Нюансы эксплуатации лазеров на недорогом оборудовании DIY

Привет всем, кто увлекается гравировкой и резкой с помощью лазеров!

Уже второй год я гравирую и режу с помощью твердотельных лазерных диодов. Предвосхищая комментарии, сразу скажу, что это не CO2-лазеры мощностью от 40 Вт, а лазерные диоды с эффективной мощностью до 10 Вт. Поэтому входной билет на них ниже.
Я накопил опыт использования разных китайских граверов (об этом здесь ^[1]), с диодами разной мощности (от 0.3 до 5.6 Вт), и самое главное побывал в разных ситуациях в процессе эксплуатации всего перечисленного. Хочу этим поделиться, чтобы вы избежали ошибок с нежелательными последствиями.
Текст статьи под катом, наглядная демонстрация в ютубе:

Соблюдайте безопасность!

Это самый первый и важный совет, которым нельзя пренебрегать! Не хотите ухудшить зрение? Не хотите опалить палец? Соблюдайте правила безопасности!
— во время работы лазера носите защитные очки. Я встречал красные, зеленый, затемненные. Считаю наиболее эффективным использовать очки зеленого цвета, т.к. длина волны зеленого цвета ближе к длине волны лазера (~445 нм).
— корпус с крышкой оберегает ваши глаза от отражений лазера, от распространения продуктов горения по всему помещению. Используйте негорючий материал, предусмотрите отверстия для выхода проводов и отверстие для вентилятора. Для того чтобы видеть что происходит под корпусом, сделайте крышку прозрачной, например, зеленого цвета.
— чтобы во время резки избежать порчи стола, используйте металлическую поверхность.
— для незамедлительного предотвращения внештатных ситуаций желательно установить доступную оператору красную кнопку, отключающую сигнал или подачу питания на лазер. Например, я встречал такую предустановленную кнопку непосредственно на электронной плате китайского производителя Laser Axe. Она отключает подачу питания на моторы и лазер.

Управляйте лазером с помощью электронной платы с мосфетом

— чтобы использовать лазеры мощностью до 10 Вт, необходима сила тока от 1 до 4 А. Но многие блоки питания, 3D-принтеры и DIY не дают такую высокую силу тока. Поэтому я использую простую плату Endurance, на которую отдельно приходит питание и отдельно слаботочный управляющий сигнал с 3D-принтера или DIY.
— и с платы есть DC-выход на лазер.

Используйте вытяжку

— это особенно актуально при работе с акрилом, ПВХ, пластиком, кожей, резиной. Я читал, что продукты горения ПВХ даже портят линзу лазера. Я использую вентилятор и гофрированную трубу.
— воздушные взвеси продуктов горения уменьшают КПД лазерного луча, пока луч достигает материала. Поэтому вентилятор полезен, чтобы выдувать продукты горения на пути лазерного луча.

Хотите резать лазером?

— меняйте фокус лазера программно. По мере удаления слоя за слоем, опускайте лазер на 0.1-0.2 мм, чтобы фокус всегда был на поверхности материала. Для такого способа резки подойдут 3D-принтеры с осью Z, либо XY-граверы с актуатором для лазера.

Берегите себя!

Автор: SME

Источник ^[2]