Гравировка на металле всегда притягивает взгляд. Этот промысел с давних времен кормил ремесленников. И в наши дни он не потерял актуальности. Народные умельцы могут превратить бытовые предметы в настоящие произведения высокого искусства, украсив их причудливыми миниатюрами. Иногда можно увидеть целые картины значительных размеров, выполненные художниками-граверами. И мало кто знает, что заняться этим делом может абсолютно каждый.
Фото 1. Сувенирный гравированный охотничий нож, идеально хороший подарок который можно подарить охотникам.
Гравировка своими руками может стать прибыльным и интересным бизнесом, если этого очень захотеть.
Украшать небольшие металлические предметы методом гравировки своими руками можно в домашних условиях. Это занятие вызовет уважение и зависть друзей и знакомых. В Златоусте таким ремеслом на дому занимаются тысячи мастеров. Украшенные гравировкой вещи стоят дорого. Сабля — примерно 300 тысяч рублей, охотничий нож — до 100 тысяч (фото № 1). Согласитесь, это хорошие деньги. Как сделать гравировку на металле в домашних условиях своими руками? Для этого занятия нужно приготовить простейшее оборудование, которое найдется в любом доме, в любой квартире.
Начинаем эксперименты
Декоративные узоры методом гравировки наносятся на таблички, ножи, пистолеты, сабли, медали, кубки, номера квартир. Все узоры и надписи сохраняются практически на вечные времена и не требуют для исполнения дорогих и редких расходных материалов и особого оборудования. Рисунок можно наносить на сталь, алюминий, латунь, медь, на сплавы металлов. Метод не загрязняет окружающую среду. Смыть или стереть рисунок невозможно обычными способами и средствами.
Фото 2. Гравированные обручальные кольца, на них обычно пишется дата свадьбы и инициалы жениха и невесты.
- Лак для ногтей, который жене не очень нужен.
- Зубочистка с острыми кончиками.
- Может понадобиться обыкновенная спичка.
- Поваренная соль.
- Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Его с успехом можно заменить зарядкой от мобильного телефона.
- Стеклянная или фарфоровая посуда в виде стакана, кружки или банки.
- Жидкость для снятия лака.
Работа производится в таком порядке:
- Берется ложка и покрывается лаком для ногтей. Всю поверхность нужно обработать лаком очень тщательно, иначе будет брак в работе.
- Спичкой или зубочисткой сквозь слой лака процарапывается узор, имя, другое изображение.
- В стеклянный стакан или в банку насыпается 2 столовых ложки соли. Некоторые насыпают ложку соли и ложку соды.
- В сосуд наливается вода, соль тщательно размешивается до полного растворения.
- Автомобильное или иное зарядное устройство присоединяем плюсовым выводом к обрабатываемому изделию, минусом — к любому металлическому предмету, который будет помещен в сосуд с водой. Этим предметом может быть другая ложка, кусок толстой проволоки, металлическая пластина.
- Выпрямитель включают в сеть. Практически сразу в стакане начнется реакция травления с потемнением жидкости. Длится она 1-5 минут. Зависит это от величины тока. Изделие периодически проверяется. После достижения нужной глубины травления его вынимают из емкости.
- Лак смывается жидкостью для снятия лака. Результат должен выглядеть примерно так (фото № 3).
Фото 3. Именные гравированные ложки и что интересно гравировку можно сделать на различных металлических предметов в простом домашним условие.
Таким способом можно обрабатывать любые металлические предметы в домашних условиях. Если лаком сделать надпись, то она будет выпуклой на протравленном фоне. Для более качественной работы рекомендуется приобрести специальный инструмент — гравер. Он может работать от электрической сети и от встроенных батарей питания. В комплекте обычно идут буры разной формы. Ими можно работать по стеклу, пластмассам и по другим материалам. Обручальные кольца с гравировкой — это отличный подарок молодоженам (фото № 2). Но делать это самостоятельно можно только тогда, когда вы полностью уверены в результате работы.
Вернуться к оглавлению
Гравировка на стекле
Фото 4. Для домашний гравировки понадобится соль обычная, лак для ногтей, очиститель лака и стакан с водой.
Гравировка своими руками на поверхности стекла выполняется химическим и механическим способом. Механический способ предполагает использование насадки, которая приводится в движение электромотором. Порядок действий:
- Маркером темного цвета рисунок переводится на стекло.
- Влажную губку прикладывают к изображению на стекле. Делать это нужно осторожно, чтобы не смазать рисунок.
- При работе нужно использовать защитные очки.
