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Nov 28, 2023

Domar a la bestia: Pro

Los cortadores láser caseros son dispositivos ingeniosos, pero quemar a tus amigos, quemar el

Los cortadores láser caseros son dispositivos ingeniosos, pero quemar a tus amigos, quemar la casa o oler el vecindario no es la idea de nadie para pasar un buen rato. Seamos sinceros. Un láser de 60 vatios que puede cortar plásticos ofrece muchos más problemas que incluso las impresoras 3D más excéntricas (a menos, por supuesto, que nuestros espaguetis impresos en 3D cobren vida y decidan aterrorizar al vecindario). Claro, el rayo enfocado de un láser generalmente apunta en la dirección correcta mientras corta, pero incluso un rayo desenfocado que se refleja en un material brillante puede provocar incendios. Además, dado que la mayoría de los materiales se queman, en lugar de simplemente derretirse, cada corte arroja una gran cantidad de humos horribles.

A pesar del peligro, la tentación de construir uno es irresistible. Con tubos, fuentes de alimentación y enfriadores de agua ahora en abundancia de revendedores en el extranjero, las piezas están a solo un empujón de PayPal de llegar a nuestras puertas. También hemos visto una gran cantidad de construcciones emocionantes reunidas en la mesa del comedor. ¡Nuestra mesa también podría estar plagada de piezas láser! Después de revisar innumerables registros de construcción láser, todavía tengo que encontrar la guía definitiva que nos diga cómo dar los primeros pasos adecuados para mantenernos seguros mientras construimos nuestra propia cortadora láser. Tal vez ese conocimiento esté implícito en la comunidad, disperso en los foros; o tal vez lo aprendió cada valiente diseñador por su cuenta a partir de demasiados intentos cercanos. Ninguna de estas opciones parece justa para los novatos en láser, así que decidí establecer la ley aquí.

En primer lugar, un descargo de responsabilidad rápido: incluso si sigue esta guía al pie de la letra, no podemos garantizar que no verá problemas en el futuro. Estos consejos de seguridad lo hacen más seguro, más sabio, pero no invulnerable. Compañero saltamontes, proceda bajo su propio riesgo.

Para cuando salgamos del garaje con nuestra cortadora láser terminada, esperamos tener la misma cantidad de ojos en funcionamiento con los que comenzamos. De mi lista personal de Reglas implícitas de ingeniería fuera del horario laboral, llega la poderosa regla número 1: No te lastimarás a ti mismo ni a tus amigos mientras pirateas fuera del horario laboral.

Mantenerse fiel a este tomo significa tomar las medidas adecuadas para no lesionar permanentemente a nadie en las inmediaciones del espacio de trabajo. Para mí, esto significaba trabajar en el garaje cerrado y comprar unos cuantos pares de anteojos de seguridad adicionales. El daño ocular en una fracción de segundo no es broma, así que asegurémonos de elegir el tipo correcto. Para este proyecto, el consenso general en los foros es un par de gafas de seguridad con una calificación OD 6+.

La clasificación de OD de una lente se refiere a la cantidad de luz que se transmite en el momento en que sale por el otro extremo de la lente. Cada aumento de dígito representa una caída en el orden de magnitud de la luz transmitida, por lo que una clasificación OD 6+ transmitirá menos del 0,0001 % de la luz de entrada en la longitud de onda especificada. Sin embargo, tenga en cuenta que estamos construyendo un cortador láser. Al igual que otros plásticos, un haz enfocado no tendrá problemas para atravesar estos vidrios. Estas lentes nos mantendrán a salvo de los reflejos y de la lente no colimada que viaja de un espejo a otro, pero no son inmunes a ser cortadas por el haz enfocado.

Una vez que nuestra cortadora láser esté completamente ensamblada, aún necesitaremos realizar una calibración antes de que esté lista para comenzar a hacer cortes. Para llegar allí, necesitaremos alinear los espejos. He aquí, aquí yace nuestra primera oportunidad de hacer rebotar el rayo lejos de su objetivo esperado y brindar por un bonito agujero en la pared. Para evitar correr riesgos, la cortadora láser debe funcionar en un entorno completamente cerrado.

¿Completamente cerrado, dices? ¿Qué tipo de recinto puede soportar este tipo de calor?

Por supuesto, podríamos tapar nuestro maravilloso pórtico y óptica detrás de una chapa para tapar nuestro magnífico trabajo; pero, de parte de todos los que crecimos deslumbrados mientras veíamos cómo salían chorros de nuestras impresoras 3D, sabemos que eso no es divertido. Afortunadamente, ¡estamos de suerte! En lugar de ocultar nuestro trabajo detrás de una carcasa de metal, tenemos algunas opciones translúcidas. Profundizar en los detalles me lleva a mi segunda regla todopoderosa de ingeniería fuera de horario, adoptada de la sabiduría de [Mike] en mikeselectricstuff: conoce a tu enemigo.

