У цій частині опишу все залізо, необхідне для подібної модифікації, нюанси вибору, установки і настройки, але перш за все:
І пам'ятайте, що окуляри захищають тільки від відбитого світла, так що не спрямовуйте лазерний промінь собі в око. Для синього лазера потрібні червоні окуляри. Наприклад, такі.
Почну з самого дорогого компонента. Опустимо безліч параметрів, наведених в даташіте і звернемо увагу лише на деякі:
Потужність. Найголовніший параметр. Чим більше потужність - тим швидше можна різати / випалювати. тим більше глибина різу за прохід та інше. Для себе я вирішив, що менше 1,6Вт розглядати не варто, бо завжди повинен бути запас, і чим більше - тим краще.
Довжина хвилі. Для саморобних ризиків найчастіше використовуються лазери з довжиною хвилі в 445-450нм. Для них повно лінз, і їх світіння знаходиться у видимому спектрі. Від вибору кольору залежить те, як добре лазер буде різати матеріали певних кольорів. Наприклад, синій лазер не дуже добре справляється з синім оргстеклом та іншими синіми поверхнями, тому що його випромінювання не поглинається матеріалом.
Номінальний робочий струм. Зазвичай пропорційний потужності. Для 1,6вт-діодів характерний струм 1,2А. У 3,5Вт номінальний струм 2,3А. Цей параметр важливий при виборі драйвера. За більш точною інформацією варто потрібно подивитися datasheet конкретного лазерного діода.
Тип корпусу. Найбільш поширені - TO-5 (9мм), TO-18 (5,6 мм - його іноді називають To-56). Впливає на підбір лазерного модуля.
Наведу кілька типових лазерних діодів:
Драйвер лазерного діода
Драйвер лазерного діода мало відрізняється від драйвера звичайного світлодіода і являє собою джерело постійного струму. Єдина відмінність - у нього часто є можливість управління через TTL. Власне, наявність TTL-управління - це одне з основних вимог при виборі драйвера. Ще два вимоги - напруга живлення і максимальний вихідний струм. З напругою все досить просто - більшість 3д-принтерів використовують 12-вольтової харчування. Отже, варто шукати драйвер на 12в. Максимальний вихідний струм повинен бути вище номінального струму діода, щоб повністю розкрити його потужність в процесі настройки.
Модуль і кріплення
Тут невеликий ліричний відступ. Причина, чому розглядається збірка з окремих компонентів, а не покупка готової зв'язки драйвер + лазер, криється в розмірах лазерного модуля в подібних наборах. 40х40х70мм - занадто багато для кріплення разом з екструдером. Набір можна було б розглянути в разі побудови окремого координатного столу конкретно для різака. У випадку з кроковим двигуном на каретці маса оной стає досить великий. А чим більше маса - тим більше інерція, що не є добре.
Модуль. Нам потрібен модуль 12х30мм. Варто звернути увагу на те, для якого він типу корпусу (TO-5/18 і т.д.), а також для якої довжини хвилі він призначений. Бувають як модулі як для широкого діапазону довжин хвиль, так і для якоїсь однієї конкретної.
Як завжди, пара прикладів:
Кріплення. Воно ж - радіатор. З обдувом навіть для 3,5Вт-лазера такого радіатора досить, він гріється десь до 50 градусів.
Універсального варіанту тут немає, але є кілька критичних моментів, які потрібно дотримати:
1. Потрібно закріпити модуль якнайнижче, на рівні сопла, точніше, трохи вище його, залишивши місце для регулювання лінзи (близько 1 см). Це пов'язано з фокусною відстанню - віддалити модуль по Z ми можемо завжди, а ось наблизити буде проблемою, якщо регулювання не вистачить. Я про це не знав, і регулювання вистачило ледь-ледь.
2. Найкраще закріпити модуль співвісно з екструдером - тоді постраждає розмір робочого ходу тільки однією з осей. І чим ближче до екструдеру - тим менше "штраф".
З підключенням все просто, харчування на драйвер згідно полярності, підключення діода згідно полярності. Дотримуйтесь полярності. в загальному. Керуючий TTL провід - до контакту D4, D5, або D6 в разі, якщо у вас RAMPS. Покажу на прикладі, як це виглядає у мене (TTL-управління на D6):
Налаштування струму лазерного діода
[LEFT] Після того, як все встановлено і підключено, можна зайнятися налаштуванням струму. Для цього викрутити лінзу у лазера і / або підкладіть під нього шматок кахельної плитки, щоб він чого-небудь не пропалив. Також потрібно включити в розрив "мінусового" проводи лазерного діода амперметр (див. Схему вище). Можна тимчасово підключити мультиметр, а можна поставити окрему вимірювальну головку, як це зробив я. І не забудьте одягнути захисні окуляри. Алгоритм такий:
1. Включаємо принтер.
2. У Pronterface пишемо M42 P * S255. де * - номер контакту, до якого підключений керуючий TTL провід драйвера
3. Беремо викрутку і починаємо повільно обертати маленький підлаштування резистор на платі драйвера, попутно поглядаючи на показання амперметра. Якщо це цей драйвер, то струм до включення краще викрутити в 0 (проти годинникової стрілки до клацань), тому що в ньому за замовчуванням виставлено 2А, що може спалити 1,6Вт-діод.
4. Виставляємо по амперметрі номінальний струм свого діода і пишемо M42 P * S0 для його відключення. (* - див. вище)
5. Відключаємо мультиметр від ланцюга (опціонально).
Налаштування фокуса лазера
Тут все досить індивідуально. Фокус можна налаштовувати як перед кожною операцією різання, так і одного разу, потім просто пересуваючи каретку по Z в залежності від товщини оброблюваного матеріалу. Також є різні підходи до налаштування фокусу по деталі: можна виставляти фокус по верху заготовки, а можна по середині. Я виставляю по верху, тому що рідко що-небудь ріжу і мене не турбує расфокусировка при опусканні променя в матеріал.
Налаштовується так:
1. Заганяємо все осі в home (G28).
2. Піднімаємо каретку. Величина підняття залежить від товщини оброблюваного листа. Я не припускав на своєму принтері обробляти нічого товщі 6мм (по фанері випалювати), тому підняв каретку трохи вище - на 8 мм. Команда для підняття - G1 Z8, ну або просто потикайте стрілочки в Pronterface.
3. Кладемо заготовку, закріплюємо канцелярськими зажимами, наводимо лазер на неї.
4. Включаємо лазер. Багато потужності на цьому етапі не потрібно, повинна бути чітко видна точка. M42 P * S1
5. Крутим лінзу до тих пір, поки промінь не сфокусується в маленьку точку. Якщо не вистачає регулювання - підійміть каретку ще де-небудь на 5-10мм, і знову покрутіть лінзу.
Разом збірка, підключення та налаштування завершені. У наступній статті буде керівництво по підготовчим командам і огляд софта для роботи з лазером.
To be continued