Лазерный гравер: по металлу, по дереву, китайский для дома

Гравер на основе Arduino

Многие изготавливают ЧПУ граверы дома на основе Ардуино.

Основы сборки

Прежде чем сделать такой гравер своими руками, необходимо разобраться с основными рекомендациями по сборке:

перед началом работы надо заранее создать схему гравера;
двигатель гравера надо монтировать на алюминиевые пластины;
нужно вручную выравнивать вал мотора.

Инструменты и материалы

Алюминиевые пластины используются для фиксации двигателя Для создания гравера понадобится следующее:

шаговый двигатель;
винты диаметром 15 мм;
вал длиной 50 см;
алюминиевая штанга и углы;
винты М5;
гайки и шайбы М5.

Все вышеперечисленное необходимо подготовить заранее.

Создание осей и основания

Для изменения положения по осям Х и Y используются подшипники и шариковые винты. Они позволяют непрерывно работать двигателю на более высоких оборотах.

Для остановки вращения используется металлическая пластина. Она крепится к гайке и подшипникам через алюминиевый угол.

Электронная часть

В качестве лазера используется диод мощностью 1,5 Вт. Его надо обязательно подключить к радиатору, чтобы уберечь от перегрева. Также для охлаждения лазерного модуля используют алюминиевые опоры.

Интенсивность свечения лазера во многом зависит от силы тока. Не рекомендуется подключать диод напрямую к источнику питания. Лучше сначала соединить его с регулятором, который позволит уменьшать и увеличивать силу тока.

Программная часть

Устройства на основе Ардуино работают при помощи встроенного в микроконтроллер ПО. Программа позволяет регулировать скорость двигателя после каждого подхода. Также встроенное ПО позволяет замедлять работу мотора во время записи пикселя. Благодаря этому удается повысить качество гравировки.

Запуск и настройка

Запустить гравер достаточно просто. Для этого нужно подключить его к источнику питания и нажать на кнопку включения. После этого устройство должно заработать. Настройка осуществляется при помощи регулятора интенсивности свечения лазера.

Проверка работоспособности

Чтобы проверить, работает ли гравер, необходимо подсоединить его к сети и включить. После этого должен загореться лазер. Если этого не произошло, значить во время сборки устройства была допущена ошибка. В таком случае рекомендуется разобрать гравер и проверить все контакты.

Лазерная гравировка поверхностей

Лазерная гравировка — новейший прием нанесения на поверхность резко очерченного изображения с помощью концентрированного светового пучка.

Технология гравировки

Процедура гравировки сфокусированным лазерным лучом сопровождается высоким температурным нагревом материала. В зависимости от продолжительности действия лазера меняется цвет и появляется контрастность поверхности материала, происходит эффект его испарения или испепеления. Полученная вследствие обработки гравированная поверхность обладает устойчивостью к внешним физико-химическим воздействиям.

Несмотря на сходное технологическое предназначение, образцы оборудования для лазерной гравировки и резки кардинально отличаются своим функциональным потенциалом и укомплектовкой производителя.

Устройство конструкции

Основной характеристикой гравера является мощность лазерной трубки устройства. В состав устройства входят следующие структурные блоки:

Оптическая система, которая представляет собой набор из неоднородных линз и служит для фокусирования и усиления светового пучка;
Трансмиссионная система — трехосевые сервоприводы, обеспечивающие синхронность движения лазерного источника излучения;
Система контроля — датчики и вычислительные схемы, задача которых — обеспечение безошибочного функционирования всех систем гравера;
Механическая система — основные опорные части и вспомогательные механизмы, составляющие устройство машины;
Система охлаждения — осуществляет теплоотвод от излучателя и состоит из комплекта кулеров и радиаторов для отвода температур.

Виды лазерных граверов

Среди множества промышленных лазерных устройств, востребованных в производственных процессах, можно подчеркнуть лишь два существенных вида:

газовые — для гравировки неметаллических поверхностей (дерево, пластик, стекло, акрил, кожа, ДСП и др.) и резки какого угодно материала (при работе с металлом используют более мощную трубку от 500 Вт);
волоконные и твердотельные — для работы как с металлическими, так и неметаллическими поверхностями (соответственно,++ выбирается необходимая мощность лазера).

