết nối với bộ lọc 30A để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.
Kiểm tra hệ thống điều khiển
Sau khi các thông số được thiết lập, bạn có thể kết nối động cơ để kiểm tra chạy không tải. Ở giai đoạn này, bạn có thể xác minh đường kết nối động cơ, hướng động cơ, hướng hoạt động của màn hình, cài đặt phân chia động cơ bước, nhập tệp cắt để vận hành thử. Động cơ tôi chọn là động cơ bước hai pha 57 có chiều dài 57mm, vì chỉ còn lại 3 cái trong dự án trước, vì vậy tôi sử dụng trực tiếp với ý định không lãng phí. Trình điều khiển tôi chọn là TB6600, đây là một động cơ bước thông thường. Vào trình điều khiển động cơ, phân chia được đặt thành 64.
Nếu bạn muốn hệ thống cắt laser có hiệu suất tốc độ cao tốt hơn, bạn có thể chọn động cơ bước ba pha, có mô-men xoắn lớn hơn và hiệu suất tốc độ cao rất tốt. Tất nhiên, sau các thử nghiệm tiếp theo, người ta thấy rằng động cơ bước hai pha 57 hoàn toàn có khả năng di chuyển tốc độ cao của trục X khi quét ảnh bằng laser, vì vậy tôi sẽ sử dụng nó trong thời gian này và thay thế động cơ nếu cần nâng cấp sau này.
Về hệ thống bảo vệ an toàn, bố trí mạch tổng thể phải tách biệt điện áp cao và điện áp thấp. Khi đấu dây, cần chú ý không được có giao thoa. Điểm quan trọng nhất là phải nối đất. Bởi vì khi điện áp cao chạy qua, khung kim loại và vỏ sẽ sinh ra điện cảm ứng, khi tay chạm vào sẽ có cảm giác tê. Lúc này, chúng ta phải chú ý nối đất hiệu quả, điện trở nối đất tốt nhất không quá 4 ohm (cần kiểm tra dây nối đất), để phòng ngừa tai nạn điện giật, ngoài ra, công tắc nguồn chính cũng cần thêm công tắc chống rò rỉ.
Công tắc giới hạn
Bảng điều khiển cũng cần lắp công tắc dừng khẩn cấp, công tắc nguồn có chìa khóa, công tắc giới hạn trục X, Y, Z cho từng trục chuyển động, công tắc bảo vệ nước nhiệt độ không đổi cho ống laser, công tắc dừng khẩn cấp để bảo vệ nắp mở nhằm nâng cao độ an toàn cho máy cắt laser.
Bố cục mạch
Để thuận tiện cho việc bảo trì sau này, mỗi thiết bị đầu cuối có thể được dán nhãn tương ứng.
Bước 2. Thiết kế cơ khí
Bước thứ hai là thiết kế kết cấu cơ khí. Bước này là trọng tâm của toàn bộ máy cắt laser. Độ chính xác của máy và hoạt động của máy cần được hiện thực hóa bằng kết cấu cơ khí hợp lý. Khi bắt đầu thiết kế, vấn đề đầu tiên phải đối mặt là xác định lộ trình xử lý và việc xây dựng lộ trình xử lý đòi hỏi phải có tư tưởng chỉ đạo ban đầu. Cần bao nhiêu phạm vi xử lý?
Thiết kế kĩ thuật
Kích thước của một tấm ván gỗ là 1220mm*2400mm. Để giảm thiểu số lượng thớt, chiều rộng của tấm ván gỗ là 1200mm làm phạm vi xử lý chiều dài, và chiều rộng xử lý phải lớn hơn 600mm, vì vậy tôi đặt chiều rộng ở mức khoảng 700mm, và chiều dài và chiều rộng Mỗi chiều dài cộng với 60mm chiều dài để kẹp hoặc định vị. Theo cách này, phạm vi xử lý hiệu quả thực tế có thể được đảm bảo là 1200mm*700mm. Theo ước tính chung về phạm vi của hành trình xử lý, kích thước tổng thể gần 2 mét, không vượt quá phạm vi tối đa 2 mét đối với giao hàng nhanh, đáp ứng yêu cầu.
Phụ kiện phần cứng
Bước tiếp theo là mua phụ kiện phần cứng, đầu laser, một chống, hai chống, ròng rọc đồng bộ, v.v. Tôi đã chọn thanh nhôm định hình dày 4040 tiêu chuẩn Châu Âu cho khung chính, vì độ chính xác lắp đặt của trục XY quyết định độ chính xác gia công trong tương lai và vật liệu phải chắc chắn. Phần chùm tia trục X của đầu laser được làm bằng thanh nhôm định hình dày 6040 và chiều rộng rộng hơn 4040 của trục Y, vì khi đầu laser ở vị trí giữa, thanh nhôm định hình sẽ biến dạng nếu độ bền không đủ.
