Shapeoko 2, Arduino UNO R3, grbl 9g, 8 bit lasergravyr diod foto (12 / 13 steg)

Steg 12: 3D Laser Diode foto gravyr med fyllning

I vår inledning talade vi om högre slutet kommersiella CO2 laser gravyr bearbetar med maskin är att 3D graverad med hjälp av 256 olika effektnivåer med en djup kartbild. Detta fick oss kreativitet och tänkande om vi kunde gravera 3D med våra "På The Fly" laserdiod kontrollmetod på vårt Shapeoko 2 också.

Vi har gjort 2.5D & 3D spindel gravyrer tidigare på våra andra CNC maskiner och även laserdiod ingraverat 8 bit nyanser på 3D trä spindel lättnad gravyrer. Vi har kunnat uppnå detta genom att synkronisera & kombinera filerna Gcodes från varje process använder våra nyutgivna program kallas PicLaser 3D. Detta gjorde vi har Laser-diod brännpunkt följa materialets rundade ytan genom att flytta Z-axeln upp och ner, men fortfarande har A axeln kontrollera laserdiod för skuggningen varierande intensitet. En video av våra 4 axeln servo kontrollerad spindel/laserdiod gravyr CNC maskinen med denna mycket unik process kan ses här. Denna CNC maskin använder två av samma 9mm Nichia 445nm laserdioder med maximal utgångseffekt för 4.5W.

Vi försökte något nytt idag som vi aldrig har sett någon göra innan, en 3D varierade diod Laser foto gravyr med skuggning. En beskrivning som definierar mellan 2.5D och 3D bearbetning/gravyr kan hittas här.

Våra 9mm Nichia 445nm Laser-diod inte har tillräckligt med kraft för att skära i trä utan går mycket långsamt. I steg 9 & 11 vi brukade "Feed kostnadsändring" utsträcktes skugga att förbättra våra 8 bit foto gravyrer och i det här steget vi ska expandera dem betydligt mer. De ljusare skuggade områdena kommer att mata snabbare och ge oss skuggade områden fortfarande, men genom att ändra i prissänkande matningshastighet andel ännu mer, vi kan utöka mörkare nyans till den punkt där den laserdiod kommer skära i poppel trä istället.

Vi använde inte en djup kartbild i detta test, men vi hittade något nära nog på Wikimedia Commons som arbetat för detta experiment eftersom vi ville fyllning också. Vi gjorde en del redigering på bilden först med PicEdit Lite och sedan används Photo-Paint efteråt innan du genererar Gcode.

Vi brukade Gaussisk oskärpa i Photo-Paint jämna ut något från tidigare skärpningen gjorde vi på den ursprungliga bilden skarpare kanter. Jag vet att detta låter förvirrande att slipa och sedan sudda efteråt, men den ursprungliga skärpning vi gjorde i PicEdit Lite gett ut mer i detalj till den ursprungliga bilden som hade mycket lite att börja med. Gaussisk oskärpa vi gjorde efteråt jämnas ut denna detalj och vassa kanter som gjorde laserdiod rampen varierad makt och från områdena skugga övergången smidigare.

I steg 9 använde vi PicLaser Lite med en matning på 60IPM (1524mm/m), minimum djup av Z.000 och ett maximum djup av Z-.0255 (.65mm) med 30% "Flöde klassar ändra". I detta test vill vi absolut maximal effekt som är tillgänglig från våra Laser-diod, så vi använde ett maxdjup på Z-.031 (.787mm) i stället denna gång.

En mycket bra kylare för Laser-diod behövs för denna process eftersom kör på full effekt under lång tid, kunde överhettas den laserdiod och skada det till den punkt som kommer att misslyckas. Vår. aluminium pläterar 500"(12,7 mm) och CPU-kylare med fläkt kombination effektivt skingras värmen från Laser Diode modulen. Vi kollade detta med en IR temp mätare som det gravyr och det aldrig överskred 80 grader Fahrenheit (26.66 Celsius).

Den lägre effekt Nollställning av Z-axeln var på 500mv på voltmetern. Det var Z-.004 (Z-.101mm) joggade ner från 0v på voltmetern. Dessa inställningar tog oss upp närmare till kanten av 5v till moduleringen innan MA3 axel kodaren hoppar tillbaka till 0v igen som praktikant ger oss maximal uteffekt på våra full Z-.031 (Z-.787mm) djup-inställning. För att utöka nyanser till de punkt svarta bli skärdjup i stället för 8-bitars skuggning, använde vi en 75% minskning av andelen foder i PicFRC.

Färdiga gravyr kom ut med svart charring på trä där de svarta områdena var i bilden. Ta bort den charring vi använde våra luftkompressor med 150 PSI för att blåsa ut det löst bränt materialet. Efter vi bort förkolnat trä, var full skärdjupet. 05"(1,27 mm) djup. Den charring orsakades av oss att inte använda ett air assist munstycke som den kommersiella CO2 gravyr maskiner användning. En air assist munstycket kommer att blåsa materialet brända bort som lasern är fokuserad ljusstråle skär i trä.

Vår 3D Laser-diod gravyr kom inte perfekt, men med några mer bildredigering, finjustering av vår Programvaruinställningar och hängiven rättegång en fel tid, vi är övertygade det kommer att förbättra avsevärt.