Мой опыт использования лазерного гравера

в 11:22, , рубрики: лазер, лазерная гравировка, лазеры, ложка

Мой опыт использования лазерного гравера - 1

Пишет студент института ИТМО программы «лазеры для информационно-коммуникационных систем». Этим летом у меня появился шанс поработать с лазерным гравером. Хочу поделиться своими наблюдениями по этому поводу и описать свою работу.

Сначала про сам аппарат — табличка с обратной стороны говорит:

— Machine Name: Fiber Laser Machine
— Model: LP-FLM 50
— Manufacturer: LaserPower Technology (Suzhou) Co., Ltd.
— Power Supply: AC220V, 50/60hz
— Программное обеспечение станка — Ezcad 2.0.

Прогуглив модель, по первой ссылке про него можно найти больше информации:

— Мощность: 50 Вт
— Длина волны: 1064
— Маркировка площадь: 110ммx110мм, 200ммx200мм, 300ммx300мм
— Минимальная ширина линии: 0,03 мм
— Минимальный размер символов: ≤0.05 мм
— Скорость маркировки: ≤7000 мм/с
— Ширина импульса: ≤60микро с
— Охлаждение: охлаждение воздухом
— Требование к питанию: однофазный, переменный ток 220В, 50/60Гц

Особенности:

Станок оснащен лазерным источником с длительным сроком службы. Он не требует расходников, подходит для глубокой гравировки. Высокая скорость, точность и качество маркировки.

Применение:

Лазер может наносить логотипы, символы, серийные номера, штрих-коды или QR-коды на металл (углеродистая и нержавеющая сталь, алюминий, медь, латунь, цинк и т.д.) и некоторые неметаллы (пластик, резина, кожи, бумаги и т.д.).

Мне предложили провести эксперименты по нескольким направлениям, проработать несколько мини-проектов:

  1. Изучение воздействия лазера при изменении трех его параметров (мощность, частота модуляции, скорость).
  2. Создание печатной платы.
  3. Генерациявоплощение идей для создания изделий под заказ.

Обработка металлов в разных режимах

Хотелось понять, как отдельные параметры лазерного гравера влияют на глубину прожига. Изначально гравировка в глубину не особо шла, делал много проходов, уменьшал шаг штриховки, но ничего не помогало. Оказалось, что обрабатываемая поверхность просто была не в фокусе. После регулировки высоты источника излучения дело пошло.

В Ezcad я нарисовал квадрат и сделал тройную штриховку. Все три слоя с одинаковым шагом 0.01 и разницей в наклоне: у первого слоя 0 градусов, у второго 45, у третьего -45.

После прожига с помощью микрометра была замерена глубина участков подвергшихся лазерному излучению.

Мой опыт использования лазерного гравера - 2

По итогам составлены графики зависимости глубины от изменяемой величины (мощность, скорость, частота модуляции). Графики получились очень даже логичными:

Мой опыт использования лазерного гравера - 3

Чем выше частота модуляции, тем больше воздействия лазера на поверхность, значит больше глубина.

Мой опыт использования лазерного гравера - 4

Чем выше скорость луча, тем меньше воздействия лазера на поверхность, значит меньше глубина.

Мой опыт использования лазерного гравера - 5

Самый логичный график, чем больше мощность тем глубже.

Создание печатной платы

Я решил сделать плату марсоход. Для этого создал инверсное изображение .bmp-формата.

Мой опыт использования лазерного гравера - 6

Изначальная идея состояла в том, чтобы выжечь медь с поверхности, оставив дорожки. Хотел снимать медь послойно малой мощностью. Думал, что после 5-10 проходов прожига останется чистый гетинакс.

Мой опыт использования лазерного гравера - 7

От этой идеи пришлось отказаться, так как при воздействии лазера на медь в определенный момент фольга прожигалась, и начинал испаряться гетинакс.