Лазерный гравер на основе газа универсален и имеет относительно доступную цену, по этой причине прибор широко применяется в офисе или на дому. Предназначение твердотельного гравера — обработка металлов и отдельных видов твердого пластика. Более надежен и совершенен в работе, стоимость значительно выше газового прибора, соответственно, и качество гравировки лучше. Отличает эти устройства рабочая температура и длина волны лазерного излучателя.

Управление процессами лазерной гравировки производится с помощью персонального компьютера. Прогрессивные модели лазерных граверов укомплектованы электронным управлением и бортовыми программируемыми средствами автоматики. Дополнительно комплектуются системами вытяжки, специальными столами, устройствами для гравировки предметов, имеющими различные геометрические формы.

Сферы применения

Область применения лазерной гравировки довольно обширна, секрет ее популярности заключается в быстроте и качестве процесса. Себестоимость такой гравировки имеет относительно невысокий показатель.

Некоторые из производственных отраслей, в которых активно используется лазерная гравировка:

Наружная реклама. Используется лазерная печать и нанесение рельефных отображений на баннерной ткани, а также для изготовления различного вида упаковки (в том числе сувенирного типа);
Легкая промышленность. Наносятся узоры на коже и ткани, сложный раскрой материала;
Гранитное производство пользуется художественной гравировкой для нанесения изображений на памятники;
Художественная гравировка на камне, металле, дереве, пластмассе;
В декоративном искусстве применяется гравировка по камню, дереву, металлу;
В сувенирной отрасли — для изготовления брелоков, колец, поделок и т. п.

Лазерная гравировка является одним из наиболее ювелирных методов гравирования. Вследствие пикселизации до 1000 ppi (39 пикселей на миллиметр) есть возможность выполнять точное нанесение многообразных графических изображений даже на ничтожно малых плоскостях заготовок.

Наряду с лазерным популярность набирает ультразвуковой режущий инструмент. Ультразвуковые граверы и ножи имеют высокие показатели акустической мощности и эксплутационной надежности.

Какие задачи решают при помощи лазерного гравера

Большая часть моделей современных лазерных граверов настольного образца управляется при помощи внешних компьютеров, в которые для этих целей загружается специальное программное обеспечение. Программа, поставляемая, как правило, в комплекте с лазерными гравировальными устройствами, одновременно решает несколько задач:

переводит изображение или надпись, загруженные в компьютер для их дальнейшего нанесения при помощи лазерного гравера, в векторный формат;
передает информацию о наносимом изображении на контроллер устройства;
управляет работой всех элементов конструкции гравера.

Основной рабочий элемент гравера – лазер с теплоотводом, размещенный на подвижной каретке

Мини лазерный гравер перед началом работы соединяется с управляющим компьютером при помощи обычного USB-порта. Отдельные модели лазерных граверов, стоимость которых несколько выше, допускают возможность их программирования. Для того чтобы нанести рисунок или надпись на поверхность обрабатываемого изделия, пользователю данного оборудования достаточно задать соответствующую программу, по которой оно и будет работать.

Для домашнего использования чаще всего приобретают компактные лазерные граверы, обладающие небольшой мощностью. Такой лазерный гравер для дома, несмотря на невысокую мощность, можно использовать для печатей и штампов, изготавливаемых из полимерных материалов, а также для решения ряда других задач, связанных с декоративным оформлением изделий из различных материалов. Применяя такое устройство, в частности, можно нанести рисунок или надпись на стеклянный предмет, выполнить гравировку на поверхности изделий из кожи, пластика, древесины и плотного картона.

Гравировка сувенирной продукции на лазерном станке

Более функциональным, но и более дорогим является волоконный лазерный гравер, который можно успешно использовать для работы с такими материалами, как:

любые металлы и металлические сплавы;
композитные материалы;
резина;
любые типы пластиков;
кожа;
керамика;
гранит и керамогранит;
полупроводниковые материалы;
древесина;
картон;
натуральный и искусственный камень.

Специальное волокно, используемое в лазерных граверах данного типа в качестве основного рабочего элемента, обеспечивает сверхточную фокусировку луча и эффективно регулирует его мощность. Лазерные устройства волоконного типа, технические возможности которых позволяют выполнять цветную гравировку на поверхности изделий из нержавеющей стали, используются преимущественно в профессиональной сфере.

