Назад к списку

Лазерный гравер. Начало (теория)

     На днях на глаза попала статья Делаем лазерный резак/гравер формата А3 за один день и мое данее желание собрать свой станок заиграло с новой силой. Решено. Начну именно с такого станочка.

     В каждом деле привык вникать в суть вопроса и сейчас это не стало исключением. 

     Для начала стал изучать какие есть типы лазера, как он вообще работает. На сайте laserforum.ru нашел очень много необходимой информации. Для начинающих лазерных бойцов особенно необходимо ознакомиться с техникой безопасности.

Данный станочек у китайцев можно купить в виде конструктора. Например здесь https://www.gearbest.com/catalog/pp_364360.html.

Но мы легких путей не ищем и будем все делать сами, тем более, что размер рабочей области нужен побольше.


Немного теории оставлю здесь.

     Нанометр. Длина волны излучения, то есть, фактически, цвет луча.                                                                                                                                                     Применительно к диодным лазерам совершенно не играет никакой роли. 

 405 нм - фиолетовый 

445 нм - синий 

532 нм - зеленый 


650 нм - красный 

808 нм - инфракрасный (осторожно, невидимый! опасно!) 

Более полно здесь: http://laserforum.ru/index.php?topic=106.0 

 Есть одно особое исключение. Если длина волны очень большая, 10000 нм или около того, то для такого "цвета" обычное прозрачное стекло является непрозрачным. Поэтому такие лазеры способны резать и гравировать оргстекло и другие прозрачные пластмассы. Но такой тип лазеров только один, это CO2-трубки, стеклянные, длиной от полуметра и более. Все остальное имеет длины волн от 400 до 1000 нм, то есть либо видимые, либо ближний инфракрасный. В этом диапазоне все длины волн ведут себя одинаково, если не считать того, что они разных цветов, а некоторые невидимые. 

     Мощность излучения в луче. Определяет (а) способность лазера жечь и (б) опасность лазера. мВт - милливатты, Вт - ватты, 1 Вт = 1000 мВт. 

1 мВт: лазер считается безопасным, может использоваться как указка. 

5 мВт: лазер становится опасен для глаз. В большинстве стран начиная с этой мощности лазеры попадают под ограничения и запреты. 

30-50 мВт: случайное попадание луча в глаз способно сделать инвалидом на всю жизнь. Для глаз опасны даже случайные блики. Лазер способен поджечь темную бумагу, картон, дерево. 

100 мВт: луч может, если не повезет, устроить пожар. Может грубо выжигать по дереву. 

1 Вт: лазер поджигает даже белую бумагу. Становится возможно что-то резать, а не только грубо портить материал. Края разреза некрасивые, обгоревшие. Смотреть на место, куда попадает лазер, так же опасно, как смотреть на сварку. 

5 Вт: можно более-менее уверенно резать нетолстый картон, шпон. Чем толще материал, тем хуже качество краев разреза. 

40 Вт: можно резать фанеру 4-6 мм и получать при этом ровный рез. Это мощность самых дешевых готовых лазерных резаков (если не брать в расчет совсем уж игрушечные). 

60 Вт: качественно режет фанеру 6-10 мм. 

     Все точно так же, как при выжигании по дереву лупой: точка жжения должна находиться в фокусе линзы. Причем, чем короче фокус, тем меньшего размера можно сделать точку. Настоящие промышленные резаки работают с расстояния в сантиметры. Ближе сделать можно, но не нужно: некоторое расстояние требуется для отсоса дыма, которого образуется очень много. На расстояниях больше 20-30 см будут большие трудности с получением маленького пятна, потребуются линзы больших размеров, поэтому так не делают. (Плюс проблемы безопасности, да.)Для резки дерева 5 мм надо сразу брать нормальный CO2-резак на 40 Вт минимум. Если есть место в мастерской и деньги, то сразу 60-ваттный. Все, что меньшей мощности, как-то резать, конечно, будет, но резка будет идти очень медленно, края реза будут сильно обугливаться - в общем, вы не захотите такой результат. У готового резака вся механика, все системы безопасности, весь софт уже есть, с ним легче. Только учтите, что лазерный резак дымит очень сильно, вам потребуется в обязательном порядке труба вытяжки от резака прямо на улицу. Даже не думайте выпускать этот дым в помещение.Для выжигания по дереву можно начинать с мощности в 1-5 Вт, но: у дешевых лазеров луч очень плохой формы и плохо фокусируется, причем чем мощнее, тем хуже. Цены на хорошие лазеры тут таковы, что дешевле взять сразу китайский 40-ваттный резак и не маяться дурью. 

     Металл - отдельная песня. Все эти лазеры на металле не оставляют вообще никакого следа. Чтобы что-то получилось, требуется мощность от тысяч ватт и более. Такие лазеры существуют. Работа по металлу обычно делается короткими импульсами, импульс очень мощный (может достигать гигаватт), но и очень короткий (иногда даже наносекунды). Бывают импульсы послабее и подлиннее, до миллисекунд, бывают и мощные непрерывные лучи (тут требуется очень много электричества и охлаждение водой, как для очень большого сварочного аппарата). Про самоделки для работы с металлом забудьте сразу, это другая весовая категория.