Мой опыт использования лазерного гравера - 8

Возникла идея покрыть пластины краской и сжигать ее. Правда в этом случае теряется желаемая технологичность, ведь в этом случае придется выполнять обычную операцию травления платы хлорным железом.

Мой опыт использования лазерного гравера - 9

Первые платы были с пятнами.

Мой опыт использования лазерного гравера - 10

Скорее всего при испарении краски дым, задерживающийся над рабочей поверхностью, рассеивал луч. При втором проходе от пятен не осталось и следа.

Мой опыт использования лазерного гравера - 11

Однако, здесь нас и поджидала следующая проблема, скрытая в конструкции аппарата. Лазерный луч отклоняется системой двух зеркал. И чем дальше от центра, тем большее получается искривление изображения.

Мой опыт использования лазерного гравера - 12

На пластине должны были получиться перпендикулярные прямые (увы, нет). Это, конечно же, непозволительно для печатной платы. Покопавшись в настройках программы, было найдено специальное диалоговое окно учета и коррекции этого искривления.

Мой опыт использования лазерного гравера - 13

Изменением параметров в программе искривления были сведены к минимуму. Также пытался прожигать отверстия в плате.

Мой опыт использования лазерного гравера - 14

Сначала были неаккуратные края, потом началось получаться чище. В итоге получил отверстие с одной стороны чистое, с другой нет. Если тщательнее подобрать режимы, то получатся красивыми обе стороны. Однако, чуть позже работа над платой была приостановлена из-за надвигающейся проблемы стыковки двух поверхностей платы top/bottom. Но эту работу думаю продолжать.

Генерациявоплощение идей для создания изделий под заказ

Возникла идея печати изображений на ложках. Были куплены чайные и столовые ложки из нержавейки. Я создал для них векторное изображение. Поискал красивые рамки для вензелей, взял несколько идей и создал свою рамку в Corel Draw. При отсутствии опыта работы с этой программой получилось за 30-45 минут разобраться и перерисовать изображение (для столовой ложки).

Мой опыт использования лазерного гравера - 15

Мой опыт использования лазерного гравера - 16

Мой опыт использования лазерного гравера - 17

Так прошло мое первое знакомство с лазерным гравером, 2 пункта из 3 выполнены. Если будут вопросы или идеи, пишите в комментарии.

Автор:

Мой опыт использования лазерного гравера / Geektimes

font-face{font-family:'Fira Sans';font-style:normal;font-weight:500;src:url(/fonts/0/FiraSans/firaSans-medium.eot);src:local("Fira Sans Medium"),local("FiraSans-Medium"),url(/fonts/0/FiraSans/firaSans-medium.eot?#iefix) format("embedded-opentype"),url(/fonts/0/FiraSans/firaSans-medium.woff2) format("woff2"),url(/fonts/0/FiraSans/firaSans-medium.woff) format("woff"),url(/fonts/0/FiraSans/firaSans-medium.ttf) format("truetype")}

