Обзор полупроводниковых лазеров. Часть 2 (+ видео)

Лазеры до 1 Вт (1000 мВт)

В настоящий момент очень популярны лазеры мощностью до 1Вт. Их довольно много продается как отдельно, так и в сборе с так называемыми DIY граверами. Средняя стоимость около 200-250 долларов на Алиэкспрессе. С помощью такого лазера можно делать не очень масштабные гравировки на дереве, коже, фанере, а также резать белую бумагу. В принципе, на большее данные лазеры и не рассчитаны.

Лазеры от 1 Вт до 3 Вт (1000 - 3000 мВт)

Их разнообразие существенно меньше. С помощью таких лазеров можно уже резать дерево, фанеру, ПВХ, акрил, картон, PLA, ABS. Но обычно толщина разрезаемой фанеры не превышает 2-3 мм. Мощности энергии не хватает на большее. Кроме того, усиливается обугливание краев разреза и образование продуктов горения (золы).

Мы пробовали резать фанеру и доски толщиной 5-6 мм. Время прожига критично возрастало. Чтобы разрезать фанеру шириной 1 см и толщиной 5-6 мм, требовалось более 15-20 минут. Таким образом, лазеры подобной мощности наиболее эффективно использовать для резки материала (фанеры, доски, акрила) толщиной не более 2-3 мм.

Лазеры от 3 Вт до 6 Вт (3000 - 6000 мВт)

Лазеры данной мощности представляют довольно большой интерес для любителей, энтузиастов и мэйкеров. Эти лазеры, безусловно, далеки от мощных промышленных волоконных, у которых мощность достигает киловатт, а также далеки от СО2 с мощностью 25-200 Вт, но вполне пригодны для резки фанеры и доски до 2-3 мм толщиной и других материалов большей толщины.

Пока нам удалось вырезать из фанеры толщиной 8 мм небольшую кошечку с линейными размерами 3х2 см за относительно небольшой промежуток времени — примерно 40 мин.

Для того, чтобы это получилось, необходимо было корректировать фокус лазера во время резки. В этом как раз и состоит большое преимущество полупроводникового лазера по сравнению с СО2 лазерами - возможность программно корректировать фокусное расстояние, срезая таким образом слой за слоем.

Важно помнить, что при резке или гравировке на пластике или акриле возможно выделение токсичных элементов (например, хлора). Помещение для работы должно быть обязательно оборудовано вытяжкой. В противном случае может быть нанесен серьезный вред вашему здоровью.

Лазеры от 6 Вт до 10 Вт (6000 - 10000 мВт)

Надо признаться, что лазеры мощностью более 6 Вт мы не встречали и не испытывали. Но в настоящее время работаем над созданием собственного лазера 7 Вт (7000 мВт) и 10 Вт (10000 мВт).

Похоже, что это максимально возможная мощность лазера, т.к. имеются серьезные проблемы, связанные с теплоотводом, а создание сложных конструкций с водяным охлаждением увеличит вес лазера и сделает невозможным его установку на многие 3D-принтеры и небольшие шасси типа Neje, а также значительно усложнит процесс эксплуатации.

Испытания лазера Endurance L-Cheapo 5.6W уже проведены и их результаты могут только радовать - подробнее о нашем лазере и его работе будет рассказано в следующем материале.

Подводя итоги, следует отметить некоторые ограничения и особенности.

Какие материалы не могут резать и гравировать полупроводниковые лазеры? Пока ни один из известных полупроводниковых лазеров не может делать гравировку на алюминии, меди и стали. Все дело в температуре плавления и теплопроводности этих материалов. Металлы обладают высокой теплопроводностью, а это значит, что получаемая ими энергия очень быстро рассеивается.

Для нанесения гравировки на алюминий или медь мы рекомендуем использовать травление и/или электролиз. В других статьях мы уже подробно описывали, как сделать печатную плату на омедненном стеклотекстолите и как сделать гравировку на алюминиевой заготовке.

Мы считаем, что полупроводниковые лазеры - это отличное дополнение для любого 3D-принтера или ЧПУ станка, полезный аксессуар, который позволит самостоятельно создавать красивые подарки для родных и близких. А также сделать что-то для себя. Например, нанести гравировку на портмоне или на брелок с ключами.

Наша задача – пробудить в человеке творчество, развить дух мейкерства. Чтобы каждый мог сделать что-то своими руками. Мы стремимся помочь своим читателям открыть в себе скрытые потенциалы.

Наша редакция благодарит компанию Endurance за предоставленный материал.