Усі фото зі статті
У художній графіці існує такий термін, як пірографія, який буквально означає малювання вогнем і для цього використовують саморобний або професійний випалювальний апарат по дереву. Але при цьому не слід забувати, що тут може відбуватися не тільки обробка цільної деревини, але також фанери та пробки, шкіри та щільної тканини, картону та фетру.
Тільки сам наконечник інструменту, звичайно, відрізнятиметься за величиною і навіть конфігурацією. Ми розповімо вам, які бувають види приладів і чи можна їх зробити самостійно, а також пропонуємо до вашої уваги відео в цій статті.
Інструменти для пірографії
Види випалювачів
Примітка. Незалежно від марки або навіть бренду виробника, всі випалювальні прилади можуть бути різними не тільки у співвідношенні ціна – якість, але й за способом нанесення малюнка.
- Найпоширеніший прилад для випалювання по дереву, це апарат з ніхромовою петлею, яка якраз і є носієм високої температури, діючи за принципом спіралі – на замикання, тобто вона нагрівається під час замикання через неї нуля та фази. На заводських пристроях найчастіше є перемикач потужності, який може бути плавним або кроковим (клацанням), що, по суті, не має жодної різниці.
Основна зручність дротяної петлі полягає в тому, що її напруження і повне охолодження відбувається за кілька секунд, отже, вам не доведеться тримати постійно такий пристрій у включеному стані, а це, у свою чергу, позитивно позначиться на витраті електроенергії.
- Крім того, для ручної роботи використовується апарат зі змінними насадками, як на фото вгорі, який також може бути задіяний як паяльник при роботі з оловом та каніфоллю (електричні пристрої та плати). Такий пристрій і нагрівається теж, як звичайний паяльник, за допомогою вмонтованої спіралі у тримача насадки, тому процес прогріву і остигання відбувається досить довго і при роботі його зазвичай не відключають від мережі.
Але цей недолік до певної міри компенсується перемикачем потужності і щоб насадка повністю не остигала, тумблер переводять на слабкий режим, хоча заміну насадок краще проводити в холодному стані, так як метал при нагріванні розширюється і можна розламати утримувач.
- Крім звичайних, загострених насадок, на випалювач, що працює за принципом електричного паяльника, можна одягати насадку у вигляді тавра, тобто, це буде та сама насадка, тільки із закінченням у вигляді площини з рельєфним зображенням. Такі прилади найчастіше застосовуються для маркування або серійного виробництва будь-яких виробів та працюють від мережі 220В.
- Звичайно, найдорожчий інструмент, це верстат - випалювання лазером по дереву з високою точністю можна досягти тільки при механізованій обробці з числовим програмним управлінням.. Перевага пірографа полягає в тому, що він управляється через комп'ютер, і ви зможете завантажити туди програму з потрібним вам зображенням (малюном або написом).
Збираємо прилад самостійно
Примітка. Щоб зробити електровипалювач по дереву своїми руками даному випадкунам знадобиться паяльник, старий блок живлення, наприклад, від шуруповерту або мобільного телефону(у нашому випадку це буде зарядне від айфона 5,1В 2А), дві товсті голки (від шприца та швейну) та шпажка для барбекю.
Крім того, нам потрібні шевські нитки, флюс (каніфоль) та припій (олово).
Для початку від голки для шприца відкушуємо насадковий розтруб - він нам не знадобиться, але другий екземпляр краще взяти не медичний, а для шиття.
Тепер беремо шпажку для барбекю (її, до речі, можна зробити і своїми руками, відколовши шматок соснової дерев'яної рейки) і примотуємо до неї синтетичною ниткою голки так, щоб вони розташовувалися вздовж дерев'яного власника на протилежних сторонах, як це показано на фотографії вище. При цьому постарайтеся, щоб швейна голка виявилася трохи довшою за медичну, приблизно, на 2 мм.
Тепер нам потрібно акуратно підігнути кінчик швейної голки до медичної, щоб її вістря потрапило якраз у випускний зріз отвору (так фіксація буде більш надійною). Але не намагайтеся замикати кінці так, щоб вони були у напрузі – цілком достатньо буде легкого торкання.
Якими характеристиками повинен мати ЧПУ випалювач, чим відрізняються вироби і чи є можливість сконструювати їх самостійно? Фахівці попереджають, перш ніж оговтуватися в магазин за приладом або намагатися зібрати його, необхідно зрозуміти механізм дії ЧПУ верстата та продумати, яка буде оптимальною.