Phụ kiện phần cứng
Thiết kế cấu trúc trục XY
Trước khi thiết kế cấu trúc trục XY, trước tiên hãy đo và vẽ các phụ kiện phần cứng và các bộ phận khác nhau, sau đó tiến hành thiết kế cấu trúc thông qua phần mềm AutoCAD.
Thiết kế cấu trúc trục XY
Việc truyền trục X được giảm tốc bởi động cơ bước thông qua ròng rọc đồng bộ và đưa ra đai đồng bộ, và đầu mở của đai đồng bộ được kết nối với đầu laser. Sự quay của động cơ bước trục X dẫn động đai đồng bộ để di chuyển đầu laser theo chiều ngang; việc truyền trục Y tương đối phức tạp hơn một chút. Để làm cho các thanh trượt tuyến tính trái và phải di chuyển đồng bộ với một động cơ, hai mô-đun tuyến tính cần được kết nối song song với một trục quang, sau đó trục quang được dẫn động bởi động cơ bước để dẫn động hai thanh trượt tuyến tính cùng một lúc, để di chuyển trục Y. Trục X luôn có thể ở vị trí nằm ngang.
Gia công & lắp ráp linh kiện
Sau khi hoàn thành thiết kế, bước tiếp theo là gia công và lắp ráp các chi tiết, gia công bộ đệm trục X, 3D in giá đỡ trục quang trục Y, lắp ráp khung nhôm định hình, lắp thanh dẫn hướng tuyến tính, v.v. Phần quan trọng và tẻ nhạt nhất là điều chỉnh độ chính xác. Quá trình này đòi hỏi phải gỡ lỗi nhiều lần và đòi hỏi sự kiên nhẫn.
Trục Y được kết nối với trục quang
1. Trục quang được cố định bằng 2 khớp nối và giá đỡ trục quang.
2. Xử lý tấm lót trục X để kết nối thanh nhôm trục X với hai mô-đun tuyến tính của trục Y.
3. Trong quá trình lắp đặt khung nhôm định hình trục XY, phải đảm bảo độ thẳng đứng và độ song song của khung trong quá trình này, do đó cần phải đo lại nhiều lần trong quá trình để đảm bảo kích thước chính xác. Khi lắp đặt hai thanh dẫn hướng tuyến tính trên trục Y, hãy đảm bảo rằng các thanh dẫn hướng song song với thanh nhôm và đo bằng đồng hồ đo để đảm bảo độ song song nằm trong phạm vi 0.05mm.
Lắp đặt đầu laser trục X, thanh dẫn hướng tuyến tính, xích kéo thùng và động cơ bước
4. Khi lắp ray dẫn hướng tuyến tính, cần đảm bảo ray dẫn hướng song song với thanh nhôm định hình. Ray dẫn hướng của từng đoạn cần được đo bằng đồng hồ đo để đảm bảo độ song song nằm trong phạm vi 0.05mm, tạo nền tảng tốt cho việc lắp đặt tiếp theo.
Sửa vị trí trục X
5. Để lắp đặt đai đồng bộ trục Y, trước tiên hãy đảm bảo trục X ở trạng thái nằm ngang và sử dụng đồng hồ đo để đánh dấu đồng hồ. Sau khi đo, thấy rằng bản thân thanh nhôm có độ cong khoảng 0.05mm, do đó độ chính xác theo chiều ngang phải được kiểm soát trong phạm vi 0.1mm (tốt nhất là đặt lại hai đồng hồ đo về XNUMX) và vị trí của hai thanh trượt và trục X được cố định bằng kẹp.
Luồn dây đai thời gian vào cả hai bên
6. Đưa dây curoa cam về cả hai bên và cố định dây curoa cam ở bên trái. Sau đó đặt lại đồng hồ đo tiếp điểm bên trái về số 0.1, đo sai số ngang ở bên kia, điều chỉnh sai số ngang trong phạm vi 0.1mm và cố định bằng kẹp. Sau đó cố định dây curoa đồng bộ bên phải. Lúc này, do thao tác lắp đặt ở bên phải, sai số ngang chắc chắn sẽ tăng lên. Sau đó di chuyển đồng hồ đo quay về bên trái một lần nữa về số XNUMX và nới lỏng khớp nối bên phải để di chuyển trục X. Trượt thanh trượt, điều chỉnh sai số ngang trong phạm vi XNUMXmm và cố định khớp nối mô-men xoắn bằng kẹp.