- После выполнения рисунка его промывают и просматривают на предмет обнаружения пропусков. При необходимости пропущенные места обрабатываются еще раз.
Лазеры давно вошли в наш обиход. Экскурсоводы применяют световые указки, строители с помощью луча выставляют уровни. Способность лазера нагревать материалы (вплоть до термического разрушения) используется при раскрое и декоративном оформлении.
Одно из применений – лазерная гравировка. На различных материалах можно получить тонкие узоры практически без ограничений по сложности.
Деревянные поверхности отлично подходят для выжигания. Особенно ценятся гравировки на оргстекле с подсветкой.
В продаже представлен богатый выбор гравировальных станков, преимущественно китайского производства. Оборудование не слишком дорогое, однако, покупка просто для развлечения нецелесообразна. Намного интересней сделать лазерный гравер своими руками.
Необходимо лишь раздобыть лазер мощностью несколько Вт, и создать рамную систему перемещения в двух осях координат.
Лазерный гравировальный станок своими руками
Лазерная пушка – не самый сложный элемент конструкции, к тому же есть варианты. В зависимости от задач, можно выбрать различную мощность (соответственно стоимость, вплоть до бесплатного приобретения). Умельцы из Поднебесной предлагают разные готовые конструкции, порой выполненные с высоким качеством.
Такой пушкой мощностью 2Вт можно даже фанеру резать. Возможность фокусировки на необходимом расстоянии позволяет контролировать как ширину гравировки, так и глубину проникновения (для 3D рисунков).
Стоимость подобного устройства порядка 5-6 тыс. рублей. Если высокая мощность не нужна – используйте маломощный лазер от пишущего привода DVD, который можно за копейки приобрести на радио рынке.
Есть вполне работоспособные решения, изготовление займет один выходной день
Как извлечь лазерный полупроводник из привода, объяснять не требуется, если вы умеете «делать вещи» руками – это не трудно. Главное – подобрать прочный и удобный корпус. К тому же, «боевой» лазер, пусть и маломощный, требует охлаждения. В случае с DVD приводом достаточно пассивного радиатора.
Корпус-рукоятку можно выполнить из двух латунных гильз от пистолета. Подойдут стреляные патроны от «ТТ» и «ПМ». Они имеют небольшую разницу в калибре, и отлично входят друг у друга.
Высверливаем капсюли, и на место одного из них устанавливаем лазерный диод. Латунь гильзы послужит отличным радиатором.
Остается подключить питание 12 вольт, например, от порта USB вашего компьютера. Мощности хватит, в компьютере привод запитан от того же блока питания. На этом все, лазерная гравировка своими руками в домашних условиях практически из мусора.
Если вам необходим координатный станок – можно закрепить прожигающий элемент на готовом позиционирующем устройстве.
Популярное: Домашняя коптильня своими руками – многообразие вариантов исполнения
Лазерный гравер из принтера с засохшей чернильной головкой – прекрасный способ вернуть жизнь сломанному агрегату.
Немного поработать с подачей заготовки вместо бумаги (для плоской фанеры или металлической пластины это не проблема), и у вас есть практически заводской гравер. Программное обеспечение может и не понадобиться – используется драйвер от принтера.
При наличии схемы, вы просто подключаете сигнал подачи чернил на вход лазера, и «печатаете» на твердых материалах.
Самодельный лазерный гравер для работы с большими площадями
В качестве основы берется любой чертеж для сборки так называемых KIT наборов от тех же друзей китайцев.
Найти алюминиевый профиль не проблема, изготовить каретки с колесиками тоже. На одну из них устанавливается готовый лазерный модуль, другая пара кареток будет перемещать направляющую ферму. Движение задают шаговые двигатели, крутящий момент передается с помощью зубчатых ремней.
Конструкцию лучше собрать внутри какого-нибудь ящика, с активной вентиляцией. Выделяющийся при гравировке едкий дым вреден для здоровья.
При эксплуатации в помещении, необходима вытяжка на улицу.
Важно! При эксплуатации лазера такой мощности, необходимо соблюдать меры безопасности.
Кратковременное воздействие на кожу человека, вызывает сильный ожог.
Если вы работаете с металлическими пластинами, отраженные блики луча могут повредить сетчатку глаза.
Лучшей защитой послужит оргстекло красного цвета. Это нейтрализует синий лазерный луч, и позволит контролировать процесс в реальном времени.
Схема управления собирается на любом программируемом контроллере. Наибольшей популярностью пользуются системы Arduino UNO, продающиеся на тех же китайских сайтах электроники. Решение недорогое, но эффективное и практически универсальное.