В Останнім часомпірографія розвивається і набирає особливої затребуваності, люди замовляють у професіоналів випалені по дереву картини та портрети як сувеніри та подарунки. Тому в досвідчених майстріві любителів подібного заняття з'явилася ідея відкрити власний невеликий бізнес, що базується на випалюванні зображень.
Лазерний ЧПУ випалювальник відноситься до останніх розробок.
Лазерний випалювач з ЧПУ
Головною відмінністю приладу є можливість точно прорізати і вимальовувати межі, високий результат досягається за рахунок того, що верстат малює по деревині крапками. Переваги лазерного верстата:
- Завдяки високої точностіверстатом зручно випалювати дрібні написи та таблички – зображення буде чітким із яскравими контурами.
- Лазерний випалювальник підходить для обробки дерева, шкіри, паперу та плівки.
- Верстат справно працює в приміщенні з низькою або високою температурою, протяги та перепади не впливають на функціонування
Існують основні недоліки.
Оскільки верстат малює крапками, вивести лазером півтони і тіні не вдасться. Домогтися об'ємного зображення не вийде навіть досвідчений художник з оптимально налаштованою програмою.
Лазерний ЧПУ верстат працює повільно. Фахівці запевняють, щоб намалювати портрет розміром 25х25 сантиметрів, майстру доведеться витратити близько 13 годин. Необхідно враховувати, що картина буде світлою, можливо, знадобиться додаткове промальовування.
При збільшенні фотографії перед перенесенням на полотно випалювач промалює її пікселями. Зовні зображення нагадуватиме мозаїку.
Майстри стверджують, випромінює надто яскраве світіння, згодом така яскравість негативно позначиться на зорі.
Випалювач з ніхромовою ниткою
Пристосування оснащене іншим механізмом впливу, що надає випаленим зображенням суттєвого об'єму, малюнки здаються натуральними та насиченими. Зображення наноситься на деревину ніхромової ниткою, яскравість кольору залежить від температури прогрівання нитки та часу на поверхню.
Під час промальовування тіней дротяне жало потрібно швидко провести над поверхнею, не затримуючи на дереві. Але якщо малюнок вимагає яскравих та товстих ліній, дріт можна залишити на 3-4 секунди.
До переваг верстата фахівці відносять:
- Насиченість малюнка регулюється на апараті спеціальною кнопкою.
- Функція допомагає надати зображенню будь-якої інтенсивності залежно від бажань клієнта.
- Випалювати картини легко по дереву та шкірі.
- Щоб промалювати картину розміром 25х25 сантиметрів, у досвідченого фахівця піде 3 години.
- Малюнок не буде піксельним при витягуванні та збільшенні фотографії.
- Під час випалювання апарат не випромінює шкідливе світло.
Недоліки агрегату
Щоб виконати роботу якісно, майстру потрібно підтримувати постійну температуру. Невеликий протяг остудить ніхромове жало, на зображенні з'являться білі смуги та світлі ділянки, роботу доведеться переробляти.
Ніхромове жало швидко зношується, його заміну роблять через кожні 5 картин. Незважаючи на те, що нитка має невисоку ціну, її заміна забирає багато часу.
Самостійне виготовлення верстата
Оскільки випалювач по дереву дорого коштує, придбати виріб здатна людина з високим доходом, майстри намагаються спорудити машини своїми руками.
Сконструювати такий виріб складно, людині доведеться витратити багато часу, сил та коштів.
Гравірувальний верстат може послужити як основа для виготовлення лазерного випалювача
Якщо майстер має певні навички в електроніці і добре користується інструментами, основу нескладно спорудити самостійно.
Фахівці стверджують, легкий спосіб– сконструювати верстат з непотрібного принтера, прилад за допомогою ремінної передачі та управління комп'ютером переміщатиме стіл у поперечному напрямку.
Над столом рекомендовано закріпити каретку від друкарської машинки з рухомою частиною, що пересувається у всіх напрямках. Голка випалювання фіксується до рухомого елемента. Завершальний етап – з'єднання двигуна з комп'ютером через спеціальний блок та встановлення оптимальної програми, що підходить для випалювання зображень.
Досвідчені майстри запевняють, що зібрати випалювач власноруч досить складно. Імовірність того, що виріб працюватиме належним чином з першого разу, становить близько 50%. Показники змушують замислитись фахівців над доцільністю виробництва такого агрегату в домашніх умовах.
