Ріжучий лазер своїми руками: в домашніх умовах, схема, для металу, матеріали
Не секрет, що кожному з нас в дитинстві хотілося мати такий пристрій, як лазерна установка, яка могла б розрізати металеві ущільнення і марнувати стіни. У сучасному світі ця мрія легко втілюється в реальність, оскільки тепер можна спорудити лазер з можливістю різання різних матеріалів. 
Електрична схема блоку живлення лазерного діода.
Зрозуміло, в домашніх умовах неможливо виготовити настільки потужну лазерну установку, яка буде прорізати залізо або дерево. Але за допомогою саморобного пристрою можна різати папір, поліетиленове ущільнення або тонкий пластик.
Лазерним пристроєм можна випалювати різні візерунки на аркушах фанери або на дереві. Воно може використовуватися в якості підсвічування об'єктів, розташованих у віддаленій місцевості. Область його застосування може бути як розважальної, так і корисною в будівельних і монтажних роботах, не кажучи про реалізацію творчого потенціалу в сфері гравіювання по дереву або оргскла.
Читайте також:
Як правильно зробити підлога з фанери .
огляд виробів з фанери : Їх плюси і мінуси.
ріжучий лазер
Інструменти та приладдя, які будуть потрібні для того, щоб виготовити лазер своїми руками:
Малюнок 1. Схема лазерного світлодіода.
- несправний DVD-RW привід з робочим лазерним діодом;
- лазерна указка або портативний коллиматор;
- паяльник і дрібні дроти;
- резистор на 1 Ом (2 шт.);
- конденсатори на 0,1 мкФ і 100 мкФ;
- акумулятори типу ААА (3 шт.);
- маленькі інструменти типу викрутки, ножа і напилка.
Цих матеріалів буде цілком достатньо для майбутніх робіт.
Отже, для лазерного пристрою в першу чергу необхідно підібрати DVD-RW привід з поломкою механічного характеру, оскільки оптичні діоди повинні бути в справності. Якщо у вас відсутній зносився привід, доведеться придбати його у людей, які продають його на запчастини.
При покупці слід враховувати, що більшість приводів від виробника Samsung є непридатними для виготовлення ріжучого лазера. Справа в тому, що ця компанія випускає DVD-приводи з діодами, які не захищені від зовнішнього впливу. Відсутність спеціального корпусу означає, що лазерний діод схильний тепловим навантаженням і забруднення. Його можна пошкодити легким дотиком руки.
Малюнок 2. Лазер з DVD-RW приводу.
Оптимальним варіантом для лазера буде привід від виробника LG. Кожна модель оснащується кристалом з різним ступенем потужності. Цей показник визначається швидкістю записування двошарових DVD-дисків. Вкрай важливо, щоб привід був саме записуючим, оскільки в ньому міститься інфрачервоний випромінювач, який потрібен для виготовлення лазера. Звичайний не підійде, так як він призначений тільки для зчитування інформації.
DVD-RW зі швидкістю запису 16х оснащений червоним кристалом потужністю 180-200 мВт. Привід зі швидкістю 20Х містить діод потужністю 250-270 мВт. Високошвидкісні записувальні пристрої типу 22х обладнуються лазерної оптикою, потужність якої досягає 300 мВт.
Розбирання DVD-RW приводу
Цей процес повинен виконуватися з ретельної обережністю, оскільки внутрішні деталі мають тендітну структуру, їх легко пошкодити. Демонтувавши корпус, ви відразу помітите необхідну деталь, вона виглядає у вигляді невеликого скельця, розташованого усередині пересувний каретки. Його заснування і потрібно витягти, воно відображено на рис.1. Цей елемент містить оптичну лінзу і два діоди.
На цьому етапі відразу слід попередити, що лазерний промінь є вкрай небезпечним для людського зору.
При прямому попаданні в кришталик він пошкоджує нервові закінчення і людина може залишитися сліпим.
Лазерний промінь має сліпучим властивістю навіть на відстані 100 м, тому важливо стежити за тим, куди ви його направляєте. Пам'ятайте, що ви несете відповідальність за здоров'я оточуючих, поки такий пристрій знаходиться в ваших руках!
Малюнок 3. Мікросхема LM-317.
Перед тим як приступити до роботи, необхідно знати, що лазерний діод можна пошкодити не тільки необережним поводженням, а й перепадами напруги. Це може статися за лічені секунди, тому діоди працюють на основі постійного джерела електрики. При підвищенні напруги світлодіод в пристрої перевищує свою норму яскравості, внаслідок чого руйнується резонатор. Таким чином, діод втрачає свою здатність до нагрівання, він стає звичайним ліхтариком.
На кристал впливає і температура навколо нього, при її падінні продуктивність лазера зростає при постійній напрузі. Якщо вона перевищить стандартну норму, резонатор руйнується за схожим принципом. Рідше діод пошкоджується під впливом різких перепадів, які обумовлюються частими включеннями і виключеннями пристрою протягом короткого періоду.
Після вилучення кристала необхідно моментально перев'язати його закінчення оголеними проводами. Це потрібно для створення з'єднання між його виходами напруги. До цих виходів потрібно припаяти малий конденсатор на 0,1 мкФ з негативною полярністю і на 100 мкФ з позитивною. Після цієї процедури можна зняти намотані проводу. Це допоможе захистити лазерний діод від перехідних процесів і статичної електрики.
