Проекты

Диодно-лазерный станок

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект — от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск » среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Машиностроение
Авторы работы: ГБПОУ ОК «Юго-Запад»
Предметы: Физика, Информатика, Технология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

Лазерные технологии – это технологии будущего. Поэтому необходимо уже в школе формировать знания и умения по лазерным технологиям. Во многих школах нет современных лазерных станков, т.к. они требуют специальных условий: отдельного помещения с системой охлаждения и вытяжкой.

Мы создали портативный, не требующий системы охлаждения и вытяжки, диодно-лазерный станок. Он позволит сформировать у школьников знания и умения по лазерным технологиям.

 

Цель

Создать портативный диодно-лазерный станок для гравировки фанеры и резки бумаги.

 

Описание

Мы использовали систему автоматизированного проектирования КОМПАС-3D для проектирования диодно-лазерного станка. Сконструировали 3D-модели для деталей станка и 3D-сборку диодно-лазерного станка.

Изготовили из PLA-пластика элементы корпуса - стойки-ножки станка и коробку для управляющей платы Arduino. Использовали 3D-принтере Ultimaker-2. Созданные в КОМПАС-3D модели сохранили в формате STL, затем с помощью программы Cura подготовили файл в формате G-code, настроив для прочности ножек станка на самую малую высоту слоя и заполнение на 80%.

Изготовили основу станка из металлического профиля, легкость и прочность которого обеспечивает портативность диодно-лазерного станка.

Подобрали покупные комплектующие - диодно-лазерную лампу, плату Arduino Mini, шаговые двигатели, блок питания, кулеры, зубчатые ремни. Собрали станок из покупных и изготовленных комплектующих.

Составили скетч для управляющей платы Arduino Mini с помощью программы FLProg. С помощью этой программы можно запрограммировать контроллер, не зная текстовых языков программирования, а выглядит это как рисование электронной или электрической схемы. Готовый скетч загрузили в плату с помощью программы Arduino IDE.

Научились готовить технологические модели для станка в программе Benbox Laser Engraver для резки и гравировки различных материалов: бумаги, картона, фанеры.

Нашли оптимальные режимы скорости и мощности для нашего станка в программе Benbox Laser Engraver для резки и гравировки различных материалов.

Провели испытание диодно-лазерного станка. После испытаний мы поняли, что надо спроектировать и создать защиту глаз от диодно-лазерной лампы. В результате изготовили защитный корпус для лампы.

Выгравировали на фанере сувениры, медали к 75-летию Великой Победы. Резали плотную и клейкую бумагу для получения надписей, логотипов, вывесок, указателей.

 

Результат

  1. Создали портативный диодно-лазерный станок, который можно использовать в школах, т.к. он не требует мощного охлаждения и вытяжки.
  2. Научились изготавливать технологические модели для станка в программе Benbox Laser Engraver для резки и гравировки различных материалов: бумаги, картона, фанеры.
  3. Нашли оптимальные режимы скорости и мощности для нашего станка в программе Benbox Laser Engraver для резки и гравировки различных материалов.

Оснащение и оборудование

  • САПР;
  • 3D-принтер Ultimaker-2;
  • лазерный станок для резки и гравировки GARD 1290;
  • станок с ЧПУ.

Особое мнение автора(-ов)

В ходе работы над диодно-лазерным станком мы прошли все этапы сложного и интересного процесса – конструирования устройства. Огромное спасибо организаторам конференции «Курчатовский проект — от знаний к практике, от практики к результату» за возможность показать наш проект, за отзывы о проекте, которые мы учтем при совершенствовании нашего станка и при работе над новыми проектами. Для меня участие в конференции – это бесценный опыт представления и защиты своего проекта перед серьезным жюри.