Стеклянный светильник с лазерной гравировкой

своими руками.

       Изображения, STL файлы для печати корпусов – можно скачать с яндекс ресурса.

Напишите отзыв.

      

     Задумал как-то сделать светильник (гравировка на стекле с подсветкой снизу). С помощью фрезерного станка CNC3018Pro.

     Сначала пытался сделать гравировку с помощью фрез. Испытывал разные фрезы (имеющиеся у меня) с разным диаметром. Фреза, с которой более-менее что-то получалось, это концевая фреза вольфрамовой стали (от 1 мм в диаметре). Но есть существенные недостатки – фреза быстро тупиться (стекло очень прочный материал) и после того как затупилась начинает колоть стекло (могут появиться даже трещины). Сделать гравировку можно, но небольшую.

     Поэтому пришлось отрабатывать другой вариант, с использованием лазера. Вот только штатный лазер, который шёл в комплекте, был слишком маломощный для этих целей. Лазер прикупил на АлиЭкспресс на 40 Вт. Без казусов не обошлось лазер не помещался в штатный крепёж (упустил я этот момент) пришлось сверлить боковую стенку крепёжного хомута и болтами сбоку крепить лазер. При этом уменьшилось рабочее поле примерно на 5см по оси Х, для моих изысканий мне хватило оставшегося :-)

     Лазер с фиксированным фокусом, поэтому пришлось сооружать подложку на рабочий стол (фокус лазера не доставал до рабочего стола примерно 3 см). Подложка делал из листа фанеры и ДСП склеив их между собой, для крепежа сделал 4 отверстия, болты с барашками использовал штатные, крепятся к столу штатным способом. С двух сторон подложки вырезал углубления (по 3 мм глубиной) для стеклянных заготовок размером 230 х 160 мм и 160 х 130 мм. Внутреннюю часть вырезов окрасил серебряной краской.

Изготовление Подложки.

Саму картинку выреза в подложке можно сделать в любом графическом редакторе, главное соблюсти размеры. Я использовал штатный майкрософтовский Visio, а файл сохранил в jpg. Закруглённые выступы для удобного зацепления заготовки при изъятии из ниши.

     G-код для вырезания ниши на станке сделал с помощью программы Autodesk ArtCAM Premium 2018.

 

В программе открываем созданный ранее файл, задаём точные размеры (не забываем припуски на закругления), размеры ниши должны быть немного больше заготовок, для лёгкого изъятия изделия из ниши.

     Далее нажимаем пиктограмму (вектор из растра) выделенную на предыдущем рисунке красным кружком. В появившемся окне изменяем количество цветов на 2 и создаём векторы. Далее это окно можно закрыть.

     Давим на пиктограмму (сгруппировать векторы) выделенную на следующем рисунке красным кружком. Затем нажимаем пиктограмму (создать траекторию выборки) выделенную на следующем рисунке зелёным кружком.

     В появившемся окне задаём конечную глубину резания 3 мм. В списке инструмента выбираем фрезу (я использовал концевую диаметром 3 мм). В Стратегии Обработки ставим смещение, начальная точка Снаружи. Толщина интервала – нажимаем определить. В открывшемся окне задаём Толщину материала 30 мм, жмём ОК. Траектория имя вписываем что угодно. Нажимаем кнопку - Вычислить сейчас. Траектории готовы, окно можно закрыть.

     Теперь сохраним траектории (создадим G-код) - нажимаем пиктограмму (Сохранить траектории) выделенную на предыдущем рисунке красным кружком. В открывшемся окне задаём имя файла, место куда сохранить файл и выбрать формат файла (у меня Geetech(mm)(*.nc)). Нажимаем сохранить. Всё G-код создан.

     После вырезания на станке, нижнюю часть ниши нужно окрасить светоотражающей краской, а лучше оклеить светоотражающей фольгой.

Гравировка на стекле.

     Вот добрались до гравировки. Картинку для гравировки скачал с интернет, на просторах интернета подобных полно, но кто хочет может создать своё (например, обработав в графическом редакторе картинку).

Изображение я уменьшил в редакторе до размеров 150х100 мм и отзеркалил (предполагается, что гравировка будет с обратной стороны стекла).

 

     Далее запускаем программу LaserGRBL (штатная программа комплектовалась со станком, также её можно скачать, программа находиться в свободном доступе).

 

Заходим вменю файл – открыть файл и указываем путь до сохранённого ранее изображения в формате BMP.

В открывшемся окне выставляем качество, я выставил 3.000 (качество влияет на количество проходов на 1 мм, что влияет на время гравировки). Можно изменить яркость, контрастность, белый клип изображения по необходимости, я оставил по умолчанию. Так как изображение простое, то выбрал трассировку по линиям. Нажимаем кнопку далее.

     Появляется новое окно. Здесь выставляем скорость 4000 мм/мин. Режим работы лазера (Laser Mode) ставим динамический (M4 – Dynamic Power). Можно изменить размер гравировки, но я задал размер изображения ранее при обработке изображения вначале. Давим кнопку «создано» (почему создано, что за перевод :-)).

     Вот G-код создан. Осталось сохранить  код для дальнейшего использования в станке.

     Создание G-кода ещё не всё. Необходимо подготовить заготовку (стекло). Для этой цели я использовал акриловую краску черного цвета (краска которой красят модели, легко смывается водой). После высыхания проверяем на просвет, желательно оставлять как можно меньше видимого стекла (а то и отражающий слой подложки не поможет).

Укладываем заготовку, окрашенной поверхностью кверху, в нишу подложки. Выставляем нулевую точку лазера. В моём случае заготовка 160х130мм, а изображение 150х100мм. Значит нулевая точка от верхнего левого угла вниз 105мм, от левого края 5мм. Выставляем фокусное расстояние лазера. Всё готово. Запускаем G-код.

Мой станок старалси 4 часа в итоге получилось вот такая гравировка.

     Далее необходимо сделать два сквозных отверстия, для крепления в подставке.

Для сверления я использовал концевую фрезу вольфрамовой стали диаметром 2мм, потихоньку в ручном режиме погружая фрезу по 0.1мм. Первое отверстие сверлим от левого края 5мм, от нижнего 5мм. Второе отверстие отстоит от первого на 150мм вправо.

     Далее отмываем стекло от краски. Не забываем обработать края и углы стекла (мы ведь не хотим порезаться). Нижнюю торцевую часть лучше сделать матовой или установит рассеивающий светофильтр.

Изготовление подставки с подсветкой.

     Подставка представлена в двух вариантах шириной 70мм для стекла 160х130мм и шириной 80мм для стекла 160х230мм. Также есть варианты с общей кнопкой выключения и без неё. Сзади на корпусе подставки расположены кнопки включения подсветок красная, зелёная, синяя. Далее расположен входной разъём (мама) питания подсветки (12В). Последняя кнопка (может отсутствовать), это кнопка общего выключения.

Корпус подставки состоит из трёх частей – верх, нижняя крышка ленты подсветки и общая нижняя крышка (дно). При желании можно на нижнюю крышку наклеить резиновые накладки, чтобы конструкция не скользила.

Электрическая схема стандартная и описывать её нет смысла (плюс на общий плюсовой вывод ленты, а минус через выключатели к R,G,B).

Кнопки используются с фиксацией. Источник питания на 12 В, на шнур источника питания установлен клавишный выключатель.

Вот в принципе и вся конструкция.   Выглядит всё это примерно так.

 

Ещё один вариант подставки.