Лазерный резак — Настройка фокусного расстояния лазера

Лазер L-Cheapo, как и остальные диодные лазеры, имеет фокусирующую линзу. С помощью линзы можно сфокусировать лазерный пучок с точностью до 1 см. Ниже мы описываем метод настройки фокусного расстояния пучка лазера во внутренних координатах 3D-принтера с точностью до нескольких мм. Кроме компьютера, 3D-принтера и лазера L-Cheapo, вам понадобятся: фанера под размер столика принтера, зажимы-крепления фанеры к столику принтера, линейка.

Нам нужно прожечь ровную линию на плоской поверхности, плавно изменяя во время прожига высоту лазера (по оси Z) над рабочей поверхностью. В качестве рабочей поверхности мы используем фанеру толщиной 4 мм и размером 200х200 мм. По окончании прожига проведем замеры.

  1. Для программы прожига мы определяем диапазон перемещений головки по осям. Этот диапазон не должен превышать размеры рабочего стола 3D-принтера и фанеры. У нашего 3D-принтера с лазером L-Cheapo получились следующие значения: Xmin=0; Xmax=200; Ymin=77; Ymax=200; Zmin=0; Zmax=140. В G-code этим перемещениям соответствуют следующие две строки: «…G1 X0 Y77 Z0….G1 X170 Y200 Z140…».
  2. Соблюдая технику безопасности при работе с лазером, запускаем программу прожига. Код в нашем случае:
    G28
    G90
    M107 ; Turn off fan
    G1 X0 Y77 Z0
    G4 P1
    M106 ;TurnONfan (наш лазер подключен вместо вентилятора экструдера)
    G1 F1000
    G1 X170 Y200 Z140;
    G4 P1
    M107 ; Turn off fan
    G28
  3. Далее измеряем две величины:

    • длину всей линии прожига L0;
    • расстояние L1 от начала прожига до точки минимальной толщины прожига на протяжении всей линии, которая определяется на глаз с точностью до 1-2 мм.
      Линия прожига точно соответствует продольному профилю лазерного пучка: в середине (центр фокуса) пучок тонкий, а по краям становится шире (расходится). Этот эффект достигается за счет изменения в процессе прожига высоты подъема головки лазера от Zmin до Zmax при неизменной высоте поверхности фанеры.
    • Для определения координаты ZF фокуса лазера L-Cheapo составим пропорцию и вычислим искомую ZF.
  4. После арифметических вычислений получаем искомое фокусное расстояние лазера: ZF=89/203*140=61 мм.