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Nov 28, 2023

野獣を飼いならす: プロ

Un laser cutter fatto in casa è un dispositivo ingegnoso, ma può bruciare o bruciare i tuoi amici.

自作のレーザー カッターは気の利いたデバイスですが、友達を焦がしたり、家を燃やしたり、近所の匂いを嗅いだりすることは、誰にとっても楽しい時間とは言えません。 それに直面しよう。 プラスチックを切断できる 60 ワットのレーザーは、最も気難しい 3D プリンターよりもはるかに多くの問題を抱えています (もちろん、3D プリントしたスパゲッティが現実となって近所を恐怖に陥れる場合は別ですが)。 確かに、レーザーの集束ビームは通常、切断中に正しい方向に向けられますが、光沢のある素材に反射する集束されていないビームでも火災を引き起こす可能性があります。 さらに、ほとんどの材料は単に溶けるのではなく燃焼するため、切断されるたびに大量のひどい煙が噴き出します。

危険にもかかわらず、それを作りたいという誘惑には勝てません。 チューブ、電源、水冷クーラーは現在海外の再販業者から大量に入手できるため、部品は PayPal でプッシュするだけで私たちの玄関先に届きます。 私たちはまた、ダイニング ルームのテーブルの上にエキサイティングなビルドが集まっているのを見てきました。 私たちのテーブルもレーザーパーツで埋め尽くされるかもしれません。 無数のレーザー製作ログを調べても、独自のレーザー カッターを製作する際に自分自身の安全を守る適切な最初の一歩を踏み出す方法を説明する決定的なガイドにまだ出会っていません。 おそらく、その知識はコミュニティに暗黙的に存在し、フォーラムに散在しています。 あるいは、勇敢なデザイナーそれぞれが、あまりにも多くの危うい危機から自ら学んだのかもしれません。 これらの選択肢はどちらもレーザー初心者にとって公平ではないと思われるため、ここで法律を定めることにしました。

まず、簡単な免責事項: このガイドに最初から従ったとしても、将来的に問題が起こらないとは保証できません。 これらの安全に関するヒントは、あなたをより安全に、より賢くしますが、無敵ではありません。 バッタ仲間よ、自己責任で行ってください。

完成したレーザー カッターを持ってガレージから出てくる頃には、最初と同じ数の動く目玉ができていることを期待しています。 時間外エンジニアリングの暗黙のルールの私の個人的なリストから、全能のルールその 1 が到着します。時間外のハッキング中に自分自身や仲間を傷つけてはなりません

この本に忠実であるということは、作業スペースの近くにいる人に永久的な怪我を負わせないように正しい手順を踏むことを意味します。 私にとって、これは密閉されたガレージで作業し、追加の安全メガネを数枚手に入れることを意味しました。 ほんの一瞬で目にダメージを与えるのは冗談ではないので、正しいタイプを選択していることを確認しましょう。 このプロジェクトでは、フォーラムでの一般的なコンセンサスは、OD 6+ 評価の安全メガネです。

レンズの OD 評価は、レンズのもう一方の端から出るまでにどれだけの光が透過するかを表します。 すべての桁の増加は、透過光の大きさのオーダーの低下を表すため、OD 6+ 定格は、指定された波長で入力光の 0.0001% 未満を透過します。 ただし、私たちが作っているのはレーザー カッターだということを忘れないでください。 他のプラスチックと同様に、集束されたビームはこれらのガラスを問題なく通過します。 これらのレンズは、反射や、鏡から鏡へと伝わるコリメートされていないレンズから私たちを守ってくれますが、集束されたビームによるカットをまったく受けないわけではありません。

レーザー カッターが完全に組み立てられたら、カットを開始する準備が整う前に、いくつかのキャリブレーションを実行する必要があります。 そこに到達するには、ミラーの位置を調整する必要があります。 見よ、ここにビームを予想されるターゲットから跳ね返し、壁に見事な穴を開ける最初のチャンスが待っている。 危険を冒さないようにするために、レーザー カッターは完全に密閉された環境で動作する必要があります。

完全に密閉されていると思いますか？ いったいどのような筐体がこのような熱に耐えられるのでしょうか？

もちろん、私たちの素晴らしいガントリーと光学系を板金の後ろで覆い、私たちの素晴らしい仕事を隠すこともできます。 しかし、3D プリンターが噴出するのを見て呆然としながら育った私たち全員からすれば、それが面白くないことはわかっています。 幸いなことに、私たちは幸運です! 作業内容を金属製の筐体の後ろに隠すのではなく、半透明のオプションがいくつかあります。 詳細を掘り下げていくと、時間外エンジニアリングに関する私の 2 つ目の全能のルールにたどり着きます。これは、mikeselectricstuff の [Mike] の知恵から採用されたものです。「汝の敵を知れ」です。

