Lasercutter
We gaan een lasercutter bouwen, hoezee.
|
Pas op, laserstraling! |
Contents
Wat is een Lasercutter?
Vereenvoudigde uitleg
Een lasercutter is een manier van producten snijden met een laser. Een laser is een speciale lichtbron die in staat is een smalle bundel licht voort te brengen. Deze bundel licht wordt met een machine (de lasercutter) gefocusseerd (dicht bij elkaar gebracht) waardoor dit zo warm wordt dat er mee gesneden kan worden. Uiteindelijk wordt er een groot vermogen (bij de laser van Frack 60 Watt) licht samengebracht op een oppervlak ter grootte van de doorsnede van een haar (0,01 mm2). Afhankelijk het vermogen, en dus van de temperatuur, kunnen er verschillende producten gesmolten, gegraveerd of gesneden worden. In grote industriële productiemaatschappijen worden (computergestuurde) lasercutters veelvuldig ingezet vanwege het snelle en secure werk dat zij kunnen verrichten.
Gespecialiseerde uitleg
Een lasercutter is een X/Y tafel met een setje spiegels om het licht van de laser naar het werkstuk te brengen om zo haaks op het materiaal op elke positie te kunnen komen. Door de laser op het materiaal te schijnen snijdt deze door het materiaal en kun je vormen uit snijden.
De motoren in de X/Y tafel zijn stappenmotors welke doormiddel van stappermotor-drivers aangestuurd worden. Deze drivers verwachten veelal een pulse en richting welke door bijvoorbeeld linuxCNC of Grbl gegenereerd kunnen worden.
De afmetingen die nu het meest praktisch lijken zijn: 70cm breed bij 1.40m lang. Met een hoogte van ~30cm. Dit werkvlak is groot genoeg voor de meeste materialen en onderwerpen. De 60W laserbuis kan gebruikt worden om te snijden en om te graveren.
Meehelpen
Een lasercutter is niet heel ingewikkeld, maar wel leuk om te bouwen, er is genoeg aan te ontdekken en van te leren voordat hij in elkaar zit. Daarnaast is het een vrij substantiele financiele uitgave voor 1 persoon. Wie heeft er zin, tijd en dus ook geld om aan de lasercutter mee te bouwen? Bij andere spaces is dit een gebruikelijke gang van zaken, en werkt dit goed. Zie bijvoorbeeld https://revspace.nl/LaserCutterFundRaiser.
Een eerste schatting is dat er ongeveer 1500 euro nodig is aan materiaal naast de reeds aanwezige laserbuis, elektronica en andere randzaken. Wat krijg je er voor terug om mee te doen?
- Tijd op de lasercutter. Gezien de lasercutter onderhoud nodig heeft en de laserbuis een beperkte levenduur heeft, zal er voor gebruik betaald moeten worden.
- Kennis van het apparaat, en inspraak in de richting van het ontwerp
Wie, en hoeveel?
De inleg is niet vast, leg je meer in krijg je uiteindelijk meer tijd op de cutter.
- - €500 + €600 al ingelegd.
Failbaitr Failbaitr Rol: deelnemer Deskundig met: Arduino, CNC, CNC-Frezen, Canvas, Digitale Fabricatie, ENC28J60, Glasvezel lassen, HTML, Hydroponics, Javascript, LPD8806, Linux, Mercurial, Programmeren, Python, Robotica, Software, Stappenmotor Beginnend met: Elektronica Werkt aan: Geen projecten :( - - €100
Fugu 
Lammert (Fugu) Rol: deelnemer Deskundig met: Arduino, CNC, CNC-Frezen, ENC28J60, Glasvezel lassen, Linux, Netwerken, Stellaris Launchpad Werkt aan: Geen projecten :( - - €100
- - €100 Martijn Martijn (Martijn) Rol: deelnemer Deskundig met: Digitale Fabricatie, Elektronica, Hydroponics, Robotica, Software, Solderen, Stappenmotor Werkt aan: Geen projecten :(
- - €200
CrazyA 
CrazyA Rol: deelnemer Deskundig met: AVR, Arduino, Blender, Elektronica, GL-Inet, LPD8806, POV-Ray, RaspberryPi Werkt aan: Geen projecten :(
Louwerens Jan (Iisschots) Nog te gaan: €500
Hoe?
- Deze lasercutter zal bestaan uit een aluminium frame van alu-extrusie welke de buitekant van de machine, maar ook de bewegende delen vormen
- De stappermotors zullen dmv snaren de X en Y posities bepalen
- De stappermotors worden aangestuurd door een drietal 2M542 drivers
- De drivers worden aangestuurd door een Arduino
- De Arduino zal dmv Grbl stap en richting pulsen genereren
- De Arduino zal via de seriele-poort gcode ontvangen vanaf een Raspberri Pi
- De raspi draait een webinterface (LasaurApp) en een backend om files om te zetten naar gcode.