7. Bây giờ bạn có thể nới lỏng kẹp ở cả hai bên, kiểm tra xem trục X có ở vị trí nằm ngang khi trục Y di chuyển không, vặn bánh xe đồng bộ trục Y và lặp lại quy trình đo trước đó. Nếu phát hiện trục X không đồng bộ, có thể là độ chặt của đai đồng bộ khác nhau ở cả hai bên hoặc độ chính xác của từng cấu trúc chưa được điều chỉnh đúng cách, khi đó bạn cần quay lại giai đoạn trước và điều chỉnh lại. Miễn là độ chặt của đai đồng bộ được điều chỉnh, trục X phải được điều chỉnh lại một lần nữa cho đến khi trục Y di chuyển và trục X luôn nằm trong phạm vi lỗi ngang là 0.1mm. Hãy nhớ kiên nhẫn ở giai đoạn này.
Điều chỉnh Khung Trục XY
8. Kiểm tra xem độ chặt của dây đai thời gian ở cả hai bên có đồng đều không, và nên ấn nhẹ xuống độ sâu 1-2cm để độ sâu ở cả hai bên đồng đều.
9. Lắp động cơ bước. Khi lắp động cơ, bạn cần chú ý điều chỉnh độ chặt của nó. Nếu dây đai đồng bộ quá lỏng sẽ gây ra độ rơ chuyển động, và nếu quá chặt sẽ làm dây đai đồng bộ bị nứt.
Lắp đặt động cơ bước trục Y
Kiểm tra độ ổn định của cơ chế cơ học
Kết nối hệ thống điều khiển để kiểm tra độ ổn định của cấu trúc cơ khí, kết nối máy tính để gỡ lỗi các thông số động cơ, đo độ lệch giữa đồ thị được vẽ và kích thước thiết kế, điều chỉnh lượng xung của động cơ bước theo độ lệch khoảng cách thực tế và kiểm tra xem có khe hở phản ứng trong cơ cấu hay không. Mỗi hành trình có mạch lạc không và các điểm giao nhau có được kết nối không. Vẽ lặp lại được thực hiện và độ chính xác định vị lặp lại được phát hiện bằng cách vẽ lặp lại. Tất nhiên, độ chính xác định vị lặp lại của cơ cấu có thể được phát hiện bằng cách sử dụng đồng hồ đo quay số cố định và đồng hồ đo.
Kết nối hệ thống điều khiển để thử nghiệm
Sau khi lặp lại bản vẽ ba lần, bạn có thể thấy rằng tất cả các nét vẽ đều là một nơi không có bóng mờ, cho thấy việc di chuyển là ổn. Hiện tại, trục XY đã có thể vẽ đồ họa. Nếu chức năng nâng bút được thêm vào, nó có thể trở thành một máy vẽ khổ lớn. Tất nhiên, mục đích thực sự là để chế tạo một máy cắt laser, vì vậy chúng ta cần tiếp tục làm việc chăm chỉ.
Sau khi trục XY hoàn thành, bước tiếp theo là tạo trục Z. Trước khi tạo trục Z, chúng ta cần thực hiện 3D mô hình hóa và thiết kế toàn bộ khung. Vì trục Z được kết nối với bệ cắt và cố định trên mô-đun khung nên phải được thiết kế và sản xuất cùng nhau. Trục Z thực hiện chức năng nâng lên và hạ xuống, sau đó mô-đun trục XY được đặt trực tiếp lên trên và sự kết hợp có thể thực hiện chức năng của trục XYZ.
Thiết kế sàn nâng trục Z
Sử dụng mô hình Solidworks, thiết kế khung tổng thể và cấu trúc trục Z của bàn cắt laser. Thông qua 3D Theo quan điểm này, các vấn đề về cấu trúc có thể được phát hiện và khắc phục nhanh chóng.
Tòa nhà nền tảng di động
Với khung và cấu trúc tại chỗ, có thể tạo ra bệ di động ở phía dưới máy. Toàn bộ máy cắt laser được đặt trên bệ. Máy tương đối lớn. Việc chế tạo bàn cắt laser rồi di chuyển lên là không thực tế. Quá trình này cũng sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của máy, vì vậy chỉ có thể chế tạo trên bệ di động phía dưới.
