Pengukir Laser DIY Murah dan Kokoh.: 15 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Dalam instruksi ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana saya membuat pengukir laser DIY saya sendiri dengan sangat murah. Juga sebagian besar suku cadang diambil dari barang-barang lama atau sangat murah. Ini adalah proyek yang sangat menarik untuk setiap penggemar elektronik. Pengukir ini bisa untuk mengukir kayu, karton, stiker vinyl dll dan juga untuk memotong kertas karena laser 250 mW yang akan kita gunakan.

Jika instruksi ini membantu Anda dengan cara apa pun dalam membuat pengukir laser Anda sendiri, bagikan proyek Anda dengan saya. itu akan membuatku lebih dari bahagia.

Langkah 1: Suku Cadang / Bahan dan Alat yang Diperlukan

• 2x - Drive DVD lama untuk menyelamatkan mekanisme motor stepper.
• 1x - GRBL shield v4 (bisa menggunakan versi lain juga).
• 2x - driver motor stepper A4988.
• 1x - 250 mw 650 nm laser dengan lensa yang dapat disesuaikan (dari banggood.com)
• Catu daya 12v 2-2,5 Amps.
• PCB kosong untuk membuat rangkaian driver laser.
• Header Pria dan Wanita.
• 1x - 47 ohm resistor.
• 1x- 100k ohm resistor.
• 1x - MOSFET IRFZ44N untuk tindakan pengalihan laser.
• Beberapa magnet neodymium.
• lembaran akrilik.
• Sekrup dan mur M3.
• Kacamata pengaman laser.
• 1x - Arduino Nano.

ALAT YANG DIBUTUHKAN:

• Mesin bor.
• Pistol lem panas.
• Gergaji untuk memotong akrilik.
• File untuk finishing.
• Catok meja.
• Kepala obeng Phillips dan kepala datar.
• Besi solder.

Langkah 2: Menyelamatkan Mekanisme Stepper dan Magnet Neodymium

Dua mekanisme stepper diperlukan untuk sumbu x dan y masing-masing yang dapat diselamatkan dari dua drive DVD bekas. Menyelamatkan mekanisme stepper dan magnet neodymium agak mudah. Anda dapat dengan mudah menyelamatkannya dengan membuka driver cd menggunakan obeng kepala Philips.

Pastikan Anda tidak merusak bagian apa pun yang terkait dengan proyek saat menyelamatkan bagian yang diperlukan dari drive DVD.

Jika Anda tidak terbiasa dengan cangkul untuk melakukan ini, saya akan meninggalkan tautan video YouTube yang menunjukkan cara menyelamatkan bagian masing-masing.

Langkah 3: Membuat Basis untuk Mesin

Untuk alasnya saya menggunakan lembaran akrilik transparan 4mm. Ukuran lembaran akrilik kira-kira 9in x 6.6in.

Sekarang kita harus membuat dudukan untuk memasang sumbu y dengan alas akrilik ini.

Tinggalkan 1 inci dari atas dan 1,5 inci dari samping dan letakkan mekanisme stepper di alasnya. Sekarang tandai lubang masing-masing dan bor untuk mengumpulkan mekanisme stepper sumbu y.

Pengukuran ini tidak terlalu penting. Anda dapat menggunakan ruang Anda sendiri sesuai dengan kebutuhan Anda.

Saya juga melengkapi alas ini dengan 4 bantalan karet silikon sehingga alasnya tetap kokoh di tanah atau di mana pun ditempatkan.

Langkah 4: Mengidentifikasi Stepper Coil dan Wiring

• Motor stepper DVD adalah motor stepper bipolar yang terdiri dari dua kumparan dan 4 kabel.
• Kita perlu mengidentifikasi kabel koil 1 dan 2.
• Untuk mengidentifikasi kumparan motor Stepper, kami menggunakan penguji kontinuitas yang akan menunjukkan cahaya dua kawat yang mempertimbangkan kumparan yang sama.
• Sesuai grbl shield kami, ada empat header laki-laki yang kabelnya adalah sebagai berikut.

