カバーの変更と機能追加(LED照明、カメラ、エアーアシスト)

40W大型のレーザー彫刻機のカバーの改良と機能追加を行いました。
今までの形は
 

こんな形でヒンジが奥にあり上部が大きく開く仕様でした。
中には小型のLEDライトを3個取り付けていました。
このライト横から照らしていることと、それほど明るくないこともあり改良を考えていました。
そこで上部の蓋を半開とし中央にヒンジを取り付けました。

 

手前についている青いブロックは蓋を開けたときに電源スイッチを操作できるようにするためです。
 こんな風に隙間を作っています。

照明は従来のものを外し、LEDテープを上蓋の手前側に張り付けました。

照明の効果はご覧の通りです。

 
照明のないとき                ある時

次はカメラ。
Lightburn は USBカメラをモニターすることができ、作業ウィンドウにオーバーレイとして表示することができます。

使用したのはこちら。

カメラはマウント部を外し、ハニカムテーブルの中央上部に両面テープで貼り付けました。
 

これでハニカムテーブルに置いたものに合わせてデータを作成することができます。まぁ取り付けは手作業で精度はよくないので目安程度ですけどね。

次はエアーアシスト。
レーザー彫刻やカットを行う場合についてくるのが加工付近の焦げですね。
焼くという処理なので避けられないですね。
CO2レーザーなど業務にも使えるような機器の場合はレーザーの照射口にエアーアシストが付いているようですが、ホビー用のダイオードレーザーの場合はそもそも出力が低く、そんな上等な機構はついておらず、焦げ放題ですね。
さらにカットする場合は照射回数も多いですのでますます焦げます。

実はずいぶん以前にエアーアシストをやろうと思いポンプは買ってあったのですが音が大きいのであきらめていました。
今回そのポンプを使い実験的にエアーアシストを行ってみました。

試験はボールペンの軸を仮止めして吹いてみました。

ジグソーパズルをエアーの有無それぞれで切ってみました。

 
アシストの無いとき              ある時

アシスト無しだと煙が流れた方に黒く広がっています。アシストありの方ですが片方から吹き付けているせいか汚れる範囲が狭いですが片流れしています。しかし線は細いようです。

これで気を良くして3Dプリンターでノズルを作ることにしました。

この手の作図はFusion360 で作られる方が多く、私も導入しているのですがなかなか使いこなせていません。ですが Windows10 に搭載されている3D Builder で簡単なものなら作れるので最近はこちらを使っています。

実際には寸法の調整や形状の変更など試作を 4回行いました。小さいとは言え 1回作るのに約1時間かかるので大変でした。
取り付けたところがこちらです。
ノズル先から加工物までの間は約5mmにしています。もっと狭くしてもいいのですがカットするときに下げる余裕を設けました。

エアーチューブは上から差し込んでいます。

さてこうなるとポンプです。手持ちのものは電磁石を使うタイプで 20L/min と能力はあるものの半端ない音量でちょっと使い勝手がよくありません。
 こんなやつです。
(Aliexpressから引用)

Amazon を探しているとこんなものがありました。

モーターを使うようで少しは静音が期待できました。

さて実際に作業した結果です。

周辺の汚れもほとんどなく、きれいに焼けました。
実は作成したノズルの開口部が大きく、アシスト効果が弱かったのでテープを張りレーザーで開口しました。おかげで開口部が小さくなりエアーの流速が上り綺麗に切れたと思います。

あとはエアーチューブの固定方法を考えないといけませんね。

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