1. Bây giờ bắt đầu xây dựng nền tảng di động ở phía dưới, trước tiên hãy mua thép vuông dày 5050 để làm khung.
2. Thép vuông được hàn từng cái một, sau khi hoàn thành rất chắc chắn, cả người ngồi lên cũng không có vấn đề gì.
3. Hàn 4 con lăn vào khung và chừa khoảng hở 600mm ở phía bên trái. Mục đích chính là để dành không gian cho máy bơm nước và không khí nhiệt độ không đổi. Bây giờ khung của bệ di động đã được hàn, cần lắp một lớp gỗ ở trên và dưới.
4. Xây dựng khung máy và mua thanh nhôm định hình trên Internet. Mẫu là thanh nhôm định hình tiêu chuẩn quốc gia 4040. Lý do chính để sử dụng thanh nhôm định hình tiêu chuẩn quốc gia này là vì nó tương đối nhẹ, dễ xử lý sau khi lắp đặt, có độ bền tốt và các góc bo tròn xung quanh nó tương đối nhỏ để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế và lắp đặt các tấm kim loại tấm tiếp theo.
Việc lắp đặt khung máy trong phòng khách quá lớn nên không thể lắp vừa.
Lắp ráp trục XY và khung máy
5. Lắp ráp trục XY và khung máy, đặt khung đã hoàn thành lên bệ di động, sau đó lắp trục XY đã gỡ lỗi lên khung máy. Hiệu quả tổng thể vẫn tốt.
6. Bắt đầu tạo tấm đỡ trục Z, vạch tấm nhôm và xác định vị trí lỗ. Khoan và ren để tạo 4 tấm đỡ giống hệt nhau.
Lắp ráp vít nâng trục Z
7. Lắp ráp vít nâng trục Z và lắp ráp vít hình chữ T, puli đồng bộ, ổ trục, tấm đỡ và đai ốc mặt bích.
8. Lắp vít nâng trục Z, động cơ bước và dây đai thời gian. Nguyên lý nâng trục Z: Động cơ bước siết chặt dây đai đồng bộ thông qua các bánh xe căng ở cả hai bên. Khi động cơ quay, nó sẽ truyền động cho bốn vít nâng quay theo cùng một hướng, để bốn điểm hỗ trợ di chuyển lên xuống cùng một lúc và bệ cắt được kết nối với các điểm hỗ trợ cùng một lúc. Di chuyển lên xuống. Khi lắp đặt tấm tổ ong, bạn cần chú ý đến việc điều chỉnh độ phẳng. Sử dụng đồng hồ đo quay số để đo chênh lệch chiều cao của toàn bộ khung và điều chỉnh chênh lệch chiều cao thành 0.1mm.
Các cấu trúc cơ học như cấu trúc đường dẫn khí, đường dẫn ánh sáng laser và lớp vỏ kim loại tấm sẽ được giải thích chi tiết sau khi hệ thống tương ứng được đưa vào sử dụng. Tiếp theo, phần thứ ba sẽ được giới thiệu.
Bước 3. Thiết lập hệ thống điều khiển ống laser
KHAI THÁC. Chọn CO2 Mô hình ống laser. Ống laser được chia thành hai loại: ống thủy tinh và ống tần số vô tuyến. Ống RF sử dụng điện áp thấp 30V với độ chính xác cao, điểm nhỏ và tuổi thọ cao, nhưng giá thành đắt, trong khi tuổi thọ của ống thủy tinh khoảng 1500 giờ, điểm tương đối lớn và được điều khiển bằng điện áp cao, nhưng giá thành rẻ. Nếu bạn chỉ cắt gỗ, da, acrylic, Ống thủy tinh hoàn toàn có năng lực và hầu hết các máy cắt laser trên thị trường hiện nay đều sử dụng ống thủy tinh. Do vấn đề chi phí, tôi chọn ống thủy tinh, kích thước 1600mm * 60mm, làm mát ống laser cần sử dụng làm mát bằng nước và là nước có nhiệt độ không đổi.
Laser Power Supply
Nguồn cung cấp điện cho ống laser mà tôi đã chọn là 100W nguồn điện laser. Chức năng của nguồn điện laser được giới thiệu. Điện cực dương của ống laser phát ra điện áp cao gần 10,000 vôn. Do nồng độ cao CO2 khí trong ống kích thích phóng điện áp cao, một tia laser có bước sóng 10.6um được tạo ra ở đuôi ống. Lưu ý rằng tia laser này là ánh sáng vô hình.