Самый распространенный вариант – подключение к персональному компьютеру. Создание рисунка и параметров гравировки происходит на любом стандартном графическом редакторе.
Доброго дня, мозгоинженеры ! Сегодня поделюсь с вами руководством о том, как сделать лазерный резак мощностью 3Вт и рабочим столом 1.2х1.2 метра под управлением микроконтроллера Arduino.
Эта мозгоподелка
родилась для создания журнального столика в стиле «пиксель-арт». Нужно было нарезать материал кубиками, но вручную это затруднительно, а через онлайн-сервис очень дорого. Тогда и появился этот 3-х ватный резак/гравер для тонких материалов, уточню, что промышленные резаки имеют минимальную мощность около 400 ватт. То есть легкие материалы, такие как пенополистирол, пробковые листы, пластик или картон, этот резак осиливает, а вот более толстые и плотные только гравирует.
Шаг 1: Материалы
Arduino R3
Proto Board – плата с дисплеем
шаговые двигатели
3-х ватный лазер
охлаждение для лазера
блок питания
регулятор DC-DC
транзистор MOSFET
платы управления двигателями
концевые выключатели
корпус (достаточно большой, чтобы вместить почти все детали списка)
зубчатые ремни
шарикоподшипники 10мм
шкивы для зубчатых ремней
шарикоподшипники
2 доски 135х 10х2 см
2 доски 125х10х2 см
4 гладких стержня диаметром 1см
различные болты и гайки
винты 3.8см
смазка
стяжки-хомуты
компьютер
циркулярная Пила
отвертка
различные сверла
наждачная бумага
тиски
Шаг 2: Электросхема
Электроцепь лазерной самоделки
информативно представлена на фото, есть лишь несколько уточнений.
Шаговые двигатели: думаю, вы заметили, что два двигателя запускаются от одной платы управления. Это нужно для того чтобы одна сторона ремня не отставала от другой, то есть два двигателя работают синхронно и сохраняют натяжения зубчатого ремня, нужное для качественной работы поделки .
Мощность лазера: при настройке регулятора DC-DC убедитесь, что на лазер подается постоянное напряжение, не превышающее технические характеристики лазера, иначе вы его просто сожжете. Мой лазер рассчитан на 5В и 2.4А, поэтому регулятор выставлен на 2А и напряжение немного ниже 5В.
Транзистор MOSFET: это важная деталь данной мозгоподелки, так как именно этот транзистор включает и выключает лазер, получая сигнал от Arduino. Так как ток от микроконтроллера очень слабый, то только этот транзистор MOSFET может его воспринимать и запирать или отпирать контур питания лазера, другие транзисторы на такой слаботочный сигнал просто не реагируют. MOSFET монтируется между лазером и «землей» от регулятора постоянного тока.
Охлаждение: при создании своего лазерного резака я столкнулся с проблемой охлаждения лазерного диода, для избежания его перегрева. Проблема решилась установкой компьютерного вентилятора, с которым лазер отлично функционировал даже при работе 9 часов подряд, а простой радиатор не справлялся с задачей охлаждения. Еще я установил кулеры рядом с платами управления двигателями, так как они тоже прилично греются, даже если резак не работает, а просто включен.
Шаг 3: Сборка
В приложенных файлах находится 3D модель лазерного резака, показывающая размеры и принцип сборки рамки рабочего стола.
Челночная конструкция: она состоит одного челнока отвечающего за ось Y, и двух спаренных челнока отвечающих за ось X. Ось Z не нужна, так как это не 3D принтер, но вместо нее лазер будет попеременно включаться и выключаться, то есть ось Z заменяется глубиной прожига. Все размеры челночной конструкции я постарался отразить на фото, уточню лишь, что все установочные отверстия для стержней в бортах и челноках глубиной 1.2см.
Направляющие стержни: стержни стальные (хотя алюминиевые предпочтительней, но стальные проще достать), довольно большим диаметром в 1 см, но такая толщина стержня позволит избежать провисания. Заводская смазка со стержней удалена, а сами стержни тщательно отшлифованы шлифмашинкой и наждачной бумагой до идеальной гладкости для хорошего скольжения. А после шлифовки стержни обработаны смазкой с белым литием, которая предотвращает окисление и улучшает скольжение.