Лучшие лазерные мини-граверы

Если лазерный гравер необходим исключительно для домашнего применения, и использовать его будут не более пары часов в день, платить большие деньги совсем необязательно. С такой задачей прекрасно справятся бюджетные мини-граверы, при сборке которых используется менее дорогостоящий лазерный модуль.

Помимо этого отличия от универсальных моделей мини-граверы не имеют в комплектации вращающих механизмов и вакуумного стола, система охлаждения либо отсутствует вовсе, либо недостаточно эффективна. Задаваясь вопросом, какой лучше купить гравер, целесообразно исходить из того, как часто и много вы планируете им пользоваться. Если ответ – не более пары раз в неделю, мощности и функционала мини-гравера будет более чем достаточно.

2 место – KKMoon engraving machine

Максимально простой и удобный в использовании мини-гравер: достаточно определить тип поверхности, на которую нужно нанести рисунок или надпись, и нажать кнопку «Пуск». Мощность прибора не регулируется, поэтому качество изображения будет достаточно средним. Еще одним недостатком является долгое время работы – однако для индивидуального пользования скорость не так уж важна, эту проблему с лихвой компенсирует низкая цена изделия.

Средняя стоимость — 5000 рублей.

Достоинства:

Доступная цена;
Качественная сборка;
Хороший теплоотвод;
Простое управление.

Недостатки:

Низкая скорость гравировки;
Каждые полчаса нужно устраивать перерыв в работе.

1 место – NEJE 1000 MBT

Мини-граверы непременно украсят домашнюю мастерскую, внеся в изделия класса Hand-made элемент дополнительной эксклюзивности и изящности. При этом необязательно тратить на такую покупку все свои сбережения: модель NEJE МВТ сбережет деньги и при этом станет отличным помощником в творчестве. Особенно хорош прибор в DIY-гравировке, он обладает небольшой рабочей поверхностью – 38 х 38 мм, качественной сборкой и при бережном обращении прослужит долгие годы.

Средняя цена — 3500 рублей.

Достоинства:

Отличное соотношение цена-качество;
Хорош в DIY-гравировке;
Прочная конструкция;
Программное обеспечение в комплекте;
Высокая скорость печати для домашнего гравера;
Работает с деревом и бамбуком, пластиком, кожей и картоном.

Недостатки:

Маленькая рабочая поверхность.

Подводя итоги, можно сделать однозначный вывод: Китай развивается семимильными шагами, и уже сегодня претендует на лидерство на рынке лазерных граверов. Не стоит опасаться приобретать китайские модели, они ничуть не уступают по качеству товарам из США, а цена будет значительно ниже.

Топ лучших граверов

Если рассматривать продукцию из Китая, Европы или США, то можно обнаружить массу моделей. Разобраться в нюансах сложно, поэтому лучше обратиться к рейтингам.

Лучшие по соотношению цена-качество

Модели бренда KKmoon отличаются небольшой стоимостью и хорошей производительностью. Например, модели К4 и К5 оснащены встроенными вентиляторами. Рабочая зона большая — можно не переживать за руки.

Можно рассмотреть покупку VG-L7 Laser Engraver. Работает с мягкими материалами, в прошивке не нуждается. Компактный.

Автономный контроллер избавит от необходимости подключать компьютер

Универсальные лазерные граверы

Здесь стоит выделить такие модели:

NEJE DK-8-KZ — хорошая скорость и точность, можно использовать вместе со смартфоном.
WOLIKE Mini 3000mW — есть воздушное охлаждение, компактный.
FEUNGSAKE 6550 — прочный, можно менять фокусировку, регулируемая мощность.

Мини-граверы

В топ входят устройства:

NEJE DK-8-KZ — компактный, работает от мобильного источника питания, поддерживает форматы bmp и jpeg.
TwoWin 3W — высокая точность нанесения рисунка, прочный корпус, хорошая скорость работы.

Профессиональные лазерные станки

Рейтинг лучших представлен:

HCZ 6090 — может вырезать детали, высокая скорость работы, непрерывный процесс.
HCZ 30w — программное обеспечение на русском языке, точность, долговечность.