Onderdelen
Stappenmotors
- Lin Engineering
- Nema 17
- Bipolar
- 110909
- 4118M-54p-01ro
- 4.2 Ampère
Stappenmotor driver
Honingraat
Er is aluminium honingraat besteld om op het bed te leggen. Dit honingraat is 15mm hoog.
Stappenplan
- Basis
- Aansturing
- Failbaitr – Grbl testen
- First Cut
- Laser output dimmen en testen via Arduino
- Failbaitr – Stepperdrivers aansluiten
- LaserApp installeren - http://www.lasersaur.com/manual/raspberrypi_setup
- X-as
- X-as ontwerpen
- X-as monteren
- X-as motor monteren
- X-as limit-sensoren monteren
- Y-as
- Y-as monteren
- Y-as-wagen ontwerpen
- Y-as-wagen monteren
- Y-as motor monteren
- Y-as limit-sensoren monteren
- Z-as
- Z-as ontwerpen
- Z-as monteren
- Z-as limit-sensoren monteren
- Werkvlak
- Ontwikkelen van werkvlak
- Monteren van werkvlak
- Monteren honingraat werkblad
- Laser / optics
- Monteren laserbuis
- Ontwikkelen spiegel houders
- Monteren spiegelhouders
- Monteren spiegels van assen
- Monteren laser-collimatorlens
- Extra
- Monteren luchtleidingen
- Monteren watercooling
- Bouwen laserveilige kap
- Monteren laserveilige deksel
- Rookafzuiging ontwikkelen
- Rookafzuiging monteren
- Controlepaneel / Sensors
- E-stop resetknop monteren
- E-stop cirquit monteren
- E-stop knop monteren
- Watertemperatuur-display monteren
- Watertemperatuur-sensor monteren
- Deur-sensoren monteren
- X/Y/Z limit-sensoren aansluiten
- Usb stopcontact monteren
- Power stopcontact monteren
- Powerswitch monteren
- Ethernet stopcontact monteren
Koppelingen tussen profielen
Om het aluminium frame samen te stellen gebruiken we 30x30mm profiel, dit profiel wordt normaal gesproken heel gemakkelijk in elkaar geschoven met behulp van 90 graden hoeksteunen. Deze hoeksteunen bevatten 2 hammermoeren om in de sleuven op het profiel te klemmen en zo een puur haakse gemakkelijk te verplaatsen verbinding te maken tussen 2 profielbuizen. Het nadeel van deze hoeken is dat ze erg prijzig zijn, de hoeksteunen zijn ongeveer 1.5e per stuk, en dan moeten er nog 2 hamerbouten en moeren bij.
Omdat er al snel een grote hoeveelheid van deze hoeken nodig zijn maakt dit een vormt deel van de kosten van de lasercutter. Doordat de verplaatsing van de hoeken voor ons van minder belang is (we gaan de machine niet continue verbouwen) hebben we gezocht naar goedkopere oplossingen.
alu driehoekjes geslot in de korte hoek tussen de profielen
- Erg goedkoop, 30c per hoekje
- mits goed gezaagd 100% haaks
- minder onderdelen, goedkope boutjes
- Erg slecht verplaatsbaar, er moeten gaten geboord worden in de profielen
- Met slots ipv gaatjes in het profiel is een en ander wel schuifbaar, maar over beperkte lengte
- Erg stevig
- 8mm bij 40mm bij 40mm past strak in het profiel
Onderdelenlijst
- ALU1-30x30
- 4x 67cm, Werkvlak-dwarsbalk
- 2x 150cm, Werkvlak-lengtebalk
- 4x 30cm, z-as steunbalk
- 2x 94cm, Bodem dwarsbalk
- 4x 10mm/400mm z-as linear slide
- 4x 10mm ball bearing voor z as
- 10m 4mm pneumatische slang
- 2x hiwin 15mm/800mm X-as linear slide
- 1x 15mm/1500mm y-as linear slide
- Fonteinpompje, + 5m 12mm slang
- Arduino Uno
- Raspberry Pi
- 1x 24v Voeding tbv stappenmotoren
- 3x File:DRIVE-2M542-Manual.pdf
Afmetingen
- 54 cm hoog
- 93 cm diep
- 179 cm breed
Snijoppervlak
- 68cm
- 145cm
Afbeeldingen
Videos
