Hallo Geektimes! Ein Student des ITMO-Instituts schreibt das Programm „
Laser für Informations- und Kommunikationssysteme “. Diesen Sommer hatte ich die Gelegenheit, mit einem Lasergravierer zu arbeiten. Ich möchte meine Beobachtungen zu diesem Thema teilen und meine Arbeit beschreiben.
Zunächst zum Gerät selbst - auf der Rückseite steht:
- Maschinenname: Faserlasermaschine
- Modell: LP-FLM 50
- Hersteller: LaserPower Technology (Suzhou) Co., Ltd.
- Stromversorgung: AC220V, 50 / 60hz
- Maschinensoftware - Ezcad 2.0.
Nachdem Sie das Modell durchlaufen haben, finden Sie weitere Informationen über den ersten Link dazu:
- Leistung: 50 W.
- Wellenlänge: 1064
- Markierungsbereich: 110 mm x 110 mm, 200 mm x 200 mm, 300 mm x 300 mm
- Mindestlinienbreite: 0,03 mm
- Minimale Zeichengröße: ≤ 0,05 mm
- Markierungsgeschwindigkeit: ≤7000 mm / s
- Impulsbreite: ≤ 60 Mikros
- Kühlung: Luftkühlung
- Leistungsbedarf: einphasig, Wechselstrom 220V, 50/60 Hz
Eigenschaften:Die Maschine ist mit einer Laserquelle mit langer Lebensdauer ausgestattet. Es werden keine Verbrauchsmaterialien benötigt, die für die Tiefengravur geeignet sind. Hohe Geschwindigkeit, Genauigkeit und Qualität der Kennzeichnung.
Anwendung:Der Laser kann Logos, Symbole, Seriennummern, Barcodes oder QR-Codes auf Metall (Kohlenstoff und Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Zink usw.) und einige Nichtmetalle (Kunststoff, Gummi, Leder, Papier und) anwenden usw.).
Mir wurde angeboten, Experimente in verschiedenen Bereichen durchzuführen und mehrere Miniprojekte auszuarbeiten:
- Untersuchung der Auswirkungen des Lasers bei Änderung seiner drei Parameter (Leistung, Modulationsfrequenz, Geschwindigkeit).
- Erstellen einer Leiterplatte.
- Generierung \ Verkörperung von Ideen zur Herstellung maßgeschneiderter Produkte.
Metallbearbeitung in verschiedenen Modi
Ich wollte verstehen, wie sich die einzelnen Parameter des Lasergravierers auf die Einstecktiefe auswirken. Anfangs ging die Gravur nicht sehr tief, machte viele Durchgänge, reduzierte den Schraffurschritt, aber nichts half. Es stellte sich heraus, dass die behandelte Oberfläche einfach unscharf war. Nach dem Einstellen der Höhe der Strahlungsquelle ging es los.
In Ezcad habe ich ein Quadrat gezeichnet und eine dreifache Luke gemacht. Alle drei Schichten mit dem gleichen Schritt von 0,01 und einem Unterschied in der Steigung: Die erste Schicht hat 0 Grad, die zweite 45, die dritte 45.
Nach dem Brennen mit einem Mikrometer wurde die Tiefe der Schnitte gemessen, die Laserstrahlung ausgesetzt waren.
Basierend auf den Ergebnissen wurden Diagramme der Abhängigkeit der Tiefe von einem variablen Wert (Leistung, Geschwindigkeit, Modulationsfrequenz) erstellt. Die Grafiken erwiesen sich als sehr logisch:
Je höher die Modulationsfrequenz ist, desto größer ist die Laserbelichtung der Oberfläche, was eine größere Tiefe bedeutet.
Je höher die Strahlgeschwindigkeit ist, desto weniger Laser wird der Oberfläche ausgesetzt, was weniger Tiefe bedeutet.
Je logischer der Graph, desto mehr Leistung desto tiefer.
PCB-Design
Ich beschloss, einen Rover bezahlen zu lassen. Erstellen Sie dazu ein inverses Image im BMP-Format.
Die ursprüngliche Idee war, Kupfer von der Oberfläche zu verbrennen und die Spuren zu hinterlassen. Er wollte Kupfer in Schichten geringer Leistung entfernen. Ich dachte, dass nach 5-10 Verbrennungspässen reiner Getinax bleiben würde.
Diese Idee musste aufgegeben werden, denn als der Laser das Kupfer zu einem bestimmten Zeitpunkt auftrug, wurde die Folie verbrannt und der Getinax begann zu verdampfen.
Die Idee kam auf, die Teller zu bemalen und zu verbrennen. In diesem Fall geht zwar die gewünschte Herstellbarkeit verloren, da Sie in diesem Fall den üblichen Vorgang des Ätzens der Platte mit Chlor ausführen müssen.
Die ersten Bretter wurden entdeckt.
Während des Verdampfens der Farbe zerstreute höchstwahrscheinlich Rauch, der über der Arbeitsfläche verweilte, den Strahl. Beim zweiten Durchgang war von den Flecken keine Spur mehr übrig.
Hier erwartete uns jedoch das nächste Problem, das im Design des Geräts verborgen war. Der Laserstrahl wird durch ein System von zwei Spiegeln abgelenkt. Und je weiter von der Mitte entfernt, desto größer ist die Bildverzerrung.
Auf der Platte sollten sich senkrechte gerade Linien (leider nein) herausgestellt haben. Dies ist natürlich für eine Leiterplatte nicht zulässig. Beim Durchsuchen der Programmeinstellungen wurde ein spezielles Dialogfeld zum Aufzeichnen und Korrigieren dieser Krümmung gefunden.
Durch Ändern der Parameter im Programm wurden die Verzerrungen minimiert. Auch versucht, Löcher in die Platine zu brennen.
Zuerst gab es schlampige Kanten, dann wurde es sauberer. Infolgedessen habe ich ein Loch auf der einen Seite sauber bekommen, aber nicht auf der anderen. Wenn Sie die Modi sorgfältig auswählen, werden beide Seiten schön. Wenig später wurden die Arbeiten an der Platte jedoch aufgrund des drohenden Problems der Verbindung der beiden Oberflächen der oberen / unteren Platte ausgesetzt. Aber ich denke, diese Arbeit fortzusetzen.
Generierung \ Verkörperung von Ideen zur Herstellung maßgeschneiderter Produkte
Die Idee kam, Bilder auf Löffel zu drucken. Teelöffel und Esslöffel Edelstahl wurden gekauft. Ich habe ein Vektorbild für sie erstellt. Ich suchte nach schönen Rahmen für Monogramme, nahm ein paar Ideen auf und erstellte meinen eigenen Rahmen in Corel Draw. In Ermangelung von Erfahrungen mit diesem Programm stellte sich heraus, dass das Bild in 30-45 Minuten herausgefunden und neu gezeichnet werden musste (für einen Esslöffel).
Damit meine erste Bekanntschaft mit einem Lasergravierer bestanden hat, sind 2 von 3 Punkten abgeschlossen. Wenn Sie Fragen oder Ideen haben, schreiben Sie in die Kommentare.