Máy làm lạnh nước CW5000
2. Chọn máy làm lạnh nước. Ống laser sẽ sinh ra nhiệt độ cao trong quá trình sử dụng bình thường và cần được làm mát bằng tuần hoàn nước. Nếu nhiệt độ quá cao và không được làm mát kịp thời, sẽ gây ra thiệt hại không thể phục hồi cho ống laser, dẫn đến tuổi thọ giảm mạnh hoặc vỡ ống laser. Tốc độ giảm nhiệt độ nước cũng quyết định hiệu suất của ống laser.
Có hai loại làm mát bằng nước, một là làm mát bằng không khí và loại còn lại là phương pháp làm mát bằng máy nén khí. Nếu ống laser khoảng 80W, làm mát bằng không khí có thể đủ khả năng, nhưng nếu vượt quá 80W, phương pháp làm mát máy nén phải được sử dụng. Nếu không, nhiệt không thể được ngăn chặn ở tất cả. Nước nhiệt độ không đổi mà tôi chọn là model CW5000. Nếu công suất của ống laser được nâng cấp, nước nhiệt độ không đổi này vẫn có thể hoạt động tốt. Toàn bộ máy bao gồm hệ thống kiểm soát nhiệt độ, xô chứa nước, máy nén khí và tấm làm mát. thành phần mô-đun.
3. Lắp ống laser, lắp ống laser vào đế ống, điều chỉnh chiều cao của ống laser sao cho phù hợp với chiều cao thiết kế và chú ý xử lý cẩn thận.
Lắp đặt ống laser
Kết nối ống thoát nước nhiệt độ không đổi. Cần lưu ý rằng đầu vào nước đầu tiên đi vào từ cực dương của ống laser, đầu vào nước dương của ống laser phải hướng xuống dưới, nước làm mát đi vào từ dưới lên, sau đó đi ra từ cực âm của ống laser, sau đó trở về đầu ra thông qua công tắc bảo vệ tuần hoàn nước. Bể chứa nước nhiệt độ không đổi hoàn thành một chu kỳ. Khi chu kỳ nước dừng lại, công tắc bảo vệ nước bị ngắt kết nối và tín hiệu phản hồi được gửi đến bảng điều khiển, tắt ống laser để tránh quá nhiệt.
Kết nối Ampe kế
4. Cực âm của ống laser được kết nối với ampe kế, sau đó trở lại cực âm của nguồn điện laser. Khi ống laser hoạt động, ampe kế có thể hiển thị dòng điện của ống laser theo thời gian thực. Thông qua giá trị số, bạn có thể so sánh công suất cài đặt và công suất thực tế để đánh giá ống laser có hoạt động bình thường hay không.
5. Kết nối mạch nguồn cấp điện laser, nước nhiệt độ không đổi, công tắc bảo vệ nước, ampe kế và chuẩn bị kính bảo vệ (vì ống laser phát ra ánh sáng vô hình nên bạn cần sử dụng kính bảo vệ chuyên dụng 10.6um) và đặt công suất của ống laser ở mức 40%, bật chế độ burst, đặt bảng thử nghiệm trước ống laser, nhấn công tắc để phát ra tia laser, bảng được đánh lửa ngay lập tức và hiệu quả thử nghiệm rất tốt.
Bước tiếp theo là điều chỉnh hệ thống đường dẫn quang học.
Bước 4. Thiết lập hệ thống dẫn sáng ống laser
Phần thứ tư là hệ thống dẫn sáng ống laser. Như thể hiện trong hình trên, ánh sáng laser phát ra từ ống laser được khúc xạ bởi một gương 90 độ đến gương thứ hai, và gương thứ hai lại được khúc xạ 90 độ đến gương thứ ba. Khúc xạ khiến tia laser bắn xuống hướng về thấu kính hội tụ, sau đó hội tụ tia laser để tạo thành một điểm rất mịn.
Khó khăn của hệ thống này là bất kể đầu laser ở đâu trong quá trình gia công, điểm hội tụ phải ở cùng một điểm, nghĩa là các đường dẫn quang học phải trùng nhau trong trạng thái chuyển động, nếu không chùm tia laser sẽ bị lệch và không phát ra ánh sáng.
Thiết kế đường dẫn quang học gương bề mặt đầu tiên
Quá trình điều chỉnh giá đỡ gương: gương và tia laser ở góc 45 độ, khiến việc đánh giá điểm laser trở nên khó khăn. Cần phải 3D in giá đỡ 45 độ để điều chỉnh phụ trợ, dán giấy có hoa văn vào lỗ xuyên qua và bật laser. Chế độ chụp điểm (thời gian bật 0.1 giây, công suất 20% để chống xuyên thủng), điều chỉnh chiều cao, vị trí và góc quay của giá đỡ, sao cho điểm sáng được kiểm soát ở tâm lỗ tròn.