/* Font Face Observer v2.0.13 - © Bram Stein. License: BSD-3-Clause */(function(){'use strict';var f,g=[];function l(a){g.push(a);1==g.length&&f()}function m(){for(;g.length;)g[0](),g.shift()}f=function(){setTimeout(m)};function n(a){this.a=p;this.b=void 0;this.f=[];var b=this;try{a(function(a){q(b,a)},function(a){r(b,a)})}catch(c){r(b,c)}}var p=2;function t(a){return new n(function(b,c){c(a)})}function u(a){return new n(function(b){b(a)})}function q(a,b){if(a.a==p){if(b==a)throw new TypeError;var c=!1;try{var d=b&&b.then;if(null!=b&&"object"==typeof b&&"function"==typeof d){d.call(b,function(b){c||q(a,b);c=!0},function(b){c||r(a,b);c=!0});return}}catch(e){c||r(a,e);return}a.a=0;a.b=b;v(a)}}
function r(a,b){if(a.a==p){if(b==a)throw new TypeError;a.a=1;a.b=b;v(a)}}function v(a){l(function(){if(a.a!=p)for(;a.f.length;){var b=a.f.shift(),c=b[0],d=b[1],e=b[2],b=b[3];try{0==a.a?"function"==typeof c?e(c.call(void 0,a.b)):e(a.b):1==a.a&&("function"==typeof d?e(d.call(void 0,a.b)):b(a.b))}catch(h){b(h)}}})}n.prototype.g=function(a){return this.c(void 0,a)};n.prototype.c=function(a,b){var c=this;return new n(function(d,e){c.f.push([a,b,d,e]);v(c)})};
function w(a){return new n(function(b,c){function d(c){return function(d){h[c]=d;e+=1;e==a.length&&b(h)}}var e=0,h=[];0==a.length&&b(h);for(var k=0;k<a.length;k+=1)u(a[k]).c(d(k),c)})}function x(a){return new n(function(b,c){for(var d=0;dparseInt(a[1],10)}else C=!1;return C}function J(){null===F&&(F=!!document.fonts);return F}
function K(){if(null===E){var a=document.createElement("div");try{a.style.font="condensed 100px sans-serif"}catch(b){}E=""!==a.style.font}return E}function L(a,b){return[a.style,a.weight,K()?a.stretch:"","100px",b].join(" ")}
A.prototype.load=function(a,b){var c=this,k=a||"BESbswy",q=0,D=b||3E3,H=(new Date).getTime();return new Promise(function(a,b){if(J()&&!G()){var M=new Promise(function(a,b){function e(){(new Date).getTime()-H>=D?b():document.fonts.load(L(c,'"'+c.family+'"'),k).then(function(c){1parseInt(b[1],10)||536===parseInt(b[1],10)&&11>=parseInt(b[2],10))),b=B&&(f==v&&g==v&&h==v||f==w&&g==w&&h==w||f==x&&g==x&&h==x)),b=!b;b&&(d.parentNode&&d.parentNode.removeChild(d),clearTimeout(q),a(c))}function I(){if((new Date).getTime()-H>=D)d.parentNode&&d.parentNode.removeChild(d),b(c);else{var a=document.hidden;if(!0===a||void 0===a)f=e.a.offsetWidth,
g=n.a.offsetWidth,h=p.a.offsetWidth,u();q=setTimeout(I,50)}}var e=new r(k),n=new r(k),p=new r(k),f=-1,g=-1,h=-1,v=-1,w=-1,x=-1,d=document.createElement("div");d.dir="ltr";t(e,L(c,"sans-serif"));t(n,L(c,"serif"));t(p,L(c,"monospace"));d.appendChild(e.a);d.appendChild(n.a);d.appendChild(p.a);document.body.appendChild(d);v=e.a.offsetWidth;w=n.a.offsetWidth;x=p.a.offsetWidth;I();z(e,function(a){f=a;u()});t(e,L(c,'"'+c.family+'",sans-serif'));z(n,function(a){g=a;u()});t(n,L(c,'"'+c.family+'",serif'));
z(p,function(a){h=a;u()});t(p,L(c,'"'+c.family+'",monospace'))})})};"object"===typeof module?module.exports=A:(window.FontFaceObserver=A,window.FontFaceObserver.prototype.load=A.prototype.load);}());

(function( w ){
if( w.document.documentElement.className.indexOf( "fonts-loaded" ) > -1 ){ return; }

var html = document.documentElement;
var FS500 = new w.FontFaceObserver("Fira Sans", { weight: 500 });

FS500.load().then(function() {
html.classList.add('fonts-loaded');
sessionStorage.fontsLoaded = true;
console.log('FS500-loaded');
}).catch(function () {
sessionStorage.fontsLoaded = false;
console.log('FS500-unloaded');
});

if (sessionStorage.fontsLoaded) {
html.classList.add('fonts-loaded');
}
}(this));

var N = 5; var ar_duo1 = Math.floor(Math.random()*N+1);

if (typeof adbl == 'undefined'){ var adbl = 'yes';}

var user_type = "guest";

var page_type = "publish_ugc";