Для чего нужен лазерный гравер

Найти надежное устройство можно, но сначала необходимо определиться со сферой применения. Например, выполнение рисунков, декоративная отделка упаковки, изготовление сувенирной продукции и многое другое.

Мощные лазерные граверы незаменимы в ритуальных агентствах. С помощью программы мастер определяет текст, рисунок и оборудование выполняет задачу. Еще один вариант работы — изготовление надгробных табличек.

Выбор гравера нужно делать с учетом сложности работ. Для создания сложных рисунков, например, штрихкодов или печатей, важна тонкая настройка. В основном гравировка востребована в сфере рекламы и изготовления сувенирной продукции.

Топ-10 лучших граверов для дома по отзывам

Для домашнего использования приобретают чаще всего бюджетные инструменты с максимальным числом насадок. Для проведения серьезных работ они не подходят, зато любительским целям вполне отвечают.

ProsKit PT-5501I

Гравер с гибким валом поддерживает регулировку скорости в пределах 10000-32000 оборотов. В модели предусмотрена система вентиляции. В комплекте с прибором поставляется специальное кольцо для закрепления инструмента на вертикальной плоскости. Устройство не перегревается, позволяет с легкостью менять насадки, справляется с обработкой пластика и дерева.

Средняя цена гравировального прибора ProsKit — 2500 рублей

Ryobi EHT150V

Удобный гравировальный инструмент для древесины и пластика 170 Вт поддерживает скорость до 35000 оборотов с возможностью регулировки. Обладает малой массой, комплектуется многочисленными насадками. В модели предусмотрена блокировка шпинделя, гарантирующая безопасность, и защита прибора от перегрева.

Купить Ryobi EHT можно начиная от 3900 рублей

AEG GSL 600E

Хороший профессиональный гравер для металла и камня с удлиненным шпинделем позволяет проводить работу в труднодоступных местах. Обладает повышенной мощностью 600 Вт, оснащен блокиратором кнопки запуска, позволяет настраивать скорость. А вот насадок в комплекте производитель не предлагает.

Приобрести гравер AEG можно примерно за 13000 рублей

Dremel 7750-10

Устройство поддерживает три режима работы, позволяет быстро переключаться между ними и менять насадки. Подходит для гравировки, заточки, шлифования и полировки, весит всего 420 г, поставляется с несколькими наконечниками в комплекте.

Купить Dremel 7750-10 для дерева и металла можно от 3500 рублей

Диолд МЭД-1МФ

Надежный и простой в использовании прибор оснащен подсветкой, блокиратором шпинделя и защитой от перегрева. Справляется не только с деревом, но и с металлами благодаря мощности 170 Вт. Однако при работе сильно вибрирует.

Приобрести гравер Диолд можно начиная от 3300 рублей

Sturm GM2317FL

Достаточно мощный гравер 170 Вт со скоростью 32000 оборотов подходит для работы с мягкими материалами. К плюсам модели можно отнести съемную подсветку и наличие регулировки вращения. Среди минусов пользователи отмечают склонность к перегреванию и значительную массу, около 1,5 кг.

Гравер Sturm стоит в среднем 2700 рублей

Elitech ПШМ 170ЭЖК

Удобный гравер поддерживает цифровую регуляцию оборотов и комплектуется большим количеством насадок. Мощность у прибора вполне достойная — 170 Вт, для обработки мягкой и твердой древесины он подходит хорошо. Правда, масса устройства составляет больше 700 г, поэтому в работе придется делать перерывы.

Средняя цена гравера Elitech составляет 3400 рублей

Dremel 4000-4/65

Еще один гравер от известного бренда поставляется с 65 насадками в комплекте, гибким валом и фрезерным циркулем. Демонстрирует хорошую производительность даже на малых оборотах, поддерживает стабилизацию вращения, не страдает от перегрева и не «люфтит».

Средняя стоимость гравера Dremel 4000 составляет 10000 рублей

Bosch GGS 18 V-LI 0 L-BOXX

Массивный аккумуляторный инструмент предназначен в основном для шлифовальных и слесарных работ, поддерживает до 22000 оборотов, мало вибрирует во включенном состоянии. Довольно сильно перевешивает назад, но зато долго держит заряд.