1A 1B 2B 2A

Hal ini menunjukkan bahwa 1A & 1B adalah bagian dari kumparan 1 dan 2A & 2B adalah bagian dari kumparan kedua

CATATAN - Gambar untuk setiap proses diberikan, jadi pastikan Anda melihatnya dengan seksama agar lebih mudah dipahami

Langkah 5: Membuat Platform Ukiran Utama

• Untuk membuat platform untuk ukiran saya akan menggunakan beberapa lembar akrilik tipis 2mm ukuran 40mmx22, 5mm.
• Saya akan menggunakan potongan pohon serupa dengan ukuran di atas sehingga saya bisa membuat ketinggian sekitar 6 mm.
• Sekarang rekatkan potongan-potongan itu satu per satu di atas yang lain dengan menggunakan lem panas.
• Setelah semuanya direkatkan, itu harus dilampirkan ke dasar mekanisme driver stepper.
• Ini memastikan bahwa ada ruang yang layak antara mekanisme driver stepper dan platform dasar yang akan kita instal.
• Untuk pria

Langkah 6: Membuat Struktur untuk Sumbu Y

• Untuk membuat dudukan sumbu y dan menciptakan ruang antara mekanisme dan alasnya, saya menggunakan empat spacer yang saya buat dengan memotong pulpen menggunakan pisau. Panjang alat pacu jantung yang kita butuhkan adalah kira-kira. 25mm yang harus cukup untuk menciptakan ruang yang cukup di antara alas dan mekanisme.
• Sekarang menggunakan sekrup m3 memasukkannya dari bawah dasar akrilik seperti yang ditunjukkan pada gambar.
• Sekarang dengan menggunakan beberapa washer di atas dan di bawah mekanisme, kencangkan mekanisme stepper sumbu y dengan menggunakan mur
• Pastikan sekrup terpasang dengan benar

Langkah 7: Membuat Struktur untuk Sumbu X

• Setelah membuat bas studi untuk sumbu y, sekarang giliran membuat listrik untuk sumbu X.
• Untuk membuat struktur Sumbu X saya menggunakan lembaran logam setebal 1,5 mm. Bahannya adalah baja tahan karat.
• Anda bisa mendapatkannya dengan harga murah dari barang bekas.
• Anda juga dapat menggunakan bahan lain seperti sudut aluminium dll. terserah Anda sumber daya apa pun yang terbaik yang tersedia untuk Anda.
• Untuk membuat dudukan kami akan membutuhkan dua harga dari lembaran baja ini dengan lebar masing-masing 30 mm. Jadi dengan menggunakan alat ukur storable kami akan menandai garis.
• Setelah ini kita perlu menekuknya pada 90° pada jarak 80 mm untuk kedua strip baja.
• Sekarang yang diperlukan hanyalah memotong strip ini dan menekuknya pada 90°
• Untuk memotong strip Anda mungkin memerlukan beberapa alat sehingga Anda memiliki bengkel yang bagus, jika tidak, Anda dapat meminta bantuan dari seseorang yang memiliki bengkel.
• Setelah memotong pastikan sisi lembaran baja selesai dengan benar untuk memastikan tidak melukai siapa pun.
• Untuk menekuk strip Anda dapat menangkap benda kerja di meja ragum dan dengan menggunakan palu Anda dapat menekuknya benar-benar pada 90°
• Periksa saja apakah tikungannya tepat 90° atau tidak dengan menggunakan set persegi.
• Sebuah tikungan yang tidak tepat hanya akan meningkatkan pekerjaan Anda sehingga proses ini harus sempurna.

Langkah 8: Elektronik

• Inilah bagian terpenting dari proyek.
• Untuk menjalankan mesin kita akan membutuhkan catu daya 12v 2 - 2,5 Amps.
• Kita perlu mengatur driver Arduino Nano dan 2 A4988 pada pelindung CNC GRBL v4 dengan cara yang benar seperti yang ditunjukkan pada gambar.
• Jika penyelarasan tidak tepat dan pasokan diberikan, itu dapat merusak driver stepper atau mikrokontroler.
• Setelah penyelarasan driver dan Nano yang tepat, kita perlu menghubungkannya dengan catu daya dan pc dan menguji apakah sumbu bergerak ke arah masing-masing atau tidak.
• Dalam kasus saya ketika saya mencoba perisai tidak menanggapi perintah saya dari perangkat lunak GRBL laser.
• Kemudian saya memeriksa koneksi pada perisai dengan mengacu pada diagram sirkuit yang saya temukan di internet.

CATATAN - Ada cacat produksi pada pelindung saya. Untuk memperbaiki saya mencoba hal yang sama dengan perisai teman saya dan menemukan bahwa dia juga memiliki masalah yang sama. Jadi saya menyolder lagi pin langkah dan arah A4988 dari sumbu X dan Y masing-masing.

Setelah menyolder pin langkah dan arah lagi saya dapat menjalankan sumbu x dan y dengan sempurna

Langkah 9: Skema untuk Sirkuit Pengalihan Laser

• Laser diaktifkan dengan menggunakan n channel MOSFET Irfz44.
• Pin digital 11 dari arduino Nano terhubung ke Gerbang MOSFET dengan menggunakan resistor yang ditunjukkan dalam skema.
• Laser bekerja dengan 5 volt sehingga regulator tegangan LM7805 digunakan untuk menyediakan suplai.