(function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){
(i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),
m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)
})(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

ga('create', 'UA-726094-21', 'auto');
ga('create', 'UA-726094-24', 'auto', {'name': 'HGM'});

ga('require', 'displayfeatures');
ga('set', 'dimension1', user_type); // user type - guest/readonly/habrauser
ga('set', 'dimension2', adbl);

ga('set', 'dimension3', page_type);

(function() {
var win = window;
var removeUtms = function(){
var location = win.location;
if (location.search.indexOf('utm_') != -1 && history.replaceState) {
history.replaceState({}, '', window.location.toString().replace(/(&|?)utm([_a-z0-9=-]+)/g, ""));
}
};
ga('send', 'pageview', { 'hitCallback': removeUtms });
})();

ga('HGM.set', 'dimension1', user_type);
ga('HGM.set', 'dimension2', "geektimes");
ga('HGM.send', 'pageview');

var adcm_config ={
id:1034,
platformId: 34,

tags: ['hub_lasers', 'g_science'],
init: function () {
window.adcm.call();
}
};

Мой опыт использования лазерного гравера

Мой опыт использования лазерного гравера

Пишет студент института ИТМО программы «лазеры для информационно-коммуникационных систем». Этим летом у меня появился шанс поработать с лазерным гравером. Хочу поделиться своими наблюдениями по этому поводу и описать свою работу.

Сначала про сам аппарат — табличка с обратной стороны говорит:

— Machine Name: Fiber Laser Machine
— Model: LP-FLM 50
— Manufacturer: LaserPower Technology (Suzhou) Co., Ltd.
— Power Supply: AC220V, 50/60hz
— Программное обеспечение станка — Ezcad 2.0.

Прогуглив модель, по первой ссылке про него можно найти больше информации:

— Мощность: 50 Вт
— Длина волны: 1064
— Маркировка площадь: 110ммx110мм, 200ммx200мм, 300ммx300мм
— Минимальная ширина линии: 0,03 мм
— Минимальный размер символов: ≤0.05 мм
— Скорость маркировки: ≤7000 мм/с
— Ширина импульса: ≤60микро с
— Охлаждение: охлаждение воздухом
— Требование к питанию: однофазный, переменный ток 220В, 50/60Гц

Особенности:

Станок оснащен лазерным источником с длительным сроком службы. Он не требует расходников, подходит для глубокой гравировки. Высокая скорость, точность и качество маркировки.

Применение:

Лазер может наносить логотипы, символы, серийные номера, штрих-коды или QR-коды на металл (углеродистая и нержавеющая сталь, алюминий, медь, латунь, цинк и т.д.) и некоторые неметаллы (пластик, резина, кожи, бумаги и т.д.).

Мне предложили провести эксперименты по нескольким направлениям, проработать несколько мини-проектов:

  1. Изучение воздействия лазера при изменении трех его параметров (мощность, частота модуляции, скорость).
  2. Создание печатной платы.
  3. Генерациявоплощение идей для создания изделий под заказ.

Обработка металлов в разных режимах

Хотелось понять, как отдельные параметры лазерного гравера влияют на глубину прожига. Изначально гравировка в глубину не особо шла, делал много проходов, уменьшал шаг штриховки, но ничего не помогало. Оказалось, что обрабатываемая поверхность просто была не в фокусе. После регулировки высоты источника излучения дело пошло.

В Ezcad я нарисовал квадрат и сделал тройную штриховку. Все три слоя с одинаковым шагом 0.01 и разницей в наклоне: у первого слоя 0 градусов, у второго 45, у третьего -45.

После прожига с помощью микрометра была замерена глубина участков подвергшихся лазерному излучению.

Мой опыт использования лазерного гравера

По итогам составлены графики зависимости глубины от изменяемой величины (мощность, скорость, частота модуляции). Графики получились очень даже логичными:

Мой опыт использования лазерного гравера

Чем выше частота модуляции, тем больше воздействия лазера на поверхность, значит больше глубина.

