窮人家的雷射DIY 40W CO2 雷射雕刻機,切割機,打標機

此板是為了發楊DIY精神,歡迎大家一起來討論如何節省材料成本,並且能達到雷射雕刻、切刻、打標的基本功能,有興趣的人一起討論,也歡迎提供雷射應用的想法,比如:
個性化手機殼雷雕
紙模型用雷射切割切痕
餐廳牆上掛木板製菜單,雷雕菜單文字
搖控模型飛機,機身輕木板切割
袓先牌位,木板文字雕刻
玻璃表面雕刻,員工獎牌
印章雕刻

(歡迎來我家看機,並提供意見)

這支雷射管是大陸製，很多零件都大陸製...
我想工業用,因該是機台精準度的問題,再來是電腦控制電路板的輸出軟體方式...
我是第一次DIY雷雕機,我也還在學習中,有看過一台30多萬的雷射機我花不下去,所以勇敢的來DIY一下...

朋友問我可否金屬雕刻,上網找資料後發現金屬雕刻好象要80W以上的雷射...
雷射管的長度160公分長,40W的雷射管長度只有70公分...
金屬切割,好像要100W以上的雷射...
切割厚度跟行進時的速度有關,走的慢切的深,走的快,切的淺...
雷射雕刻機的設計圖紙(包含所有零件)會在正確時機公佈
提供參考
大家一起學習吧!

CO2激光管40W

CO2激光管電源40W

舊綠色PCB控制電路板

軟體及密碼鎖白色USB KEY

折光鏡3片,聚光片1片

步進馬達 X軸,Y軸

歸零點遮斷式紅外線電路板

線材

以上為人民幣漂洋過海買進台灣

鋁擠型30mm*30mm

900mm*4支 = 3600mm
730mm*4支 = 2920mm
610mm*2支 = 1220mm
500mm*8支 = 4000mm
470mm*2支 = 940mm
200mm*2支 = 400mm
170mm*2支 = 340mm
120mm*2支 = 240mm
90mm*2支 = 180mm
以上合計長度13840mm

鋁擠型用的L型固定塊含螺絲及方型螺母 *39個

鋁擠型 20mm*20mm 640mm*1支

輪子*4個

X軸滑軌 640mm

Y軸滑軌 500mm *2支

Y軸滑台 *2個

X軸皮帶

Y軸皮帶 *2條

2mm厚不鏽鋼板 600mm*470mm

電源線及電源插扣
開關*3個
精密可變電阻1K歐母
電流表
電壓表

沉水幫浦
一些線材
一些螺絲約
一些鋁片及L型鋁片
自行車製的小零件

以上所花的零件費用大約台幣 $26,000.- 元左右

有問過作著有分新舊版本(綠色PCB)2012年版為新版紅色PCB板,我買的是舊板綠色...
綠色是可以用,但就是切圓有問題,因為綠色板子控制的步進馬達精度比較差...

USBKey有分三種,我買的是白色USBKey,我很想用CorelDraw來輸出...
白色USBKey适用：WinsealXP、神州易刻
黃色USBKey適用：CorelLASER(就是CorelDraw附掛工具)、神州易刻
橙色USBKey適用：CorelLASER(就是CorelDraw附掛工具)、WinsealXP、神州易刻

軟體有三套可以用...
神州易刻

WinsealXP

CorelLASER(就是CorelDraw附掛工具)

高階一點的控制主板
TL301系列
可實現全脫機(pc) 設置,USB隨身碟文件讀寫,及主板軟件由USB隨身碟升級。單獨設置雙激光功率、斷點記憶等功能. 可實現360 度坡度雕刻效果。

TL403系列

此板的好處請看下列圖表

有些材料買來後還要用車床及銑床製作鑽孔及切銷大約要一天...
完成所有材料後,安裝大約要一天...

我來介紹一下皮帶導軌組的車製...

首先你一定要有車床,洗床,CNC...

還要有車刀、銑刀、鑽頭這樣的工具...

還有一堆有的沒有的手工具等等...

把材料買好,白色膠條及軸承...
一共要製作三組,分別是X軸一組,Y軸兩組...

開始把白色膠條夾入車床,並且開始車製,當然尺吋要算準囉...

車製出導軌後...

再來是鑽洞,洞的大小剛好是軸承的外徑再小0.1mm才能達到緊配...
鑽洞完成後,就是切斷...

以下是完成的成品...

最後安裝上去測試囉...
X軸

Y軸*2

機台的行程為X550mm Y400mm

首先用3D軟體SoldWork來設計,設計時,將各部份零件1:1全部畫一畫(花了1個星期的時間)...

在畫的過程中,會發現問題,因此就在3D圖裡開始修正問題點...
用3D軟體展出BOM表及尺吋規格... 依BOM表將材料一一買齊...

開始組裝囉...
組裝X軸組件...

結合完成,記得要調教水平度...

組裝Y軸組件,一樣要調好水平度...

組裝完成後,就是針對雷射光的調整...
以上花了約2個星期,就將40W雷射雕刻機做出來,成就感無價...

傳動皮帶上面有齒,步進馬達端轉軸齒,一共要三個...
X軸

Y軸步進馬達端

Y軸另一端

X軸與Y軸組合...

結合完成,當然水平還是要再調整...

開始安裝四支角,還有一些支架,一樣水平水平很重要...

把機台反過來裝輪子...

支架零件大部份都裝好了,不過機台還是反著的...

再來是安裝X軸步進馬達...

調整好X軸步進馬達的精準位置...

安裝歸零點的電路板...

把排線都接一接...

安裝Y軸歸零點的遮斷光片...

安裝雷射頭的支架...

把雷射折射含聚光頭的雷射頭安裝在支架上...

安裝Y軸步進馬達...

安裝電機部份,雷射光電源,主控板,控制開關及雷射功率調整,還有電壓電流顯示器...

相片為雷射管安裝的位置...

調整折光片,透過三個折光鏡片及一個聚光片來達成,調了半天第一次調還真是不懂,後來終於讓我找到好方法來調整了...

終於完成了...

未來改良空間...
1.不鏽鋼平台,改成可以轉動快速升降.(設計中)
2.歸零點在右上,改成在左上.
3.加裝外殼,及抽風之風鼓機,將雷雕時的煙吸到外面.
4.雷射導光頭,加裝吹風頭,可必免雷射聚光片霧化.

最近都在玩這台雷射,發現升降平台很重要(如同CNC的Z軸)...
因為雷射聚焦在固定的高度(可容許高底差5mm範圍內聚焦)...
但常常因為被雕物本身也有高度,所以都要手動將固定平台四個角的螺絲鬆開,重新調整高度...
真的有夠不方便,所以升降平台是目前首要增加的部份...

其實升降平台只要在四個邊裝上滑桿,滑桿底部固定在活動支架上,滑塊固定在雷射支架上,滑桿上面固定在升降平台板子的下方...
再來就是中間只需要一組螺桿,水平轉垂直,螺桿組固定在雷射支架上...
當轉動水平時,垂直就會上下移動,平台就能升降...

測試一下,使用切割方式來雕...

雕一支龍掛起來自己用,還不錯...

DIY無價...

再測試切割圓型的3mm壓克力板,真圓度還不錯,不過我還不滿意...
如果要切10mm壓克力需要切3次,也就是同樣的行程執行3次最大功率切割...
由於雷射光在聚焦時,切割線會有斜角,所以切厚的材料時,切割面不會是垂直的...
如果切割面要接近垂直,這個跟雷射聚焦時的聚光鏡面組成有關...
當然也會用較多的零組件去達成,也會比較貴...
請參考相片囉...