Продовжуючи тему open source project*. Як і всі історії починаються зі слів, - справа була ввечері ... У цій ситуації, трохи все інакше. Минулого року був спроектований і зібраний (практично на суперечку) чпу фрезер роздрукований на 3D принтер. . Верстат зібраний, запущений, був навішений лазер 5.5 ват. Після гри з лазером, сам фрезер відійшов на другий план. Почав випалювати. Як відомо лазер дуже добре працює з векторною графікою, у цьому плані рівних йому можна сказати ні, але з растром починаються проблеми. І тут набуває чинності людське «хочеться більше!». Не довго думаючи, перше що спало на думку, ніхромовий випалювач, що траплявся мені швидко на очі кілька років тому. Та й фінансових вкладень вимагав значно менше, ніж вартість самого лазера.
Як це працює?
Принцип роботи можна порівняти, точніше випробувати, маючи під рукою паяльник. Нагрів його до максимально температури, почати повільно проводити по дерев'яні поверхні, Чим повільніше проводиш, тим темніше виходить пропалена поверхня, якщо дуже швидко провести, то поверхня не встигне прогоріти (занадто короткий контактз поверхнею) на малюнку можна зобразити це так: (за цим алгоритмом і побудовано програмне забезпечення)
На максимальних швидкостях колір залишається практично незмінним щодо поверхні.
Проектування та складання
Спочатку, конструкція має бути не за класичною схемою, але трохи подумавши вирішив все ж таки залишити класику, т.к. потрібно було випробувати один елемент конструкції, саме вісь X з кареткою. Простіше кажучи, як поведеться каретка на двох лінійних підшипниках. Хоча навантаження верстат не несе абсолютно ніякої при роботі, але все-таки два, це обмаль, китайський люфт він нещадний
В цілому, якщо не рахувати «дрібнички» в конструкції використовується всього 8 надрукованих деталей, при яких вже можливий старт верстата, загалом деталей 11 на Наразі, (кріплення для ардуїнки, кришка з кулерами та інше). З-за своєї «простоти» вузлів, розмір теоретично може бути будь-який, теоретично, тому що вали 8мм понад метр, вважаю вже є не зовсім добре. Та й спочатку верстат планувався таких розмірів, щоб легко містився аркуш формату А3. Але через те, що виявилося пізніше, у мене не знайшлося напрямних 500 мм для осі Х, тому що їх витратив на фрезер, а були в засіках 800мм. Різати стало шкода, залишив їх якісь є, від чого верстат у розмірах виріс. Як виявилося у процесі експлуатації, це лише величезний плюс.
Рама з алюмінієвого квадратного профілю 20х20 мм по периметру, та "стіл" з того ж матеріалу 12х12мм, скріплено це все заклепками. Можна і на болтах скрутити, але не став морочитися зайвими рухами тіла, заклепки своє завдання виконують сповна
Чим хороший такий каркас, тим що в трубах, легко ховається проводка, тим самим виграє загальний вигляд
Загальний вигляд:
Електроніка:
Побудовано все це на базі Arduino UNO + cnc shield 3.0 відповідно. Причому шилду у мене в господарстві виділена роль цигана, качує від верстата до верстата ... один на всіх, такий повінь чпушний)) (банально немає коштів замовити додатково). Прошивка GRBL 1.1. Харчується це господарство, у тому числі і розжарення, від 12-ти вольтового блоку живлення 40А (40 це занадто багато, просто іншого не було) 20 - 25 ампер по попередніми розрахункамицілком достатньо.
Примусове охолодження драйверів
Програмна частина:
Для створення g-коду використовую чудову безкоштовну програму Конвертер Bmp в GCode . Чим дуже сподобалася, що є настойки швидкості чорного кольору, тобто. експериментально підбираємо при якій швидкості пропалюється чорна лінія не псуючи при цьому поверхня "не впиваючись у неї" і виставляємо це значення у програмі. Таким чином дійшов висновку, що регулятор напруження жала по суті не потрібен, досить один раз при складанні встановити максимальне напруження, і знайти мінімальну швидкість чорного кольору. В подальшому при випалюванні, якщо потрібно зробити фотографію світлішу, то просто збільшуємо швидкість значення чорного кольору, жало пересувається швидше, звідси і лінія світліша. Максимальне напруження може обмежуватися лише одним параметром, - максимальною швидкістю ходу каретки та прискорення, у моєму випадку максимальна швидкість каретки 16700 мм/с, збільшити швидкість можна поставивши шків на мотор, більшого діаметра. Експерименти з пошуку продовжуються. Після того як файл коду згенерований, його вже можна запхати в будь-яку програму, яка "уміє" відправляти код на ардуїнку. Я використовую LaserGrbl, вже як звик, зручно що показує час виконання програми, можна натиснути паузу, та інші плюшки.