Thiết kế đường dẫn quang học của gương bề mặt thứ hai
Vị trí lắp đặt chính xác và chiều cao lắp đặt của giá đỡ gương thứ hai được lấy thông qua 3D Thiết kế đường dẫn gương mặt thứ hai và giá đỡ gương mặt thứ hai được lắp đặt chính xác bằng cách đo thước cặp (trước tiên hãy lắp vào vị trí ban đầu).
Điều chỉnh góc phản xạ của gương mặt đầu tiên
Quá trình điều chỉnh góc của gương mặt thứ nhất: di chuyển trục Y gần gương, chấm laser, sau đó di chuyển đầu trục Y ra xa, và chấm lại. Lúc này, sẽ thấy hai điểm không trùng nhau, nếu điểm gần cao hơn và điểm xa thấp hơn, thì cần điều chỉnh gương để quay lên trên, và ngược lại; bước tiếp theo là tiếp tục tạo điểm, xa và gần, nếu điểm gần ở bên trái và điểm xa ở bên phải, bạn cần điều chỉnh gương để quay sang trái, và ngược lại, cho đến khi điểm gần trùng với điểm xa như một điểm, điều đó có nghĩa là đường đi quang học của gương mặt thứ hai hoàn toàn song song với hướng chuyển động của trục Y.
Thiết kế đường dẫn quang học của gương bề mặt thứ ba
Quá trình điều chỉnh góc của gương bề mặt thứ hai: di chuyển trục Y đến gương bề mặt thứ nhất, sau đó di chuyển trục X đến đầu gần, thực hiện các chấm laser, sau đó di chuyển trục X đến đầu xa, sau đó thực hiện các chấm laser, tại thời điểm này, hãy quan sát xem điểm gần có cao hơn và điểm xa có thấp hơn không, bạn cần điều chỉnh gương bề mặt thứ hai để xoay lên và ngược lại. Trong bước tiếp theo, tiếp tục tạo các điểm, một điểm xa và một điểm gần, nếu điểm gần ở bên trái và điểm xa ở bên phải, bạn cần điều chỉnh gương bề mặt thứ hai để xoay sang trái và ngược lại, cho đến khi điểm gần và điểm xa trùng nhau thành một điểm, điều đó có nghĩa là đường dẫn quang học của gương bề mặt thứ ba ở đầu gần hoàn toàn song song với hướng chuyển động của trục X. Sau đó di chuyển trục Y đến đầu xa, và đánh dấu một điểm ở đầu gần và đầu xa của trục X, nếu chúng không trùng nhau có nghĩa là hai đường đi của gương không chồng lên nhau, và cần phải quay lại để điều chỉnh góc của gương bề mặt đầu tiên cho đến khi hai điểm trên trục X ở đầu gần của trục Y và hai điểm và bốn điểm trên trục X ở đầu xa của trục Y trùng nhau hoàn toàn.
Trên thực tế, việc điều chỉnh chưa kết thúc ở bước này. Quan sát xem điểm sáng của giá đỡ thấu kính gương mặt thứ ba có nằm ở tâm vòng tròn hay không. Khi điểm sáng ở bên trái, giá đỡ thấu kính gương mặt thứ hai cần phải được di chuyển về phía sau và ngược lại. Điều chỉnh vị trí của toàn bộ ống laser để di chuyển xuống và ngược lại. Khi thay đổi giá đỡ gương mặt thứ hai, chúng ta cần lặp lại quá trình điều chỉnh góc của thấu kính gương mặt thứ hai một lần nữa. Khi thay đổi chiều cao của ống laser, chúng ta cần lặp lại toàn bộ quá trình điều chỉnh thấu kính Một lần (bao gồm: quá trình điều chỉnh giá đỡ gương mặt thứ nhất, thấu kính gương mặt thứ nhất và gương mặt thứ hai), và thực hiện lại các chấm cho đến khi điểm sáng ở vị trí trung tâm và bốn điểm hoàn toàn trùng khớp.