Купить гравировальный инструмент Bosch можно от 18000 рублей

Makita BGD801Z

Среднебюджетный гравер применяется для обработки металла и древесины. Может работать с отрезными дисками, фрезами и другими слесарными насадками, но в набор они не входят. Работает от аккумулятора, который нужно докупать отдельно. К плюсам прибора пользователи относят хорошую мощность и долгое автономное действие, к минусам — бедную комплектацию.

Средняя цена гравера Makita — 5000 рублей

Сфера применения граверов

По своему функционалу граверы применяются везде, где необходимо тонкое нанесение узоров, штрих-кодов, штампов, рисунков или надписей на различные поверхности, в том числе сложные фигурные.

Это:

нанесение художественных узоров на деревянные изделия;
изготовление упаковки, в т.ч. декоративной;
наружная реклама;
производство сувенирных изделий из металла, дерева, стекла, пластмассы, камня;
нанесение рисунка на кожаные материалы, в текстильной промышленности – раскрой сложных материалов.

Также гравировальный станок успешно применяется в ритуальных услугах для гравировки надписей на памятниках.

Устройство оборудования

Для домашнего использования либо промышленных целей небольших масштабов достаточно настольной версии лазерного гравировального станка. Он отличается компактностью размеров, невысокой мощностью и удобством эксплуатации.

Устройство лазерного гравера

Принципиальное устройство такого аппарата состоит в следующем:

лазер – элемент, индуцирующий луч;
оптическая система (резонатор);
каретка, удерживающая лазер;
металлопластиковая рама с направляющими движения каретки;
система охлаждения;
двигатель;
стол;
корпус с защитными покрытиями;
система коммуникаций подключения к питанию и управляющему компьютеру.

Промышленные миниатюрные модели лазерного гравера поставляются с диском, содержащим компьютерную программу, управляющую его работой и обрабатывающую изображения для переноса его прибору.

Мощное оборудование станок для лазерной гравировки, используемое в промышленных масштабах, снабжается производителями также электронной системой управления и возможностью его программировать. Это всего лишь дополнение, оптимизирующее работу гравера

Важной его составляющей остается лазер

По природе и агрегатному состоянию активной среды лазеры, используемые в граверах, подразделяют на:

газовые;
твердотельные.

Газовый представляет собой трубку, заполненную инертным веществом (азотом, гелием, углекислым). Его особенностью является то, что мощность со временем снижается за счет разрежения газа, сказываясь на качестве изделия. Потому характеризуется временем работы, выраженным в часах. Оно может составлять от 1,5 до 10 тыс. Чем выше величина, тем дольше прослужит трубка, при условии рациональной эксплуатации: с перерывами и правильным охлаждением.

Твердотельные, где активная среда – твердое вещество, отличаются высокой практичностью и стабильной мощностью. Они обладают специфическими функциями: придают вырезанной дорожке цвет и выполняют рисунок с высокой точностью. Как правило, твердотельные элементы содержатся в гравировальных лазерных станках по металлу.

Свойства режущего луча зависят от оптической системы, которая его фокусирует. Состоит из трех зеркал и линзы – выгнутого стекла, покрытого специальной пленкой. Настройка точности гравера выполняется по этим зеркалам.

Механическая часть оборудования состоит из металлопластиковой конструкции в виде рамы, с направляющими реями, по которым движется удерживающая лазер каретка. В некоторых моделях есть возможность ручного управления положением каретки, что позволяет перемещать ее в нужную точку по всему рабочему полю.

В стабильности работы аппарата и износостойкости лазерных труб немаловажную роль играет система охлаждения, которая бывает:

воздушной из нескольких вентиляторов;
водяной, представляющей собой замкнутый контур трубочек с циркулирующей по ним воде;
комбинированной – воздушно-водяной.

Важна мощность двигателя, управляющего лазером гравировки, как металла, так и других плотных материалов. От этого параметра зависит, какой материал под силу станку, какой толщины, и что именно будет он выполнять – гравировать или резать контур.

По мощности граверы бывают:

слабые – 20-60 Вт – для работы по дереву, картону, оргстеклу;
средней мощности – 60-100 Вт – могут обрабатывать металлическую поверхность;
мощные – 100-160 Вт –промышленные, способны резать материал.