Langkah 10: Menambahkan Kaki Karet ke Dasar

• Untuk membuat struktur kokoh kita perlu menambahkan beberapa bantalan karet.
• Untuk bantalan karet saya menggunakan lembaran karet silikon setebal 3,5 mm dan memotong empat bantalan karet melingkar berdiameter 20mm.
• Sekarang kita perlu memasang bantalan karet ini ke dasar mesin kita. Untuk merekatkan ini ke dasar kita akan menggunakan perekat karet sintetis FEVIBOND.
• Perekat harus dipasang pada kedua permukaan secara merata. Setelah menerapkan perekat, tempelkan bantalan karet ke alasnya dan biarkan mengering setidaknya selama 30 menit.
• Menambahkan bantalan ini tidak diperlukan tetapi akan membantu ketika mesin ditempatkan pada permukaan yang kasar.
• Juga ini akan melindungi dasar akrilik dari goresan.

Langkah 11: Kalibrasi Motor Stepper dan Perhitungan Langkah/mm

• Untuk mengkalibrasi mesin apa pun yang melibatkan motor stepper memerlukan beberapa perhitungan. Perhitungan ini berbeda untuk motor stepper yang berbeda.
• Jadi, Anda perlu menghitung untuk motor stepper Anda.
• Langkah/mm = Langkah/Revolusi * (langkah mikro dari a4988)
• Langkah/Revolusi = 360/Sudut langkah
• Untuk motor stepper saya, Steps/ Rev = 192
• Oleh karena itu, Langkah/mm = 192 * 1/16 = 12 Langkah/mm.
• Sekarang nilai ini dapat ditambahkan dalam pengaturan grbl perangkat lunak grbl laser.

Langkah 12: Mengunggah Pustaka GRBL dan Menyiapkan GRBL Laser

MENGUPLOAD GRBL KE ARDUINO -

• Untuk membuat mesin ini berjalan, kita perlu mengunggah pustaka grbl ke Arduino.
• Anda dapat mengunduh file dari tautan ini.
• github.com/grbl/grbl
• Setelah mengunduh, Anda perlu mengekstrak file.
• Setelah mengekstrak Anda perlu menempatkan folder di lokasi berikut- Program files->Arduino->Libraries. Tempel di lokasi ini.
• Sekarang buka ide Arduino dan hubungkan Arduino nano dan pilih port yang benar. Sekarang sertakan perpustakaan grbl dan unggah ke Arduino.

MENYIAPKAN PERANGKAT LUNAK LASERGRBL-

• Buka software LASERGRBL dan hubungkan Arduino ke pc.
• Pastikan Anda memilih baud rate 11500 yang benar.
• Sekarang suplai rangkaian dengan 12v 2.5 Amps. Setelah memberikan catu daya, kedua motor stepper harus terkunci dan tidak boleh bebas.
• Sekarang klik tombol sambungkan.
• Sekarang Klik pada file>Buka file>Pilih file yang ingin Anda ukir>Klik OK.
• Sekarang Anda tidak dapat mengatur gambar sesuai kebutuhan Anda. Dalam kasus saya, saya menggunakan gambar vektor dan tidak menggunakan isian.

Langkah 13: Memfokuskan Laser dan Mulai Mengukir

• Sekarang kita perlu memasang laser pada sumbu x dengan menggunakan lem panas.
• Sekarang kita perlu menyimpan benda kerja di bawah laser pada platform y yang kita buat sebelumnya.
• Sekarang kami perlahan mencoba memutar lensa laser dan mencoba membuatnya menjadi sinar yang lebih fokus.
• Pastikan bahwa titik sinar laser harus sekecil mungkin.
• Setelah sinar laser cukup terfokus untuk membakar benda kerja, Anda seharusnya dapat melihat asap yang memastikan bahwa benda kerja sudah mulai terbakar.
• Saya telah mengunggah video bagaimana melakukan ini jika Anda tidak yakin.
• Setelah langkah ini selesai, kami akhirnya mulai mengukir apa pun yang kami inginkan.
• Untuk ukiran pertama kali saya menggunakan gambar beberapa bentuk geometris sederhana yang akan menunjukkan kepada kita keakuratan mesin.
• Setelah mengukir dan mengutak-atik sistem sedikit demi sedikit, akhirnya saya mendapatkan hasil yang bersih dan akurat.

Langkah 14: Bahan Yang Dapat Diukir

1. Kardus.
2. papan keras.
3. MDF.
4. Kayu.
5. plastik yang lebih lemah.

Bahan yang bisa dipotong.

1. Kertas.
2. Stiker vinil.

Langkah 15: Video Ukiran

Berikut adalah beberapa timelapse video ukiran untuk Anda!