Điều chỉnh góc phản xạ của gương mặt thứ ba
Quá trình điều chỉnh góc của gương mặt thứ ba: điều chỉnh gương là thêm hai điểm của trục Z nâng lên và hạ xuống trên cơ sở gương, tức là 8 điểm. Nguyên lý điều chỉnh là trước tiên xác định điểm nâng của bốn điểm và sau đó di chuyển Trục X đến đầu kia, sau đó nhấn vào điểm nâng. Nếu điểm cao của điểm sáng cao hơn điểm thấp, bạn cần xoay thấu kính gương mặt thứ ba về phía sau và ngược lại. Xoay sang phải và ngược lại.
Nếu điểm sáng không phải lúc nào cũng có thể điều chỉnh trùng khớp, điều đó có nghĩa là đường dẫn quang học của gương mặt thứ ba không trùng khớp với trục X và cần phải quay lại để điều chỉnh góc của thấu kính gương mặt thứ hai. Cần phải quay lại để điều chỉnh độ cao của ống laser, sau đó bắt đầu từ giá đỡ ngược để điều chỉnh lại cho đến khi 8 điểm trùng khớp hoàn toàn.
Ống kính lấy nét
Có bốn loại thấu kính hội tụ: 50.8, 63.5, 76.2 và 101.6. Tôi chọn 50.8mm.
Đặt thấu kính hội tụ vào xi lanh của đầu laser, mặt lồi hướng lên trên, đặt một tấm gỗ nghiêng, di chuyển trục X để tạo một điểm cách nhau 2mm, tìm vị trí có điểm mỏng nhất, đo khoảng cách giữa đầu laser và tấm gỗ, khoảng cách này là vị trí tiêu cự phù hợp nhất để cắt laser và đường dẫn quang đã được điều chỉnh ở bước này.
Bước 5. Thiết lập hệ thống xả thổi
Phần thứ năm là thiết lập hệ thống thổi khí và xả khí. Trong quá trình cắt laser sẽ tạo ra khói dày, các hạt khói dày sẽ bao phủ tấm hội tụ và làm giảm công suất cắt. Giải pháp là tăng bơm khí trước tấm hội tụ.
Máy bơm khí tôi chọn là máy bơm khí nén, lý do chính là áp suất khí tương đối cao, hiệu suất cắt có thể tăng lên do tác động của khí trong quá trình cắt. Tín hiệu đầu ra được kết nối từ bo mạch chủ để điều khiển van điện từ, van điện từ điều khiển máy bơm khí thổi khí.
Dự án gỗ cắt laser
Sau khi lắp đặt, tôi không thể chờ đợi để cắt thử tấm ván nhiều lớp 6mm, có thể cắt trơn tru, hiệu quả rất lý tưởng. Vấn đề duy nhất là hệ thống xả chưa hoàn thiện, khói tương đối lớn.
Cắt tấm thép không gỉ theo kích thước thiết kế, sau khi khoan cố định tấm thép không gỉ bằng vít. Toàn bộ máy được đóng hoàn toàn, chỉ để lại cửa vào và cửa ra khí.
Quạt thông gió được cố định trên tường và cần phải làm giá đỡ.
3D Cửa thoát khí in
Quạt áp suất trung bình sử dụng 300W nguồn điện, một cửa thoát khí hình chữ nhật được thiết kế đặc biệt theo kích thước của cửa sổ hợp kim nhôm riêng của nó.
Bước 6. Thiết lập hệ thống chiếu sáng và lấy nét
Phần thứ sáu là hệ thống chiếu sáng và lấy nét, sử dụng dải đèn LED 12V có nguồn điện độc lập và đồng thời bổ sung đèn LED vào phần hệ thống điều khiển, khu vực xử lý và khu vực lưu trữ.
Đầu laser chéo được thêm vào phía sau đầu laser để lấy nét. Nó sử dụng nguồn điện độc lập 5V và được trang bị công tắc độc lập. Vị trí của đầu laser được xác định bởi đường chéo. Đường laser ngang được sử dụng để đánh giá độ sâu của bảng. Tâm cho biết bảng không phẳng hoặc độ dài tiêu cự không được điều chỉnh đúng cách, bạn có thể điều chỉnh tiêu điểm trục Z lên xuống và điều chỉnh đường ngang đến tâm.
Cài đặt Laser Cross Focus
Setp 7. Tối ưu hóa hoạt động
Phần thứ bảy là tối ưu hóa hoạt động. Để tạo điều kiện dừng khẩn cấp, công tắc dừng khẩn cấp được thiết kế ở phía trên gần bề mặt làm việc và công tắc khóa, giao diện USB và cổng gỡ lỗi được lắp đặt ở bên cạnh. Mặt trước được thiết kế với công tắc nguồn chính, công tắc điều khiển thổi khí và xả khí, công tắc đèn LED, công tắc lấy nét laser, cho phép tất cả các hoạt động được hoàn thành dưới một bảng điều khiển.