Ремни и шаговые двигатели: Для установки шаговых двигателей и зубчатых ремней я пользовался обычными инструментами и материалами, попавшимися под руку. Сначала монтируются двигатели и шарикоподшипники, а затем сами ремни. В качестве кронштейна для двигателей был использован лист металла примерно одинаковый по ширине и в два раза больше по длине, чем сам двигатель. В этом листе просверлено 4 отверстия для крепления на двигатель и два для крепления к корпусу самоделки , лист согнут под углом 90 градусов и прикручен саморезами к корпусу. С противоположной стороны от места крепления двигателя аналогичным образом установлена подшипниковая система, состоящая из болта, двух шарикоподшипников, шайбы и металлического листа. По центру этого листа сверлиться отверстие, с помощью которого он крепится к корпусу, далее лист загибается пополам и уже по центру обоих половинок сверлится отверстие для установки подшипниковой системы. На полученную таким образом пару двигатель-подшипник надевается зубчатый ремень, который крепится к деревянному основанию челнока обычным саморезом. Более понятно этот процесс представлен на фото.
Шаг 4: Софт
К счастью программное обеспечение для данной мозгоподелки
бесплатно и с открытым исходным кодом. Все необходимое находится по нижеприведенным ссылкам:
Во и все что я хотел рассказать о своем лазерном резаке/гравере. Благодарю за внимание!
Удачных самоделок !
Однако, в качестве гибкого вала для гравера, возможно использовать приводной вал от бормашины или вал для спидометра автомобиля или мотоцикла. Этот вариант мы и используем для нашей самоделки .
За счет гибкого вала прибор обладает преимуществом. Во время эксплуатации устройства отсутствует излишняя нагрузка на руки. Обусловлено это тем, что головка вала в несколько раз легче электроинструмента со встроенным приводом.
Изготовление рабочей насадки
Корпус рабочей насадки, в зажимном механизме которой будет фиксироваться режущий инструмент, также можно использовать от бормашины или изготовить самостоятельно. В нашем случае, он изготовлен из стали (воспользовался услугами токаря – соседа по гаражу). Такой вариант имеет свои плюсы - прочность и точность, но и минусы - больший вес. В связи с небольшими нагрузками, возможно изготовить корпус из цветного металла (например, более легких алюминиевых сплавов) или из бруска текстолита, просверлив в его внутренней части ступенчатое отверстие под подшипники и обработав наружный контур корпуса под свою руку для удобного удержания.
Резьбовая часть корпуса предназначена для его соединения с применяемым гибким валом спидометра и соответствует ему по резьбе. В нашем случае, это М18х1,5 длиной 10 мм. Корпус длиной 70 мм расточен под два шарикоподшипника диаметром 22 х 8 мм.
В качестве приводного вала с цанговым зажимом, который будет устанавливаться в корпус, применяем двухсторонний ручной инструмент со сменными цангами, используемый иногда для досверливания отверстий в платах. Пора этот инструмент механизировать.
Наружный диаметр трубки (рукоятки) корпуса инструмента - 8 мм, несколько увеличенный при выполнении операции накатки рифлений. Резьба цанг вворачиваемых в инструмент – М6. Разбираем инструмент и комплектуем сборку двумя шарикоподшипниками.
На ширину подшипника, для его плотной посадки, с краев трубки зачищаем рифления. Прессуем подшипник с одной стороны. Для фиксации вала при зажиме режущего инструмента в цанге, подбираем втулку подходящих размеров, устанавливаем ее на середине трубки и фиксируем штифтом. Сверлим через установленную втулку, по диаметру, сквозное отверстие 3,5 мм для установки стопора при зажиме.
В резьбовое отверстие трубки инструмента, с одной стороны (вместо цанги), вворачиваем отрезок медной трубки диаметром 6 мм. Для этого, на одном ее конце предварительно нарезаем резьбу М6, а другой конец аккуратно сжимаем до плотного вхождения квадрата на выходном конце гибкого вала спидометра. В итоге, полная длина приводного вала должна совпадать с длиной корпуса.
Прессуем второй подшипник с другой стороны.
Измеряем расстояние от переднего торца трубки до отверстия под стопор. Собранный вал устанавливаем в корпус, до упора в заднюю стенку. Отмечаем на корпусе расположение стопорного отверстия. Извлекаем приводной вал и сверлим стопорное отверстие в корпусе. Смазав подшипники собираем рабочую насадку. Проверяем соосность отверстий под стопор. Если подшипники оказались незащищенными, вырезаем и устанавливаем, со стороны цанги, защитную шайбу из пластика или фетра.
После полной сборки корпуса рабочей насадки, открытый торец приводного вала должен совпадать с торцем корпуса, а обжатый торец медной трубки быть вровень с резьбовым торцем.
Устанавливаем цангу нужного размера.
Закрепляем на корпусе гибкий вал.
Для закрепления режущего инструмента
Используем выколотку в качестве стопора.