І ось механіка зібрана, електроніка підключена, ардуїнка прошита і налаштована під параметри механіки, на угад пальцям у клавіатуру ставлю параметри, ніфіга не розуміючи який крок по Y робити, взагалі попереду в голові купа питань та тестів.
Перше випалювання
Подивившись на це неподобства, з розумними очима почухавши потилицю, стало зрозуміло як тій козі все змінювати налаштування програми виходячи з параметрів механіки. Вирішив трохи погуглити, заглибитись у тему. Тони марних сторінок в мережі, кілька століть відео на ютубі, які легко показує як випалює, без особливих закадрових текстів, загалом нічерта ні від кого нічого не дізнався, у всіх все так красиво але не зрозуміло як. Натрапив на "загадашний" принтер не оголошуватиму його назву багато хто і так зрозуміють, лише скажу що його ціна я прямо поплутав де лева де право. І тут я остаточно задумався. Ціна на нього не маленька, напевно є якась фішка, від чого і складається така сума, значить я зробив щось не так.
Глянувши добре на перший тест випалювання, робимо висновок, занадто велика швидкість каретки, низька температура жала, великий крокміж рядками. Змінюємо налаштування, підвищуємо температуру, палимо:
Ну ось, вже краще подумав я, але що за дикі смуги? Розумію що відстань між смугами менша де більше чорного. А справа в тому, що на шкоді з часом як і на паяльники з'являється нагар, і коли він досягає критичної так маси, нагар сколюється, і різко підвищується температура жала, внаслідок чого з'являються різниця відтінків, швидкість то при цьому постійна. Тут велосипед вигадувати не довелося, все вже розумні людивигадали за мене, у яких все красиво і без косяків. Лінійка. При підході до координати X=0 жало наїжджає на металеву лінійку, буквально на сантиметр. Але тут теж є невелика хитрість, у мережі з цього приводу не знайшов інформації, просто дотримувався логіки та помилок. Варіант перший, НЕ правильний:
Не вірний він тим, що підходячи до лінійки, жало яке отримує якийсь тиск на поверхню за рахунок у моєму випадку звичайної гумці, потрібно "піднятися" на поверхню нашого очисника, і чим вона товстіша, тим все сумнішою, так що лінійка повинна бути найдешевша , тобто. найтонша, але й цього мало, за рахунок того, що жало знаходиться в розжареному стані, та й ніхром не зовсім вже такий і жорсткий матеріал, удар об гострий кут, просто загинає жала в баранячий ріг. Вихід. Трохи підточити край:
Зробити це можна за допомогою доньки болгарину, або будь-якими іншими способами, робити понад гострий сенс немає, перевірено. Просто підточити куточок, і проблема вирішена.
Пробуємо далі:
Результат у прямому сенсі в наявності. І все, тут помчала! Спалити всю фанеру в хаті!
Багато завантажувати фото не стану, т.к. ще не все ідеально, попереду тести і ще раз тести, потрібно знайти максимальні можливості, тим самим збільшити швидкість. Не швидке це задоволення, останні два випалені фото в середньому друкувалися 5 з половиною годин кожне, розмір 310х410. При цьому середня швидкість виходячи з коду приблизно в 50-60% його можливостей. На цьому дуже коротко, але все. Орієнтовна сума комплектуючих для складання цієї шайтан-машини близько 4т.р (пізніше назву більш точну суму) Виходячи з того чи буде Вам це цікаво далі, то буде наступна стаття, з завершеним проектом, і остаточними його можливостями.
Посилання на проекти kirviks
За словами автора, його уяву завжди хвилювали чудеса, які можна створити зі своїм верстатом для лазерного гравіювання. Усі спроби накласти лапу на подібне обладнання закінчувалися невдачею, що не могло не засмучувати.