Bố trí nút chuyển đổi
Cửa tủ được thiết kế ở cả hai bên của máy, bên trái dùng để cất giữ các dụng cụ mà máy cắt laser sử dụng, bên phải dùng để kiểm tra và bảo dưỡng. Phía dưới mặt trước có cửa sổ kiểm tra, khi vật gia công rơi xuống, có thể lấy vật gia công ra từ phía dưới. Bạn cũng có thể quan sát xem công suất laser có đủ không và đã cắt xuyên qua kịp thời hay chưa, để tăng công suất kịp thời.
Tôi cũng đã thêm một bàn đạp chân. Khi bạn cần khởi động máy cắt laser, bạn chỉ cần đạp chân để hoàn tất thao tác, giúp tiết kiệm thao tác nút bấm rườm rà, rất nhanh chóng và tiện lợi.
Bước 8. Kiểm tra và gỡ lỗi
Cuối cùng, cần kiểm tra các chức năng của hệ thống cắt laser, cải thiện các thông số cắt trong quá trình sử dụng để đạt được kết quả tốt hơn và gỡ lỗi các chức năng cắt laser và khắc laser.
Dự án cắt laser
Đến thời điểm này, toàn bộ máy cắt laser đã được chế tạo xong. Một số nút thắt và khó khăn gặp phải trong quá trình chế tạo đã được khắc phục từng cái một thông qua quá trình làm việc chăm chỉ. Trải nghiệm tự làm này rất có giá trị. Thông qua dự án này, tôi đã học được rất nhiều về máy cắt laser. Đồng thời, tôi rất biết ơn sự giúp đỡ của các nhà lãnh đạo trong ngành, điều này đã giúp dự án ít đi chệch hướng hơn.
Làm thế nào để kiếm tiền với máy khắc laser sợi quang có lợi nhuận?
Ngày 27 tháng 2022 năm XNUMX Trước cuối9 Máy cắt laser công nghiệp tốt nhất trong sản xuất hiện đại
Ngày 03 tháng 2022 năm XNUMX Bài tiếp theoĐọc thêm
Top 10 Máy cắt Laser Fiber tốt nhất cho kim loại 2025
Khám phá máy cắt laser kim loại tốt nhất cho mọi nhu cầu trong 2025 - từ mục đích sử dụng trong gia đình đến mục đích thương mại, từ người đam mê đến nhà sản xuất công nghiệp, từ người mới bắt đầu đến người chuyên nghiệp.
Cắt dây EDM so với cắt laser: Loại nào tốt hơn cho bạn?
Việc lựa chọn giữa cắt dây EDM và cắt laser có thể hơi khó khăn, bài viết này sẽ trình bày chi tiết điểm giống và khác nhau của chúng để giúp bạn đưa ra lựa chọn tốt hơn.
Top 10 Máy Cắt Gỗ Laser Khắc Tốt Nhất 2024
Sau đây là danh sách 10 máy cắt khắc gỗ bằng laser tốt nhất mà chúng tôi đã chọn lọc cho bạn, từ mẫu cơ bản đến mẫu chuyên nghiệp, từ mục đích sử dụng tại nhà đến mục đích sử dụng thương mại.
15 Phần mềm cắt khắc laser tốt nhất (có trả phí/miễn phí) trong 2024
2024 phần mềm cắt khắc laser tốt nhất với các phiên bản trả phí và miễn phí bao gồm LaserCut, CypCut, CypOne, RDWorks, EZCAD, Laser GRBL, Inkscape, EzGraver, SolveSpace, LaserWeb, LightBurn, Adobe Illustrator, Corel Draw, AutoCAD, Archicad và một số phần mềm CAD/CAM phổ biến cho máy khắc cắt laser.
Cắt Acrylic bằng Laser có độc hại không?
Bài viết này giải thích về các hóa chất thải ra trong quá trình cắt laser, các rủi ro sức khỏe liên quan đến khói acrylic và các biện pháp phòng ngừa an toàn khi cắt acrylic bằng laser.
Cắt Polycarbonate bằng Laser: An toàn hay không?
Cắt polycarbonate bằng laser đòi hỏi phải thận trọng vì nhiều loại nhựa không phù hợp để cắt nhiệt. Hãy cùng phân tích an toàn và tìm ra công cụ cắt tốt nhất.