Лазер на прокачку: обзор 10-ваттного модуля Atomstack M50 и воздушного компрессора для лазерного станка

Если у вас уже имеется диодный лазерный гравировальный станок, но его мощности не хватает для воплощения в жизнь новых идей, то не обязательно покупать более мощный станок целиком, а можно немного сэкономить и обойтись лишь заменой самой лазерной головки. В этом обзоре я расскажу о модернизации моего Atomstack A5 Pro путем установки 10-ваттного лазерного модуля Atomstack M50, а также дооснащения его системой обдува рабочей зоны.

Характеристики

• Оптическая выходная мощность лазера: 10 W;

• Электрическая мощность: 38.4 W;

• Длина волны: 445 ± 5 нм;

• Размер пятна лазера: 0.06*0.06 мм;

• Точность гравировки: 0,01 мм;

• Метод фокусировки: фиксированный фокус;

• Обрабатываемые материалы: дерево, бамбук, бумага, пластик, кожа, неотражающее покрытие и лакированный металл, керамика;

• Поддерживаемое ПО: LaserGRBL, LightBurn.

Упаковка и комплектация

Весь комплект модернизации помещается в небольшой картонной коробке и состоит из лазерной головки, платы-адаптера с кабелем, блока питания, карточки для выставления фокусного расстояния, пары шестигранников, пары шурупов, металлических шайбочек и нескольких пластиковых стяжек

Внешне Atomstack M50 немного отличается от лазерных головок, которые мы привыкли видеть. Все составляющие части здесь заключены в металлический корпус, поэтому модуль выглядит практически монолитным, но внутри него расположен все тот же «слоеный пирог» из платы управления, кулера и радиатора охлаждения и самой главной части, состоящей из двух спаренных лазерных модулей мощностью по 5 Вт каждый, также называемых «ядрами». То есть в данном случае мы имеем 2-ядерную систему лазеров, лучи которых при помощи специальной линзы на выходе объединяются в один 10-ваттный луч. Спереди расположено зеркальное защитное стекло, а выше – барашек крепления для регулировки высоты установки лазера над заготовкой.

Сзади находятся салазки для регулировки высоты лазера с установленной здесь же пластиной самого крепления.

Справа нанесен наклейка с техническими характеристиками и названием модели, а сверху – плата управления, прикрытая прозрачным оргстеклом.

Расположенная снизу линза прикрыта металлической конической насадкой.

Плата-адаптер Atomstack T&P v.2.1 имеет отдельную кнопку включения и обеспечивает совместимость лазерного модуля как с большинством лазерных станков от бренда Atomstack, так и других известных китайских брендов вроде Neje, Ortur и др.

На плате имеется разъем для подключения блока питания, но согласно инструкции, использование блока питания не является обязательным и его можно подключать в качестве дополнительного, если при работе лазера будут проявлять просадки по мощности.

Сам блок питания выглядит достаточно внушительно и рассчитан на 12V, 3A, 36W.

Установка и подключение

Поставляемая в комплекте инструкция не содержит описания на русском языке, но здесь приведены достаточно подробные иллюстрации, поэтому разобраться в подключении оказалось совсем не сложно.

Для начала необходимо отключить и снять штатную лазерную головку со станка.

Далее снимаем площадку крепления нового модуля и прикручиваем ее к площадке станка при помощи двух комплектных шурупов (они значительно короче штатных).

Вставляем салазки модуля в крепление и фиксируем его при помощи барашка.

Далее необходимо при помощи пластиковых стяжек закрепить плату-адаптер на каретке станка. Заключительным шагом в 3-пиновый разъем Input платы-адаптера подключаем провод, который до этого подключался в штатную головку лазера, комплектный кабель 3-пиновой стороной подключаем в разъем Output платы, а 4-пиновым концом в разъем головки лазера. На самом деле, в инструкции также описана возможность подключения лазера без использования платы-адаптера, но для этого необходим специальный кабель, который не поставляется к данном комплекте, поэтому будем довольствоваться вот таким не очень эстетичным, но зато вполне рабочим внешним видом.

Тестирование

Само собой, я первым делом решил проверить, какую толщину фанеры способен прорезать новый лазерный модуль и вот что получилось:

• 3 мм – 1 проход, скорость 3 мм/сек;

• 4 мм – 2 прохода, скорость 5 мм/сек;

• 6 мм – 4 прохода, скорость 5 мм/сек;

• 10 мм – 20 проходов, скорость 3 мм/сек.

На мой взгляд, с толщиной фанеры до 6-8 мм модуль справляется вполне достойно, но 10-ку я бы все же не стал рассматривать для чего то более полезного, чем эксперименты, уж слишком много проходов требуется для резки.

При тестировании я обратил внимание, что лазер довольно хорошо справился с резкой старой, низкосортной 4-миллиметровой фанеры и решил попробовать вырезать вот такой игрушечный нож.

Станок отлично работает с ПО LightBurn, поэтому здесь сразу же было задано два отдельных слоя – для нанесения гравировки и для резки.

Полученный результат.

Само собой, модуль способен выполнять гравировку в градациях серого, главное при этом подобрать правильное соотношение скорости перемещения и мощности лазера. На первом фото ниже при высокой мощности изображение получилось очень темным, но при этом очень рельефным на ощупь, на втором, когда была повышена скорость перемещения и мощность уменьшена изображение напротив, получилось более светлым.

Далее попробуем нанести гравировку на поверхность стеклянного флакона от туалетной воды.