Рабочим полем служит стол, от высоты которого зависит возможность обработки материалов различной толщины, так как одним из основных параметров является расстояние от лазера до поверхности. Размер поля выражается в миллиметрах и указывает на возможные объемы изделий.

Автоматический гравер имеет соответствующее управление высотой стола, может снабжаться дополнительным вращающимся элементом для резки округлых изделий. В более простых моделях регулировка положения площадки осуществляется вручную, усложняя работу в целом.

Компактный лазерный гравер

Подключаются аппараты к сети питания 220 В, мини модели могут быть 12-вольтными, комплектуются блоками питания. Связь с компьютером осуществляется через USB порт.

Лучшие лазерные граверы универсального назначения

В категории представлены граверы, в которых используется технология лазерных диодов. Они подходят для нанесения рисунков на поверхность дерева, пластика, бумаги, картона, кожи, стекла, резины и алюминия с помощью химического травления. Однако выбирая лазерный гравер на АлиЭкспресс, нужно понимать, что качество его работы во многом будет зависеть от уровня технической подготовленности пользователя. Станки могут приходить в разобранном виде. Да и софт частенько приходится «подпиливать» или вовсе заменять.

Вывод: если вам нужен лазерный гравер, который можно достать из коробки и сразу начать выжигать, тогда китайское оборудование – не лучший выбор. Но если вы готовы приложить некоторые усилия на доводку станка из Поднебесной до ума, и при этом существенно сэкономить средства – добро пожаловать на АлиЭкспресс!

Это интересно: Источники плазменной резки — выбор, виды, модели

Что потребуется

Функциональность, надежность и технические характеристики, которыми будет обладать самодельная гравировальная машинка, полностью зависят от того, какие именно материалы и механизмы вы будете использовать для ее изготовления.

Практически любой электродвигатель можно превратить в гравировальный станок, добавив к нему гибкий вал с держателем

Чтобы сделать простейший, но удобный в использовании и функциональный гравер, вам потребуются следующие комплектующие.

Гибкий вал и рабочая насадка к нему, в зажимном механизме которой будет фиксироваться инструмент. В качестве гибкого вала для гравера можно использовать приводной вал от бормашины или тросик, приводящий в действие спидометр автомобиля или мотоцикла. Рабочую насадку также можно снять с бормашины или изготовить самостоятельно из бруска текстолита, обточив его до требуемого диаметра и просверлив в его внутренней части ступенчатое отверстие. Диаметр отверстия в рабочей насадке гравера должен быть подобран таким образом, чтобы его стенки надежно удерживали неподвижную часть приводного тросика, но в то же время не препятствовали вращению его подвижной сердцевины. В отверстие в передней части такой самодельной рабочей насадки вставляется трубка, внутри которой свободно вращается зажимной патрон из двух половинок, скрепляемых между собой винтом. В патрон, который должен быть обязательно отбалансирован, можно устанавливать инструмент с диаметром хвостовика в диапазоне 2–5 мм.
Набор инструментов, при помощи которых будет выполняться обработка. Если в качестве рабочей насадки для самодельного гравера вы используете рукоятку от бормашины, то и инструменты должны быть от зубоврачебной техники, которые подходят к ней по диаметру хвостовиков. Для самодельной рабочей насадки, как уже говорилось выше, подойдет любой инструмент с диаметром хвостовика от 2 до 5 мм.
Приводной электродвигатель, в качестве которого можно использовать любой мотор, работающий от электрического тока напряжением 220 вольт. Это может быть двигатель из DVD-проигрывателя или от старого катушечного магнитофона, стиральной машинки или от любой другой не используемой вами бытовой техники. Оптимальным для самодельного гравера является электродвигатель от швейной машины, потому что в его оснащении уже имеется реостат, позволяющий в достаточно широких пределах регулировать скорость вращения вала. Такие двигатели, как правило, способны развивать скорость вращения вала до 6 тыс. об/мин, чего вполне достаточно для бытового гравера.

Читать также: Терка строительная с пылеотводом

Конструкция самодельного станка для гравировки с гибким валом

Лазерный гравер