En este caso, nuestro mayor enemigo es un tubo láser de CO2 de 60 vatios y 10.600 nanómetros procedente del extranjero. Con un poco de lectura, resulta que 10.600 nanómetros resultan opacos para algunos materiales que son translúcidos a la luz visible; entre ellos: el pronto-a-ser-nuestro-mejor-amigo, Acrílico. Este pequeño hecho es de oro. Significa que una carcasa acrílica nos ofrece todos los beneficios de la detención del rayo mientras nos brinda una ventana visible hacia el láser mientras realiza cortes.

Un breve aparte: que el acrílico corte tan bien bajo un haz de CO2 enfocado es una consecuencia del hecho de que absorbe, en lugar de transmitir, la luz que viaja hacia él. También es por eso que el acrílico es tan efectivo como un rayo de luz para un rayo desenfocado o reflejos menores. Por supuesto, no somos impermeables con una caja de acrílico, pero ciertamente oleremos problemas antes de que el rayo salga de su recinto.

Una nota final: si bien el acrílico funciona muy bien como tope de viga, no es una buena idea mirar fijamente la pieza de trabajo mientras se corta. La parte que recibe el corte tiende a emitir fluorescencia con una luz brillante que definitivamente se encuentra en el espectro visible. Si bien no entra luz láser a través de la ventana acrílica, la luz visible brillante no tendrá ningún problema para pasar y hacer que nos duelan los ojos.

Hace aproximadamente un año, me encontré con un compañero que reequipó una vieja cortadora láser china con electrónica actualizada, brindándose un sistema que funciona muy bien por alrededor de $ 1000. No es una mala forma de hacerlo, pensé. Pero como alguien que se moría por construir uno propio desde cero, estaba plagado de preguntas. El tema más importante en mi mente: la extracción de humos... mejor conocido como: cómo-no-morir por respirar lo que estás cortando.

"Ah", dijo, dándome una mirada astuta. "¿Has investigado la hidroponía últimamente?" Hidroponía, pensé. ¿Qué demonios querrían tener que ver los entusiastas de la hidroponía con la extracción de humos? Se inclinó.

"Bueno, resulta que la gente que vendía equipos hidropónicos se dio cuenta rápidamente de que sus compañeros entusiastas no querían que los vecinos olieran la vida vegetal que brotaba en su garaje, por lo que comenzaron a vender filtros de carbón económicos y ventiladores de latas para ventilación". Quién sabía, me preguntaba, pero resulta que tenía razón. Unos meses más tarde, tenía un filtro de carbón y dos ventiladores para ventilar el hollín del lecho láser antes de redirigir el escape filtrado por la ventana. Por extraño que parezca, se envió con un encendedor de cortesía. Imagínate. Sin embargo, podría llamar a mi problema de extracción de humos: un problema resuelto.

En este punto, tenemos un gabinete ingenioso, un par de lentes de seguridad nuevos y brillantes e incluso un buen filtro de carbón para arrancar; así que probablemente nos sintamos bastante seguros en este punto. Sin embargo, antes de ponernos demasiado cómodos, considere esto: ¿qué tan segura es nuestra cortadora láser si quitamos los paneles o abrimos la tapa mientras cortamos? Con suerte, estás pensando lo que estoy pensando: ¡no es seguro en absoluto! Para remediar este problema, necesitamos algún tipo de parada de emergencia integrada o a prueba de fallas para cortar la energía de cualquier cosa de la que nos proteja nuestro gabinete. En este caso, ante cualquier instancia que tengamos al abrir la tapa o paneles que encierran la zona de corte, el láser debe apagarse.

Hacer que este concepto se haga realidad es realmente muy simple. Para cualquier panel que pueda salirse, instalé un interruptor momentáneo que normalmente está abierto. Cuando los paneles están instalados, se presiona el interruptor, cerrándolo. Al cablear cada uno de estos interruptores en serie y conectarlos a un relé de estado sólido que interrumpe el suministro de energía del láser, en cualquier momento en que se retiren los paneles, el láser también se apagará.

es ingenioso Sin embargo, lo más importante es que es simple. Como ocurre con la mayoría de los sistemas de seguridad, cuanto más sencillos, más fiables.

Como muchos de nosotros, encuentro irresistible la tentación de construir algo fuera de mi zona de confort. Sin embargo, todos los proyectos tienen una curva de aprendizaje, y para aquellos que pueden lastimarte a ti o a tus amigos, te insto a que te eduques. Conviértase en el experto de lo que lee y hace, y disfrute de la retroalimentación de aprendizaje de cometer errores.

Pero no te apresures. Construir la cortadora láser puede ser una hazaña, pero el viaje para convertirse en un experto significa que cada momento en el camino vale la pena mientras aprendemos algo nuevo. ¿Quién sabe? Tal vez en unos años, seremos el gurú local del láser del hackerspace, felices de pasar nuestros dedos por el cabello canoso mientras brindamos consejos de seguridad para los esquemas de cerebro de los hackers más jóvenes.

He tocado algunos de los puntos prácticos más importantes para la construcción segura de cortadores láser, pero no deje que este documento sea su punto de parada. Para los curiosos, aquí hay un par de lugares más para encontrar consejos profesionales adicionales: