Лазерный выжигатель по дереву своими руками или самодельный пирограф ЧПУ, который нельзя давать детям

Если вы спросите любого, кто увлекается DIY, о чем они мечтают больше всего, шансы довольно высоки, что они скажут либо 3D принтер, либо лазерный резак / гравер. Лазерный выжигатель по дереву очень классная штука, так же, как и 3D принтер.

Два года назад я просматривал видео и журналы, когда наткнулся на интересную статью о лазерном гравере. С того времени я серьезно хотел одну из этих машин. Я искал его пару раз на eBay и Amazon, но они стоили слишком дорого. Однако теперь, цены дошли до того уровня, когда они доступны для энтузиастов DIY.

В конце концов я получил 5500mW Laser Engraver.

Пирограф ЧПУ имеет следующие особенности:

1. Может гравировать на деревянной поверхности, пластиковой, бамбуке, резине и коже.
2. Резать бумагу, пену и тонкую кожу.
3. Зона гравировки: 15см x 20см
4. Работает под управлением Arduino Nano
5. Совместим с Open Source Software
6. Рабочая мощность: 5500 мВт

Несмотря на то, что комплект для сборки пришел довольно давно, только сейчас у меня выдалось свободное время. В этой инструкции я хочу поделиться с вами опытом по сборке выжигателя ЧПУ своими руками, рассказать о его применении и что вы можете с ним сделать. Надеюсь эта информация будет полезна для многих.

PyroPrinter — гордость наших инженеров

На разработку у нас ушло два года и труд 5 инженеров. Мы провели сотни тестов и выжгли тысячи изображений, максимально упростили процесс управления устройством, прежде чем закончили разработку этого нихромового выжигателя. Все это для того, чтобы каждый раз при изготовлении дощечки Вы получали изображение высокого качества. Такие изделия практически не отличаются от работы художника, который может трудиться над картиной в течение недели. Пайропринтер создаст А4 высокого качества за 2 часа.

Такой бизнес становится популярным в Германии, Украине, Казахстане, России и ряде европейских стран. Уже более 25 человек из России, СНГ и Европы купили нихромовый выжигатель с ЧПУ для создания своего домашнего бизнеса и успешно изготавливают картины на заказ.

Самодельный 5500мВт лазерный выжигатель по дереву

Какими характеристиками должен обладать ЧПУ выжигатель, чем отличаются изделия и есть ли возможность сконструировать их самостоятельно? Специалисты предупреждают, прежде чем оправляться в магазин за прибором или пытаться собрать его, необходимо понять механизм действия ЧПУ станка и продумать, какая программа для управления будет оптимальной.

В последнее время пирография развивается и набирает особую востребованность, люди заказывают у профессионалов выжженные по дереву картины и портреты в качестве сувениров и подарков. Поэтому у опытных мастеров и любителей подобного занятия появилась идея открыть собственный небольшой бизнес, основанный на выжигании изображений.

Обработка законченного изделия

Готовую картину либо оставляют без покрытия, либо обрабатывают одним из следующих вариантов:

• Бесцветный лак;
• Мебельный воск;
• Масло для дерева.

Также дощечку можно обрамить в красивую рамку. На деревянном фоне лучше смотрятся деревянные рамки. Не следует брать пластиковые тонки рамки для дипломов и благодарственных писем. Пластиковые рамки не всегда смотрятся органично с натуральным деревом.

Во время низкого сезона (попадает на отпуска и каникулы) для стимулирования продаж можно объявить акцию «рамка бесплатно» или «больший размер по меньшему прайсу». Так Вы сможете сохранить цену на товар в бизнесе по выжиганию портретов, практически не увеличивая свои расходы. Этот подход более предпочтителен в сравнении с большими скидками.

Помните: люди не знают как именно происходит выжигание. Особенно если Вы изготовите портрет с эффектом карандашного рисунка, то отличить его от труда художника будет проблематично. Сложная и трудоемкая (в понимании клиента) задача не может стоить дешево, что обесценивает полностью труд мастера.

Разборка DVD-RW привода

Этот процесс должен проделываться с тщательной осторожностью, поскольку внутренние детали имеют хрупкую структуру, их легко повредить. Демонтировав корпус, вы сразу заметите необходимую деталь, она выглядит в виде небольшого стеклышка, расположенного внутри передвижной каретки. Его основание и нужно извлечь, оно отображено на рис.1. Этот элемент содержит оптическую линзу и два диода.

На этом этапе сразу следует предупредить, что лазерный луч является крайне опасным для человеческого зрения.

При прямом попадании в хрусталик он повреждает нервные окончания и человек может остаться слепым.

Лазерный луч обладает ослепляющим свойством даже на расстоянии 100 м, поэтому важно следить за тем, куда вы его направляете. Помните, что вы несете ответственность за здоровье окружающих, пока такое устройство находится в ваших руках!

Рисунок 3. Микросхема LM-317.

Перед тем как приступить к работе, необходимо знать, что лазерный диод можно повредить не только неосторожным обращением, но и перепадами напряжения.

Это может случиться за считанные секунды, поэтому диоды работают на основе постоянного источника электричества. При повышении напряжения светодиод в устройстве превышает свою норму яркости, вследствие чего разрушается резонатор.

Таким образом, диод теряет свою способность к нагреву, он становится обычным фонариком.

На кристалл воздействует и температура вокруг него, при ее падении производительность лазера возрастает при неизменном напряжении. Если она превысит стандартную норму, резонатор разрушается по схожему принципу. Реже диод повреждается под воздействием резких перепадов, которые обуславливаются частыми включениями и выключениями устройства в течение короткого периода.

После извлечения кристалла необходимо моментально перевязать его окончания оголенными проводами. Это нужно для создания соединения между его выходами напряжения.

К этим выходам нужно припаять малый конденсатор на 0,1 мкФ с отрицательной полярностью и на 100 мкФ с положительной. После этой процедуры можно снять намотанные провода.

Это поможет защитить лазерный диод от переходных процессов и статического электричества.

Лазерный гравер выбираем и пользуемся

А это самодельный гравер, но про это позже.

В текущий момент существует очень много известных брендов, поставляющих лазерные граверы. Устройство почти везде одинаковое, но многие из них отличаются заводской комплектацией и функциональными возможностями. Первым делом, при выборе лазерного гравера, нужно четко определить цель его использования, а также каким пунктам нужно уделить внимание при составлении сметы и ничего не упустить.

Разработка электрической схемы

При сборке самодельного выжигателя необходимо иметь знания в области радиоэлектроники. Это позволит разработать электрическую схему. Если навыков в этой сфере нет, можно воспользоваться схемой, представленной ниже.

Схема может быть простой или достаточно сложной, рассчитанной под требования разработчика. Задача — подобрать самый приемлемый вариант, реализовать его на практике.

Выжигатель по дереву с твердым и проволочным пером: как пользоваться и сделать своими руками

Существуют различные способы художественного оформления поверхности древесины, один из самых простых и эффектных – пирография, или выжигание по дереву.

Любое изделие из дерева можно сделать красивым и уникальным, добавив всего несколько контрастных штрихов.

Стать мастером по созданию шедевров в технике выжигания несложно. Для этого не нужно приобретать дорогое оборудование, достаточно купить или сделать выжигатель по дереву.

Это действительно просто – чтобы создать красивую и оригинальную вещь, не потребуется даже художественный талант, любые изображения можно скачать из интернета или приобрести альбом рисунков в магазине.

Способы создания изображений

Принцип создания рисунка выжиганием заключается в том, что часть древесины обугливается, темнеет, тем самым контрастно выделяется на общем светлом фоне. Работая с очень тонким инструментом, можно писать картины на дереве.

Существуют различные технологии пирографии, многие из них отличаются сложностью и требуют специального оборудования. Среди прочих:

• обработка открытым пламенем;
• обжиг с использованием глиняного трафарета;
• выжигание горячим песком;
• выжигание трением на токарном станке.

Это достаточно сложные техники, для создания же шедевров пирографии в домашних условиях лучше всего подходит электрический прибор. В устройстве такого выжигателя по дереву высокая температура жала создается благодаря протеканию сквозь него электрического тока.



Промышленность выпускает различные модели выжигателей, поэтому начинающему мастеру несложно выбрать подходящий инструмент. Кроме того, имея навыки работы с паяльником, подобное устройство можно собрать самостоятельно.

Разновидности выжигателей

Выбор выжигателя – ответственное дело. Именно от его характеристик во многом зависит качество получаемых изделий. Как профессиональные художники по дереву, так и начинающие умельцы используют две основные разновидности аппаратов для выжигания. Это устройства проволочным жалом и модели с твердым наконечником.

С твердым пером

Данное устройство во многом напоминает самый обычный паяльник. Его рабочая часть являет собой жало, которое нагревается нихромовой проволокой, спрятанной под металлическим кожухом. В отличие от паяльника выжигатель комплектуется съемными насадками различной геометрии. В зависимости от цены устройства их количество может достигать 20 и более штук.

Обилие насадок позволяет проводить штрихи разной ширины и формы, а комбинируя их, создавать уникальные изображения. Выжигатели по дереву с твердым пером характеризуются низкой ценой, высокой долговечностью, простотой эксплуатации. В качестве недостатков стоит упомянуть время разогрева (5 мин. и более), а также громоздкую конструкцию с длинной ручкой, что усложняет выполнение тонких работ.

С проволочным пером

В устройствах выжигателя с проволочным пером нагревательная проволока сама является рабочим инструментом. Ток подается непосредственно на перо, потому инструмент готов к работе практически в момент включения.

Устройства средней и высшей ценовой категории имеют регулятор мощности, что позволяет подобрать термический режим, оптимальный для любого вида работ.

Небольшая толщина используемой проволоки и ее изгиб создают маленькое пятно контакта с материалом, что позволяет с легкостью выполнять самую тонкую работу.

К недостаткам данного вида выжигателей можно отнести разве что относительно высокую цену и сложный ремонт.

Отдельно стоит отметить струнный резак-выжигатель. Это устройство, которое позволяет с помощью разогретой нихромовой нити вырезать детали из тонкой доски или листового материала на древесной основе.



Как правильно работать

Легко заметить, что рабочий инструмент выжигателя по дереву напоминает обычный карандаш, потому и техника работы с ним мало чем отличается от обычного рисования. Важно только не забывать, что «карандаш» очень горячий.

Весь процесс работы можно представить в виде нескольких простых шагов.

Подготовка

Надо выбрать дощечку, на которую будет нанесен рисунок. Ее поверхность должна быть ровной и гладкой. Для выравнивания древесину циклюют, обрабатывают наждачной бумагой.

Хорошим материалом для выжигания, особенно начинающему мастеру, будет фанера. Она дешевле, ее поверхность практически готова к работе, достаточно только выровнять ее шкуркой.

Нанесение рисунка

Тем, кто имеет навыки рисования, справиться с подобной работой несложно, более того, мастера могут обходиться без эскиза, работая сразу выжигателем.

Начинающим же можно посоветовать подобрать подходящую картинку в интернете, распечатать ее и перенести на рабочую поверхность.

Тут пригодится старая проверенная временем копировальная бумага, масштабировать изображение можно методом переноса по квадратам.

Для начинающего мастера стоит выбирать простые рисунки, не изобилующие мелкими деталями. Кроме того, лучше сразу изготавливать что-то конкретное, не какую-то абстрактную дощечку, а, к примеру, фанерную подставку под микроволновку, которую можно украсить растительным орнаментом.

Выжигание

Разогретым жалом выжигателя начинают наносить рисунок по заранее обозначенным линиям. Ручку инструмента держат как обычный карандаш.

Нанесение рисунка начинают с внешних контуров. Прямые линии выполняют быстрыми движениями без нажима. Сделать акцент, провести жирную черту несложно, надо просто немного уменьшить скорость передвижения выжигателя. На криволинейных участках надо держать инструмент перпендикулярно поверхности дощечки, не допуская излишнего нажима.

Обратите внимание! Если имеется несколько близко расположенных линий, не стоит пытаться провести их как можно быстрее, древесина должна остыть, иначе могут прогореть и промежутки между ними.



Оттенок линии можно менять в достаточно широких пределах. Этого несложно добиться, меняя температуру жала, форму рабочего инструмента (в случае сменных насадок) и угол наклона.

Финальная обработка

Полностью готовое изображение обрабатывают мелкозернистой наждачной бумагой. После покрывают слоем мебельного лака, при желании частично или полностью раскрашивают.

Простейший самодельный выжигатель

Чтобы украсить пирографией небольшую дощечку или просто попробовать свои силы в новом для себя деле, необязательно покупать профессиональный аппарат.

Из паяльника или радиодеталей

Можно изготовить своими руками выжигатель по дереву из паяльника. Для этого лучше выбирать модель со сменным жалом. Насадки с требуемым профилем несложно изготовить из медного или латунного стержня.

Практически профессиональный прибор для выжигания можно изготовить по схеме с регулировкой тока по первичной обмотке. Для работы понадобится совсем немного деталей: трансформатор, несколько резисторов, конденсаторов и динисторы. Схема не отличается особой сложностью, тем не менее для изготовления прибора потребуются знания и навыки работы с паяльником.

Мини-выжигатель

Если пайка радиодеталей не прельщает или просто нет времени, можно изготовить устройство самой простой конфигурации. Для изготовления мини-выжигателя понадобится:

• ненужный блок питания (зарядное) от мобильного телефона;
• иголка от шприца;
• швейная иголка;
• материал для ручки (деревянная шпажка или ручка от кисточки);
• паяльник и припой;
• сапожная нить;
• изолента или термоусадочная трубка.

Процесс изготовления выжигателя не отличается особой сложностью. Начать стоит с того, что подготовить иголку от шприца. От нее откусывается пластиковая часть, в данном устройстве она не понадобится.

На деревянную ручку диаметрально противоположно крепятся обе иголки. Проще всего их зафиксировать нитками. Швейная иголка аккуратно сгибается до такой степени, чтобы ее острие едва касалось острия пустотелой иглы от шприца.

От старого блока питания откусывается штекер, он также не понадобится. Концы проводов зачищаются. Провода припаивают к иголкам. Полярность значения не имеет. На этом изготовление самодельного выжигателя по дереву почти закончено.



В качестве финального штриха надо придать изделию привлекательный вид и создать условия для удобной эксплуатации. Провод приматывают к ручке. Это можно сделать с помощью все той же толстой нити. Такая конструкция будет удобной и надежной, тем не менее стоит укрепить нить клеем, а после его застывания надеть на ручку термоусадку или намотать изоленту.

Обратите внимание! Нагрев жала происходит практически мгновенно. Принцип действия устройства крайне прост: между иголками возникает сопротивление и игла от шприца (ввиду того, что она тонкостенная) раскаляется.

Пожалуй, подобным выжигателем не удастся изготовить картину (недостаточная мощность, не самое удобное жало), но потренироваться и украсить, к примеру, разделочную доску можно будет с легкостью.

ЧПУ-выжигатель

Выжигатель поможет добавить оригинальности интерьеру, разнообразит его изделиями ручной работы, но не только. На изготовлении картин, созданных огнем, можно неплохо заработать. Пейзажи, декоративные панно, портреты, предметы быта и кухонная утварь с элементами выжигания пользуются стабильно высоким спросом.

Заметно упростить создание шедевров методом выжигания позволит применение современных технологий. Станки с программным управлением давно стали обыденностью в цехах дерево- и металлообработки. Существуют подобные решения и для пирографии. Такой выжигатель можно подключить к персональному компьютеру, передать на него требуемое изображение, все остальное он сделает сам.

Для изготовления своими руками ЧПУ-выжигателя по дереву потребуется значительно больше знаний и материалов. Обычно для производственных целей такие станки покупают. Но тем, кто хочет собрать устройство самостоятельно, можно использовать для выжигания лазер.



Вообще же выделяют два направления развития ЧПУ-выжигателей. Они отличаются основным рабочим инструментом.

Лазерный выжигатель

Как понятно из самого названия, основная деталь станка – лазер. Именно из этого выплывают основные его достоинства:

• высокая точность прорисовки благодаря малому пятну контакта;
• универсальность, станком можно пользоваться при работе с деревом, кожей, пленками, бумагой;
• выжигатель невосприимчив к перепадам температуры и влажности.

В качестве недостатков можно упомянуть невысокую скорость работы лазерного выжигателя и трудности с прорисовкой полутонов. К тому же стоимость таких приборов высока.

Наш опыт сборки станка в единственном экземпляре для собственных нужд

Минус самостоятельной сборки «Ошибки проектирования» мы не просто так написали это в первую очередь. Мы сталкивались с такой проблемой сами, когда хотели сэкономить деньги и собрать лазерный СО2 станок самостоятельно. По факту с учетом ошибок проектирования и различных переделок сумма, которую заплатили за запчасти сравнялась со стоимостью готового аналогичного станка. И это мы не считаем потраченного личного времени и того факта, что станок мог бы раньше функционировать и начать себя окупать.

Такая сборка была бы выгодной, если бы мы планировали производить потом такие станки постоянно. Но так как наша задача была просто один лазерный станок для своих нужд, то это оказалось совершенно не выгодной тратой времени.

Нихромовый выжигатель чпу напечатанный на 3D принтере

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Принцип работы можно сравнить, точнее опробовать имея под рукой паяльник. Нагрев его до максимально температуры, начать медленно проводить по деревянной поверхности, чем медленней проводишь, тем темнее получается прожженная поверхность, если очень быстро провести, то поверхность не успеет прогореть (слишком короткий контакт с поверхностью) на рисунке можно изобразить это так: (по этому алгоритму и построено программное обеспечение)

На максимальных скоростях, цвет остается практически неизменный относительно поверхности.

Проектирование и сборка

Изначально, конструкция должна быть не по классической схеме, но немного подумав решил всё таки оставить классику, т.к. нужно было испытать один элемент конструкции, а именно ось X c кареткой. Проще говоря, как поведет себя каретка на двух линейных подшипниках. Хоть нагрузки станок не несет абсолютна никакой при работе, но все таки два, это маловато, китайский люфт он беспощадный

В целом, если не считать «мелочевки» в конструкции используется всего 8 напечатанных деталей, при которых уже возможен старт станка, в общем деталей 11 на данный момент, (крепление для ардуинки, крышка с куллерами и прочее). Из за своей «простоты» узлов, размер в теории может быть любой, в теории, потому что валы 8мм свыше метра, полагаю уже есть не совсем хорошо. Да и изначально станок планировался таких размеров, чтобы легко помещался лист формата А3. Но из за того что как оказалось позже, у меня не нашлось направляющих 500 мм для оси Х, так как их израсходовал на фрезер, а были в закромах 800мм. Резать стало жалко, оставил их какие есть, от чего станок в размерах вырос. Как оказалось в процессе эксплуатации, это только огромный плюс.

Что входит в комплект?

1. Контроллер
2. Шпильки (2 шт.)
3. Управляемый нихромовый выжигатель (каретка)
4. Заготовки из фанеры (2 шт.)
5. Кисточка
6. Наждачная бумага
7. Линейка для счищения нагара
8. Подкладки под линейку под разную толщину (2 шт.)
9. Крепления для заготовки (2 шт.)
10. Набор запасных жал и проволока (сплав нихром и вольфрам пр-во Германия)
11. Фанерная коробка-стол

Вес около 9,0 кг. габариты транспортной тары: 75*18*20 см

Электронные материалы:

1. Лицензионное ПО Pyroprinter (все обновления бесплатны, устанавливается на любое количество операционных систем)
   Видео:
2. сборка и настройка, первый запуск
3. обработка фотографии (выжигание в фотографическом стиле)
4. обработка фотографии (эффект сделанного вручную рисунка)
5. как быстро найти клиентов
6. смена выжигающего жала
7. подготовка раствора для предварительной обработки фанеры
   Инстуркции и мастер классы:
8. по продвижению в Интернет (сайт, вк, инстаграмм и др.)
9. по подготовке фанеры, обработка растворами
10. по работе официально
11. по обслуживанию станка

Поддержка:

1. Если Вы боитесь, что не справитесь — не переживайте. Наша техническая поддержка поможет Вам, если у вас что-то не получается.

2. Если возникнут проблемы с установкой программы, то наш инженер может установить ее через Teamviewer удаленно.

Все фото из статьи

В художественной графике существует такой термин, как пирография, который буквально обозначает рисование огнём и для этого используют самодельный или профессиональный выжигательный аппарат по дереву. Но при этом не следует забывать, что здесь может происходить не только отделка цельной древесины, но также фанеры и пробки, кожи и плотной ткани, картона и фетра.

Только сам наконечник инструмента, конечно, будет отличаться по величине и даже по конфигурации. Мы расскажем вам, какие бывают виды приборов и можно ли их сделать самостоятельно, а также предлагаем вашему вниманию видео в этой статье.