Инструмент
В качестве инструментов, превращающих компактное гравировальное устройство в многофункциональное обрабатывающее приспособление, применяются:
- сверла, при помощи которых гравер превращается в минидрель;
- фрезы различной конструкции, позволяющие выполнять обработку плоских и фасонных поверхностей, а также отверстий, пазов и углублений разной конфигурации;
- дисковые инструменты, используемые для выполнения отрезных операций по материалам небольшой толщины;
- металлические щетки, которые применяются для зачистки обрабатываемых поверхностей от следов коррозии и других загрязнений;
- абразивные инструменты с рабочими головками круглой, полукруглой, овальной и цилиндрической формы, используемые для шлифовки и полировки поверхностей;
- инструменты с рабочей головкой конической формы для нанесения на поверхность обрабатываемого изделия надписей и узоров;
- инструменты, рабочая головка которых выполнена из войлока, для выполнения полировочных операций.
Достаточно качественные фрезы для гравировальных установок можно сделать из поломанных сверл, если придать их рабочей части требуемую конфигурацию, используя обычный точильный станок.
Привод приспособления
Приводной электродвигатель, в качестве которого можно использовать любой мотор, работающий от электрического тока напряжением 220 вольт. Это может быть двигатель от стиральной машинки или другой не используемой вами бытовой техники.
Оптимальным для самодельного гравера является электродвигатель от швейной машины, так как там возможно, в достаточно широких пределах регулировать скорость вращения вала. Такие двигатели, как правило, способны развивать скорость вращения вала до 6 тыс. об/мин, чего вполне достаточно для бытового гравера. С мягкими материалами лучше работать на медленных оборотах, так как высокая скорость вращения повлечет за собой перегрев инструмента или оплавление краев у обрабатываемого изделия. На средней скорости рекомендуется работать с металлом. Обрабатывать твердый природный камень лучше всего на максимальных оборотах.
В качестве привода для гравера можно использовать болгарку с «полетевшим» редуктором, дрель или шуруповерт.
Возможен и такой временный вариант применения
Вам понадобится
- Гибкий вал с набором фрез от зубоврачебной бормашины, электродвигатель небольшой мощности, набор слесарного инструмента, заточной станок, электродрель.
Инструкция
Подберите все компоненты, необходимые для изготовления .
В общем виде гравера следующим образом: электродвигатель – шкивы – гибкий вал. От электродвигателя вращение передается через шкивы с резиновыми пассиками на гибкий вал, на конце которого закрепляются гравировальные фрезы.
Электродвигатель подобрать не сложно, подходит любая модель, работающая от переменного тока 220 вольт – от вентилятора, магнитофона, электробритвы и т.п. Очень хорошо подходят двигатели от швейных машин, поскольку они оснащены реостатом для изменения скорости вращения.
Возможность выбора гибкого вала довольно ограничена. Основным и самым оптимальным вариантом является гибкий вал от стоматологической бормашины. Он имеет зажимную цангу для фрез, благодаря чему отпадает необходимость придумывать способ крепления фрез .
Шкивы можно взять от старых магнитофонов, которые хранятся в кладовках или на чердаках большинства домов. Вместе с ними следует забрать и пассики.
Изготовьте станину для крепления всех компонентов устройства. Ее конструкция представляет собой основание (лист текстолита или толстой фанеры) с установленным на нем кронштейном для крепления гибкого вала. Кронштейн удобнее всего изготавливать в виде хомута, венчающего стойку, закрепленную на основании.
Закрепите на станине двигатель и гибкий вал. Двигатель крепится непосредственно к основанию, гибкий вал вставляется в хомут кронштейна. После затягивания гайки хомут должен плотно обхватывать и надежно фиксировать конец гибкого вала.
Соедините шкивы с валами двигателя и гибкого вала. При несовпадении диаметров валов с посадочными отверстиями шкивов нужно использовать переходные втулки. Шкивы на валах крепятся с помощью засверливания их фланцев вместе с валами и последующего штифтования. Для обеспечения плотности посадки шкивов на валы можно применять и эпоксидную смолу.
Использование шкивов полезно тем, что они позволяют увеличить скорость вращения фрезы. Чем выше скорость вращения бора, тем более качественной получается гравировка. Однако возможно и прямое соединение вала двигателя с гибким валом – без использования шкивов.
При необходимости прямого соединения вала двигателя с гибким валом осуществите его с помощью кусочка резинового шланга, концы которого надеваются на соединяемые валы. Шланг в данном случае играет роль муфты. Единственное требование к нему состоит в том, чтобы он плотно обхватывал концы валов, исключая их проскальзывание.