Сразу скажу, что просто так пробовать наносить гравировку на прозрачное стекло твердотельным лазером бесполезно по причине, как это ни странно прозвучит – прозрачности стекла. Луч проходит через поверхность не оказывая на нее никакого воздействия. Но не все так плохо, для решения проблемы необходимо нанести на стекло либо специальный состав для гравировки, либо использовать не совсем для этого предназначенную, но от этого не менее эффективную термопасту из ближайшего компьютерного магазина. Итак, размазываем пасту тонким слоем и наносим гравировку. На фото видно, что часть изображения пришлась на участок стекла без термопасты, тем интереснее будет посмотреть на результат в сравнении.

Как и ожидалось, в месте нанесения термопасты луч лазера вызвал появление микротрещин и в результате мы получили нужный рисунок, а там, где термопаста отсутствовала луч не оставил никаких следов.

Закрепить результат я решил на примере обычной среднестатистической стеклянной бутылки. Для этого пришлось немного приподнимать станок при помощи подручных материалов, так как бутылка просто не помещалась под лазерный модуль, но в результате высоты все же оказалось недостаточно и в процессе перемещения модуль зацепился за бутылку, поэтому последние буквы получились кривыми.

Гравировка достаточно глубокая, смыть или затереть ее просто не получится.

Посмотрим, а возможно ли нанести гравировку на вот такой, совершенно обычный камень с ближайшей обочины.

Сразу после нанесения рисунок выглядит просто фантастически четким, но причиной тому является что-то подобное нагару или шлаку от входящих в состав камня химических элементов.

Нагар этот хоть и не очень легко, но все же счищается и в итоге получаем немного менее контрастное, но все же глубокое и четкое изображение.

Также вполне достойно Atomstack M50 справился с нанесением гравировки на металлические поверхности, я выставлял невысокую скорость при полной мощности лазера. Для достижения более темного и глубокого изображения можно наносить гравировку в несколько проходов.

На этом от тестирования лазерного модуля Atomstack M50 предлагаю перейти к рассказу о еще одном полезном устройстве, а именно – компрессоре для обдува линзы и подачи воздуха в рабочую зону лазерного луча.

Воздушный компрессор

На самом деле вы наверняка знаете, что такими системами оснащаются значительно более мощные и дорогие CO2-лазерные станки, но для бытовых твердотельников такие приспособления стали выпускаться относительно недавно.

Главным плюсом такой системы является практически полное отсутствие нагара на заготовке после резки лазером.

Итак, поскольку компрессор позиционируется производителем как универсальный и подходящий к большинству моделей станков Atomstack, в комплекте, помимо самого компрессора, резиновых ножек, двухметровой воздушной трубки и блока питания, поставляется целый набор состоящий из разноразмерных защитных стекол с прорезями для подключения воздушной трубки, нескольких воронок, а также пары шестигранных ключей, крестовой отвертки и пластиковых стяжек.

Цилиндрический корпус компрессора выполнен из металла. На одном торце находится пластиковый штуцер для подключения воздушной трубки а на противоположном – разъем для подключения блока питания, а также поворотная ручка включения и регулировки мощности воздушного потока. Никакой световой индикации здесь не предусмотрено.

Переделка лазерного модуля Atomstack A5 Pro для подключения компрессора заключается в следующем. Снимаем штатный защитный экран и при помощи комплектного шестигранника ослабляем малюсенький винтик крепления штатной конической насадки, после  чего откручиваем и ее тоже.

В завершении устанавливаем и прикручиваем коническую насадку с воздушным штуцером, после чего устанавливаем новый защитный экран.

Так выглядит обновленный лазерный модуль Atomstack A5 Pro.

Но поскольку мы уже перешли на использование Atomstack M50, модернизируем и его тоже. Для этого снимаем старое защитное стекло, после чего устанавливаем коническую насадку и новое стекло в штатные места.

Далее, после установки модуля на станок необходимо подключить воздушную трубку к компрессору и избегая заломов также подключить ее к штуцеру на конической насадке лазерного модуля.

После подключения блока питания устройство готово к работе. Включение производится поворотом ручки по часовой стрелке до щелчка, последующее вращение в эту же сторону увеличивает скорость потока воздуха.

Посмотрим, как влияет наличие такой системы на качество резки фанеры. Для этого я запустил резку снежинки, но включил компрессор не сразу, а через небольшое время. На фото заметны места с нагаром, здесь обдув не применялся.

Для наглядности, вырежем еще пару снежинок но одна будет сделана без обдува, а вторая – с обдувом. По моему разница здесь уже совсем очевидна и лишние комментарии не нужны.

В ходе экспериментов с доработанным станком я попробовал вырезать настенную полку из 6 мм фанеры. К сожалению рабочее поле станка не позволяет развернуться масштабно, поэтому заготовки полки пришлось подгонять под размер имеющихся листов фанеры – 38х38 см.

Вырезанные заготовки.

И полка в сборе.

По-моему получилось просто отлично, все детальки вошли очень плотно, а толщина в 6 мм сделала полку очень крепкой.

Заключение

В целом, я остался вполне доволен проведенной модернизацией, новый лазерный модуль Atomstack A5 Pro в тандеме с воздушным компрессором теперь позволяют довольно быстро и чисто резать достаточно толстую фанеру, чего я собственно и хотел.

Узнать стоимость описанного оборудования можно по этим ссылкам: модуль Atomstack M50, воздушный компрессор.

Но как всегда, нет предела совершенству и китайские производители уже выпустили в продажу четырехдиодный лазерный модуль Atomstack M100.  Оптическая мощность модуля составляет 20 Вт и ко всему прочему он уже поставляется в комплекте с воздушным насосом.

Спасибо за внимание.