Мой опыт использования лазерного гравера

Чем выше скорость луча, тем меньше воздействия лазера на поверхность, значит меньше глубина.

Мой опыт использования лазерного гравера

Самый логичный график, чем больше мощность тем глубже.

Создание печатной платы

Я решил сделать плату марсоход. Для этого создал инверсное изображение .bmp-формата.

Мой опыт использования лазерного гравера

Изначальная идея состояла в том, чтобы выжечь медь с поверхности, оставив дорожки. Хотел снимать медь послойно малой мощностью. Думал, что после 5-10 проходов прожига останется чистый гетинакс.

Мой опыт использования лазерного гравера

От этой идеи пришлось отказаться, так как при воздействии лазера на медь в определенный момент фольга прожигалась, и начинал испаряться гетинакс.

Мой опыт использования лазерного гравера

Возникла идея покрыть пластины краской и сжигать ее. Правда в этом случае теряется желаемая технологичность, ведь в этом случае придется выполнять обычную операцию травления платы хлорным железом.

Мой опыт использования лазерного гравера

Первые платы были с пятнами.

Мой опыт использования лазерного гравера

Скорее всего при испарении краски дым, задерживающийся над рабочей поверхностью, рассеивал луч. При втором проходе от пятен не осталось и следа.

Мой опыт использования лазерного гравера

Однако, здесь нас и поджидала следующая проблема, скрытая в конструкции аппарата. Лазерный луч отклоняется системой двух зеркал. И чем дальше от центра, тем большее получается искривление изображения.

Мой опыт использования лазерного гравера

На пластине должны были получиться перпендикулярные прямые (увы, нет). Это, конечно же, непозволительно для печатной платы. Покопавшись в настройках программы, было найдено специальное диалоговое окно учета и коррекции этого искривления.

Мой опыт использования лазерного гравера

Изменением параметров в программе искривления были сведены к минимуму. Также пытался прожигать отверстия в плате.

Мой опыт использования лазерного гравера

Сначала были неаккуратные края, потом началось получаться чище. В итоге получил отверстие с одной стороны чистое, с другой нет. Если тщательнее подобрать режимы, то получатся красивыми обе стороны. Однако, чуть позже работа над платой была приостановлена из-за надвигающейся проблемы стыковки двух поверхностей платы top/bottom. Но эту работу думаю продолжать.

Генерациявоплощение идей для создания изделий под заказ

Возникла идея печати изображений на ложках. Были куплены чайные и столовые ложки из нержавейки. Я создал для них векторное изображение. Поискал красивые рамки для вензелей, взял несколько идей и создал свою рамку в Corel Draw. При отсутствии опыта работы с этой программой получилось за 30-45 минут разобраться и перерисовать изображение (для столовой ложки).

Мой опыт использования лазерного гравера

Мой опыт использования лазерного гравера

Мой опыт использования лазерного гравера

Так прошло мое первое знакомство с лазерным гравером, 2 пункта из 3 выполнены. Если будут вопросы или идеи, пишите в комментарии.

!function(e){function t(t,n){if(!(n in e)){for(var r,a=e.document,i=a.scripts,o=i.length;o--;)if(-1!==i[o].src.indexOf(t)){r=i[o];break}if(!r){r=a.createElement("script"),r.type="text/javascript",r.async=!0,r.defer=!0,r.src=t,r.charset="UTF-8";;var d=function(){var e=a.getElementsByTagName("script")[0];e.parentNode.insertBefore(r,e)};"[object Opera]"==e.opera?a.addEventListener?a.addEventListener("DOMContentLoaded",d,!1):e.attachEvent("onload",d):d()} } }t("//top-fwz1.mail.ru/js/code.js","_tmr"),t("//mediator.imgsmail.ru/2/mpf-mediator.min.js","_mediator")}(window);

Метки:

Поделиться публикацией

(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: "R-A-149513-18",
renderTo: "yandex_rtb_R-A-149513-18",
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName("script")[0];
s = d.createElement("script");
s.type = "text/javascript";
s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js";
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Комментарии 6

  • 19 августа 2017 в 14:52

    0

    Да не травите вы уже хлорным железом. Отлично травится перекисью водорода и лимонной кислотой с солью. Чисто и не воняет.

