牛人自制微型激光切割,干货里的拉菲!
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牛人自制微型激光切割,干货里的拉菲!
酒越陈越香干货越久嘛……当然还是干货呗!
这次的干货产自2013年是干货里的拉菲级别获得了2013
年度DF创客社区“梦幻3D打印机大奖”一等奖!一起围观吧!微型激光切割前言:自从苹果的原装键盘罢工之后,就入了机械键盘的大坑,无奈除了少数几个牌子有for Mac版本的之外,大多数键盘都是for PC,甚至套装键帽也没有苹果版的,command键、option键没有怎么能忍受,于是想试试自己能不能烧制几个,想起来半年前看到Instructable 上有人用旧光驱做出了微型激光雕刻机,于是准备制作自己的激光雕刻机。
仔细看了几篇文章,最后选择了SilverJimny的The MicroSlice的方案作为这次的主要参考,因为这个方案完成度很高,尤其是SilverJimny给出了完整的机架CAD图纸,而且做得很漂亮。不过制作说明写得还有一些含糊,制作的过程中基本也是一边尝试一边摸索,也走了些弯路,我会尝试在这篇帖子中讲清楚。
最终完成品功能:大于50mm X 50mm 的工作区域;能够切割纸张、雕刻塑料、木头;所用到软硬件都是开源的;(arduino + Grbl 0.9)花最少的钱办最多的事;可扩展,比如用树莓派,或者增加第三轴用于调焦;第一处注意点:
arduino不论新旧(我用的Duemilanove,你也可以用Uno)不过烧录Grbl控制程序(0.8版本以上)对容量有要求,我们要使用328P的芯片;Grbl官方build的版本可能无法直接用(原因后面会说明),需要改源代码重新编译或者使用我编译好的版本;
Step1:准备材料(这里列出原清单,逐一说明,链接全部改为某宝)材料清单1 x Arduino板(uno/ Duemilanove都行328P芯片)
1 x X 轴马达;1 x Y 轴马达;1 x 两路继电器(我买的继电器低电平吸合,高电平释放,这和Grbl里面的设定刚好是反的,因此后面要改源代码);
2 x Easydriver板(这货比较贵,买国产的就行,其实也不一定非用easyDriver,比如我后来发现sparkfun的auto driver板子更牛逼,多达128微步,不过换其他板子需要改机架安装孔位,8微步是必须的,如果考虑更便宜的国产板要把这个要素考虑在内);2 x 5v 稳压模块2 x 散热片(散热片没有现成尺寸的,需要自行切割,后面会说明)1 x 45x45x10 风扇(12v) (45X45的风扇已经比较难少见了,我建议是买50X50的,改一下机架)4 x 微动开关(带钢片)9 x 铷磁铁棒(这个用处不大,可以忽略)4 x 橡胶脚垫(可以忽略,或者用别的垫片自行切割)5 x M3机箱手拧螺丝1 x 激光二极管(我用的是三菱ML101F27,研究了很久,这是我能找到的最便宜
的,功率也够大的激光二极管)1 x 激光模组45mm
1 x 激光驱动板1 x 激光镜头(一般模组自带的是塑料镜头,不够好)1 x 4mm 铝管(内径3mm,长度100mm就足够用了)
2 x 3mm x 150mm 钢棒1 x 3mm x 100mm 钢棒(这个一定要很直很光,我建议买回来自己用手锯切割,因为代割不准)17 x M
3 花牙压板螺母(SilverJimny用的那种国内没的卖,找的替代品,感叹一下国产紧固件落后人几十年)6 x M2 沉头螺丝(6mm) (沉头螺丝用来装光驱步进电机)6 x M2 螺母20 x M3 螺母6 x M2 平头螺丝(6mm) (用来装钢棒两端的固定木片)8 x M2 平头螺丝(8mm) (平头螺丝装微动开关)
4 x M3 尼龙螺丝(6mm) (用来固定easydriver等板子)4 x M3 50mm 铜柱7 x M3 内六角螺丝(8mm)8 x M3 3mm 尼龙隔离柱2 x 机架激光切割加工
另外我补充一下SilverJimny没列出来但是必要的零件\工具:快干白乳胶;
220V转12V变压器(输出电流最好能在1A以上,因为arduino的5V电压是拖不动步进电机的,需要通过DC Jack 额外供电)4 x M3 16mm螺丝(用于安装风扇)
铝箔(淘宝可以买到带背胶的,一定要光面,越光洁对激光的反射越强);杜邦线、杜邦头(公母都要);杜邦头塑料壳(1P、2P、3P、4P都需要一些,当然你也可以只用1P,
只是到时候接线更乱些);单排、双排插针都需要一些(焊
在easydriver上,有些店家有送,不过仍然需要一些额外的双排插针);1.0mm的4P插座(用来接步进电机,不用的话焊线会很考验手工);尼龙扎带几根;3M导热胶(用来粘散热片);一个5mw的激光头(这个用来测试的时候用,因为大功率的激光很危险,必须确定一切妥当之后再安装,你也可以用led代替,不过需要串接个降压电阻);激光防护眼镜(便宜的那种只能说聊胜于无,300左右的我没买,最后家里找了副Speedo泳镜(银闪闪带反射镀膜那种)+ 绿色墨镜(吸收红光)= 双重防护,基本OK了,调焦的时候需要直视激光,完了只要不看就可以了,实在不想买,也可以用相机或摄像头来间接观察激光,切记不可以用眼睛直接观察激光,伤害非常大,会造成白内障!!!)
【工具】水口钳、剥线钳、压线钳(压杜邦头)、钢锯、电烙铁、电钻、微型虎台钳(最大开口要5cm以上,要夹在桌子上的那种,不要吸盘式的)模型用强力夹(20只是必须的,如果有几个F夹更好);
这里写得比较啰嗦,后面有不明白的地方可以回过头来再看看,你会觉得有用的;
Step2:少年,来拼模型吧加工好的机架木片,3mm 航空椴木,其实到手就可以拼装了,但是...等等…这白白的木色怎么能够衬托出某屌的高大上,喷个漆再说。喷漆选了亚光黑,对手艺要求低效果也好,右边这种喷罐需要两
听,喷一遍—晾干,双面来回三遍;记得喷的时候背面用胶带贴好,免得零件翻面时候掉出来,完美控也可以先拼好再上色;从最简单的地方下手吧,先把上面的部分找出来拼好,用胶水固定,注意除了主体4片,还有两小片粘在下方背面,如下图所示。接下来拼装龙门架,因为有些步骤漏掉没拍,所以借用一下SilverJimny的图这里有两点需要注意:
第一:安装光驱步进电机的那两颗沉头螺丝,安装好以后一定不能凸出来,否则滑块容易被卡住,解决的办法:买个沉头钻,把沉头孔打深一点,不够再把螺丝磨平一点;
第二:看到龙门下部的那两个圆孔了么?铝管就是装在这里的,果断插入,铝管一定要能够顺滑的在钢棒上滑动,如果内孔不够光滑,可以上一点油,套在钢棒上打磨几下,打到光滑为止;
Step3:上部工作台这部分没有太多需要说明的,注意一下中间两片梁的方向就可以了;到这已经可以把上半部分拼起来看一下效果了,注意不要忘记安装档片;
Step4:切割台切割台最简单也最烦,两片用胶水黏住就好了,要覆盖上一层铝箔用来反射激光,防止激光把机架烧断,这里蜂窝状的结构有点麻烦,只能用小刀一点点刻出来,建议先贴好铝箔,再黏合两片板,这样刻的时候方便点。嫌麻烦的可以不割,优点是保护性其实更好,缺点是不