Однак, будучи натурою діяльною та творчою (тобто – справжнім Мозгочином), він вирішив цю проблему просто – зробив свій (хоч і маленький) чпу-верстат. Про цей проект ми розповімо в нашій статті.
Незважаючи на дуже маленьку робочу площу, основною перевагою конструкції є її простота та дешевизна. У свою чергу, означає легкість повторення за умов домашньої майстерні.
При роботі на проектом автор дотримувався принципу максимальної ефективності, тобто, окремі електронні компоненти, виготовлення яких зажадало зайвих витрат часу, купувалися готовими. Втім, ці деталі досить просто знайти та замовити через Інтернет (а для особливо просунутих – виготовити самостійно).
Отриманим результатом автор повністю задоволений, навіть незважаючи на наявність можливостей для подальшого покращення та модернізації конструкції. Зрозуміло, невеликі розмірита низька потужність накладають свої обмеження. Проте, автором цілком вдало налагоджено виробництво паперових марок, табличок для маркування домашніх рослин тощо. Зрозуміло, верстат в кишеню не влізе, але порівняно з іншими інструментами та обладнанням, все ж таки може називатися «кишеньковим».
Декілька слів про безпеку. У проекті використаний червоний лазер потужністю близько 200 МіллВат. Звичайно, її не вистачить на те, щоб розрізати дерев'яний брусок одним махом, але назавжди засліпнути – легше простого. Ніколи і за жодних обставин не спрямовуйте лазер у вічі. Пам'ятайте, що небезпека для зору становить навіть відбитий промінь!
Приступимо…
Крок 1. Збираємо деталі
Більшість деталей будь-який Мозгочин може знайти у своїх особистих засіках Батьківщини. Думаю що алюмінієвий профіль, соплі та палиці, кріплення, МДФ – плити та дроти знайдуться у будь-якій домашній майстерні. Більша частинаелектроніки придбана автором у готовому виглядів Інтернет – магазинах та на E-bay.
Ардуїно і все-все-все Нам знадобляться:
- Arduino – серце конструкції. Як ви розумієте, вона відповідатиме за керування кроковими двигунами.
- Плати керування кроковими двигунами. Автор використовував плати Easydrive, однак ви можете використовувати будь-які їх аналоги або виготовити плати самостійно, в т.ч. і з набору Мозгокіт (зрозуміло, коли він надійде в обіг).
- 2 (два) DVD-приводи, що не використовуються.
- Схема керування живленням лазера.
- Корпус для лазерного світлодіода (знову ж таки, можете придбати його в Інтернет - магазинах або виготовити самостійно).
- Болтики, гайки, та інші необхідні дрібниці.
Крок 2. Розтин покаже… Курячим розбираємо DVD – приводи
Все, що нам необхідно з померлих DVD-приводів- це блоки крокових двигунів та один лазерний діод.
Перший же млинець виявився грудкою, коли автор виявив, що у вибраних для препарування пристроях основа не металева, а пластикова, що значно ускладнило б роботу. Довелося обирати нових претендентів серед мешканців комори.
Та сама пластикова рамакрайня ліворуч… >Саме ж розбирання особливої складності не представляє і в цілому однакова для DVD - приводів будь-якої марки.
Для початку відкрутіть 4 гвинти, які утримують нижню пластину корпусу, і видаліть її. Під нею ви виявите дві плати, які також необхідно видалити, відкрутивши гвинти, що їх кріплять.
Знята кришка. В принципі, плати для вас марні (якщо тільки ви не знайомі з smd-монтажем), але ви можете використовувати інші деталі приводів у власних проектах. Наприклад, під платами біля однієї зі стін корпусу розміщено крихітний двигун. постійного струму, який варто зберегти. В той же час, асинхронний двигунОсновного приводу диска без використання спеціального контролера досить важко навіть змусити рушити з місця.
Увага! Будьте обережні зі шлейфами – один з них відповідає за керування кроковим двигуном та позиціонування лазерної головки.
Тепер відкрутіть гвинти кріплення модуля крокового двигуна та витягніть його з корпусу приводу.В принципі - це саме те, що нам необхідно для подальшої роботи. Під кінець, акуратно зніміть з оптичного модуля лінзи, що фокусують - вони знадобляться нам пізніше. Постарайтеся не пошкодити лазерний діод, без нього вся наша конструкція перетвориться на банальний плотер на ЧПУ.
Претенденти на механічну частину
Завантаження...