    • 19 августа 2017 в 15:09

      0

      Какая концентрация перекиси?

      • 19 августа 2017 в 15:45

        0

        3% стандартный пузырек из аптеки.

      • 19 августа 2017 в 16:00

        0

        Или персульфатом аммония.

      • 19 августа 2017 в 17:16

        0

        А на стекле можно гравировать?

        • 19 августа 2017 в 17:40

          0

          Полагаю, получится, если подобрать и нанести на стекло какую-нибудь тугоплавкую краску, которая бы не испарялась раньше, чем лазер проколупает поверхность стекла под ней.

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        // global vars
        var g_base_url = 'geektimes.ru';
        var g_show_xpanel = false;
        var g_base_fullurl = 'https://geektimes.ru/';
        var g_is_guest = false;

        MathJax.Hub.Config({
        showProcessingMessages: false,
        showMathMenu: true,
        tex2jax: {
        inlineMath: [['$inline$','$inline$']],
        displayMath: [['$$display$$','$$display$$']],
        processEscapes: true
        },
        MathMenu: {
        showRenderer: true,
        showContext: true
        }
        });

        MathJax.Extension.Img2jax = {
        PreProcess: function (element) {
        var hasMath = false;
        var images = element.querySelectorAll('[data-tex]');
        for (var i = images.length - 1; i >= 0; i--) {
        var img = images[i];
        var tex = img.alt.replace(/(rn|n|r)/gm, " ");
        if (tex && tex[0] === '$'){
        var script = document.createElement("script"); script.type = "math/tex";
        hasMath = true;
        if (img.getAttribute('data-tex') == "display"){script.type += ";mode=display"}
        MathJax.HTML.setScript(script, tex.substring(1,tex.length-1));
        img.parentNode.replaceChild(script,img);
        }
        }
        }
        };

        MathJax.Hub.Register.PreProcessor(["PreProcess", MathJax.Extension.Img2jax]);

        $(document).ready( function(){
        window.tmidLogin = function(){ return false; };
        if( $.cookie('tmid_no_check') == undefined ) {
        var expire = new Date();
        expire.setMinutes(expire.getMinutes() + 10 );
        $.cookie('tmid_no_check', 1, { expires: expire } );
        $.getScript("https://id.tmtm.ru/checklogin/", function(){
        if( window.tmidLogin() ) {
        var href = $('#login').attr('href')+'?checklogin=true';
        if( href !== undefined ) { window.location.href = href; }
        }
        });
        }
        });

        (function (d, w, c) {
        (w[c] = w[c] || []).push(function() {
        try {
        if (typeof (_yaparams) != 'undefined') {
        w.yaCounter26722401 = new Ya.Metrika({
        id: 26722401,
        clickmap: true,
        trackLinks: true,
        accurateTrackBounce: true,
        webvisor: true,
        params: _yaparams
        });
        } else {
        w.yaCounter26722401 = new Ya.Metrika({
        id: 26722401,
        clickmap: true,
        trackLinks: true,
        accurateTrackBounce: true,
        webvisor: true
        });
        }
        } catch(e) { }
        });

        var n = d.getElementsByTagName("script")[0],
        s = d.createElement("script"),
        f = function () { n.parentNode.insertBefore(s, n); };
        s.type = "text/javascript";
        s.async = true;
        s.src = "https://mc.yandex.ru/metrika/watch.js";

        if (w.opera == "[object Opera]") {
        d.addEventListener("DOMContentLoaded", f, false);
        } else { f(); }
        })(document, window, "yandex_metrika_callbacks");

        Источник

        Поделиться

        * - обязательные к заполнению поля