харчування
Залежність величини поглиненої енергії лазерного випромінювання від радіуса променя і типу з'єднання.
Перед створенням елемента живлення для діода необхідно врахувати, що він повинен підживлюватися від 3V і витрачає до 200-400 мА в залежності від швидкості записуючого пристрою. Слід уникати приєднання кристала до акумуляторів безпосередньо, оскільки це не проста лампа. Він може зіпсуватися навіть під впливом звичайних батарейок. Лазерний діод є автономним елементом, який підживлюється електрикою через регулюючий резистор.
Система харчування може бути налагоджена трьома способами з різним ступенем складності. Кожен з них передбачає підживлення від постійного джерела напруги (акумулятори).
Перший метод передбачає регуляцію електрикою за допомогою резистора. Внутрішній опір пристрою вимірюється шляхом визначення напруги під час проходу через діод. Для приводів зі швидкістю запису 16х цілком достатньо буде 200 мА. При підвищенні цього показника існує ймовірність зіпсувати кристал, тому варто дотримуватися максимального значення в 300 мА. Як джерело живлення рекомендується скористатися телефонним акумулятором або пальчиковими батарейками типу ААА.
Перевагами цієї схеми харчування є простота і надійність. Серед недоліків можна відзначити дискомфорт при регулярній підзарядці акумулятора від телефону і складність розміщення батарейок в пристрої. Крім того, важко визначити потрібний момент для підзарядки джерела живлення.
Малюнок 4. Мікросхема LM -2621.
Якщо ви використовуєте три пальчикових батарейки, цю схему можна легко облаштувати в лазерної вказівкою китайського виробництва. Готова конструкція відображена на рис.2, два резистора на 1 Ом в послідовності і два конденсатора.
Для другого методу застосовується мікросхема LM-317. Цей спосіб облаштування системи харчування набагато складніше попереднього, він більше підійде для стаціонарного типу лазерних установок. Схема ґрунтується на виготовленні спеціального драйвера, який представляє собою невелику плату. Вона призначена для обмеження електроструму та створення необхідної потужності.
Ланцюг підключення мікросхеми LM-317 відображена на рис.3. Для неї потрібні такі елементи, як змінний резистор на 100 Ом, 2 резистора на 10 Ом, діод серії 1Н4001 і конденсатор на 100 мкФ.
Драйвер на основі даної схеми підтримує електричну потужність (7V) незалежно від джерела живлення і навколишньої температури. Незважаючи на складність пристрою ця схема вважається найпростішою для збірки в домашніх умовах.
Третій метод є найбільш портативним, що робить його найкращим з усіх. Він забезпечує живлення від двох батарей ААА, підтримуючи постійний рівень напруги, що подається на лазерний діод. Система утримує потужність навіть при низькому рівні заряду в акумуляторах.
При повній розрядці батареї схема перестане функціонувати, а через діод буде проходити невелика напруга, яке буде характеризуватися слабким світінням лазерного променя. Цей тип подачі живлення є найекономічнішим, його коефіцієнт корисності дії дорівнює 90%.
Схема двостандартні оптичної головки.
Для реалізації такої системи харчування знадобиться мікросхема LM-2621, яка розміщена в корпусі розміром 3 × 3 мм. Тому ви можете зіткнутися з певними труднощами в період припаювання деталей. Кінцева величина плати залежить від ваших умінь і вправності, оскільки деталі можна розташувати навіть на платі 2 × 2 см. Готова плата відображена на рис.4.
Дросель можна взяти від звичайного блоку живлення для стаціонарного комп'ютера. На нього намотується дріт з перетином 0,5 мм з кількістю оборотів до 15 витків, як це показано на малюнку. Дросельний діаметр зсередини складе 2,5 мм.
Для плати підійде будь-який діод Шотткі зі значенням 3 А. Наприклад, 1N5821, SB360, SR360 та MBRS340T3. Потужність, яка надходить до діода, налаштовується резистором. В процесі настройки рекомендується з'єднати його зі змінним резистором на 100 Ом. При перевірці працездатності найкраще використовувати зношений або непотрібний лазерний діод. Показник потужності струму залишається таким же, як і на попередній схемі.
Підібравши найбільш підходящий метод, можна модернізувати його, якщо у вас є необхідні для цього навички. Лазерний діод потрібно розміщувати на мініатюрному радіаторі, щоб він не перегрівався при підвищенні напруги. По завершенні збирання системи харчування потрібно подбати про встановлення оптичного скла.
Розміщення оптики
Для створення коллиматора рекомендується витягти оптичну лінзу з китайської лазерної указки. При цьому промінь буде мати діаметр не менше 5 мм, що є занадто високим показником. Стічна лінза коллиматора скорочує діаметр променя до 1 мм, але для настройки такого лазера доведеться потрудитися. Це обумовлено невеликою фокусною відстанню, що ускладнює регуляцію ширини променя.
Якщо вам все-таки вдасться налаштувати стоковий оптику, лазер зможе легко розрізати поліетиленові пакети і моментально лопати повітряні кулі. При наведенні на деревну поверхню промінь прожжет її, немов паяльник. Головне - не забувати про техніку безпеки при використанні.