この場合、私たちの最大の敵は、海外から調達された 60 ワット、10,600 ナノメートルの CO2 レーザー管です。 少し読んでみると、10,600 ナノメートルは、可視光に対しては半透明である一部の材料に対してはたまたま不透明であることがわかります。 その中には、間もなく私たちの親友になるアクリルがあります。 この小さな事実は黄金の事実です。 これは、アクリル製のエンクロージャがビームストップのすべての利点を提供すると同時に、切断中にレーザーへの目に見える窓を提供することを意味します。

簡単な余談ですが、アクリルが集束 CO2 ビームの下で非常によく切断できるのは、アクリルがアクリルに進入する光を透過するのではなく、吸収するという事実の結果です。 これが、アクリルが焦点の合っていないビームや小さな反射に対するビームストップとして非常に効果的である理由でもあります。 もちろん、アクリルケースで完全に防げるわけではありませんが、ビームが筐体から出る前に問題の匂いがすることは間違いありません。

最後にもう 1 つ注意してください。アクリルはビームストップとしては非常に効果的ですが、切断中にワークピースを見つめるのは得策ではありません。 切り傷を受けた部分は、明らかに可視スペクトルに含まれる明るい光で蛍光を発する傾向があります。 アクリル窓を通過するレーザー光はありませんが、明るい可視光線が通過して目が痛くなることはありません。

約1年前、私は古い中国製レーザーカッターに最新の電子機器を改造し、約1000ドルで十分に動作するシステムを手に入れた仲間に出会った。 悪くない方法だと思いました。 しかし、自分でゼロから構築したいと思っていた者として、私は疑問でいっぱいでした。 私の頭の中にある最大のトピックは、ヒュームの抽出…よりよく知られている、切断しているものを吸い込んで死なない方法です。

「ああ」彼は私に陰険な視線を向けながら言った。 「最近、水耕栽培について調べましたか？」 水耕栽培、と思いました。 水耕栽培の愛好家は一体、ヒューム抽出に何の関わりを持ちたいのでしょうか? 彼は身を乗り出しました。

「水耕栽培機器を販売していた人たちは、同じ愛好家たちがガレージで芽吹く植物の匂いを近所の人に嗅がれることを望まないことにすぐに気づき、手頃な価格のカーボンフィルターと換気用の缶ファンを販売し始めたことがわかりました。」 誰が知っているのかと私は疑問に思いましたが、結局のところ、彼は正しかったのです。 数か月後、私はカーボンフィルターと 2 つの缶ファンを用意して、フィルターを通過した排気を窓の外に向ける前にレーザーベッドからすすを換気しました。 奇妙なことに、無料のライターが付属していました。 ゴーフィギュア。 それにもかかわらず、私はヒューム抽出の問題を解決したと言えます。

この時点で、気の利いた筐体、ピカピカの新しい安全メガネ、そしておまけに素晴らしいカーボンフィルターも手に入れました。 したがって、この時点ではおそらくかなり安全だと感じています。 ただし、安心する前に、次のことを考えてください。切断中にパネルを取り外したり、蓋を開けたりした場合、レーザー カッターはどの程度安全ですか? 私が考えていることをあなたも思っていると思いますが、決して安全ではありません。 この問題を解決するには、エンクロージャが保護するあらゆるものへの電力を遮断するための、何らかの形式のフェールセーフまたは内蔵の緊急停止が必要です。 この場合、切断領域を囲む蓋またはパネルを開けるときにレーザーをオフにする必要があります。

このコンセプトを実現するのは、実はとても簡単です。 パネルが外れる可能性があるものには常開のモーメンタリスイッチを取り付けました。 パネルを設置したらスイッチを押して閉じます。 これらの各スイッチを直列に配線し、レーザーの電源を遮断するソリッドステート リレーに接続すると、パネルが取り外された瞬間にレーザーも自動的に停止します。

素敵ですね。 しかし、もっと重要なことは、それがシンプルであるということです。 ほとんどの安全システムと同様、シンプルであればあるほど信頼性が高くなります。

私たちの多くと同じように、私も自分の快適ゾーンから何かを構築したいという誘惑に抗えないと感じています。 それにもかかわらず、すべてのプロジェクトには学習曲線があり、あなたやあなたの友人を傷つける可能性のあるプロジェクトについては、自分自身を教育することをお勧めします。 読んだことや行ったことから専門家になり、間違いを犯したときの学習フィードバックを楽しみましょう。

しかし、急ぐ必要はありません。 レーザー カッターを組み立てるのは 1 つの偉業かもしれませんが、専門家になるための旅は、その途中のあらゆる瞬間が何か新しいことを学ぶ価値があることを意味します。 知るか？ おそらく数年後には、私たちは地元のハッカースペースレーザーの第一人者となり、若いハッカーたちの頭の悪い計画に安全性のアドバイスを与えながら、喜んで白髪をかき分けてくれるでしょう。

安全なレーザー カッターの構築に関する実用的な最高点のいくつかに到達しましたが、この文書を終了点にしないでください。 興味がある方のために、追加のプロのヒントを見つけることができる場所をさらにいくつか紹介します。