Manos a la obra con el cortador láser Ortur

No podría escribir mucho sin una computadora. Al principio de mi carrera, escribí con una máquina de escribir. A menos que sea casi perfecto, no lo soy, es muy frustrante hacer ediciones en cosas escritas a máquina. El equivalente en el mundo real, para mí, han sido las impresoras 3D y las máquinas CNC. Puedo visualizar muchas cosas que no soy lo suficientemente cuidadoso para construir con herramientas normales. A pesar de los mejores esfuerzos de mi maestro de taller de séptimo grado, todo lo que hice resultó ser un palillo de dientes o un número 7. Pero puedo llevar mis ideas a CAD y desde allí las máquinas hacen el resto. Es por eso que estaba emocionado de obtener una cortadora láser la Navidad pasada. Quizás se pregunte por qué necesitaría un cortador láser si tengo las otras herramientas. Por otra parte, si lees Hackaday, probablemente no necesites que te explique por qué necesitas un nuevo dispositivo. He estado interesado en un láser durante mucho tiempo, pero los desarrollos recientes lo hicieron más atractivo. Pensé en compartir con ustedes algo de lo que encontré al comenzar con la cortadora láser Ortur. El cortador es fácil de armar y cuesta entre $ 200 y $ 400 dependiendo de lo que obtenga con él. Pensé en tomarme un tiempo para compartir lo que aprendí al respecto.

Si no ha tenido experiencia con un cortador o grabador láser antes, puede pensar que es un instrumento muy específico. Claro, el Ortur es bueno grabando algunas cosas (pero no todas). También puede cortar algunas cosas, pero no tantas como una cortadora láser grande y seria. Sin embargo, las personas creativas encuentran muchas formas de usar el corte y el grabado para producir cosas que no esperarías.

Por ejemplo, si navega por YouTube, encontrará personas que ponen pintura en aerosol en un azulejo de cerámica o en un lienzo y luego queman parte o toda la pintura para hacer obras de arte realmente interesantes. A veces incluso usan múltiples capas de pintura para crear diferentes colores quemando diferentes profundidades en la obra de arte. Otra técnica multicolor es cortar lo que equivale a una plantilla personalizada en cinta adhesiva que ya está aplicada a la pieza. Luego puede rociar pintura, quitar la cinta, aplicar cinta nueva y cortar una nueva plantilla para otro color. Algunas personas graban la parte posterior de los espejos. También es sorprendentemente útil poder cortar con precisión papel y cartón. Sin embargo, con algo de práctica y técnica, incluso puedes cortar algunos espesores de madera contrachapada.

Estoy muy interesado en crear placas de PC, ya sea directamente o cortando la resistencia y luego usando técnicas de grabado convencionales. La gente también está haciendo eso. Dependiendo de la potencia de tu láser, puedes cortar bastantes cosas, aunque con un láser visible, no puedes cortar cosas transparentes. Puede grabar más cosas, e incluso metal si usa algunos productos químicos adicionales (como mostaza). Además del arte lineal y el texto, puede hacer imágenes de medios tonos a partir de imágenes. Si tienes un láser lo suficientemente potente, incluso puedes hacer vidrio, más o menos.

Por supuesto, además de todas las cosas artísticas, también puedes cortar material, lo cual es sorprendentemente útil. [Electronoobs] hizo un video el año pasado experimentando con diferentes materiales con un láser de 15 W para que te des una idea de lo que puedes y no puedes cortar con este tipo de láser.

Hay algunas cosas que no debes cortar porque emiten humos nocivos como el ABS o los productos de vinilo. El cuero graba y corta bien, ¡pero apesta! Entiendo que también debe tener cuidado al trabajar con cuero curtido al cromo, porque los productos químicos de curtido pueden emitir vapores nocivos. Algunos materiales también son demasiado propensos a estallar en llamas como la espuma de poliestireno.

Si quieres un láser, tu próximo problema es cuál comprar. Hay láseres de dióxido de carbono que están comúnmente disponibles, pero son bastante caros y se sabe que requieren mucho esfuerzo, incluido un cubo de agua helada y ventilación, para usarlos. Los láseres semiconductores son baratos y mucho más fáciles de usar. Estos son generalmente visibles, lo que, como mencioné, significa que no puede usarlos para cortar algunas cosas como acrílico transparente. Puede obtener algunos grabadores láser muy económicos, pero muchos de ellos probablemente no corten mucho.

Por otra parte, el poder no lo es todo. En términos generales, puede intercambiar tiempo por energía con un láser. Es decir, un corte que podría requerir un láser de 10 watts durante unos segundos en una sola pasada podría requerir un láser de 1 watt cuatro o cinco pasadas de 30 segundos. No siempre es simple porque, a medida que el láser quema el material, crea una barrera que evita que obtengas tanta energía debajo. Aún así, a veces puede hacer el mismo trabajo con menor potencia si está dispuesto a tomar más tiempo por pasada y repetir la pasada.

El Ortur Laser Master 2 tiene un precio razonable y tiene tres opciones de potencia de láser: 7W, 15W y 20W. Esto es un poco engañoso porque la potencia es en realidad la potencia de entrada al módulo. La unidad de 15 W, por ejemplo, produce menos de 5 W de potencia de salida, pero todavía puede hacer mucho más de lo que piensa.

El dispositivo está hecho para funcionar con una pieza gratuita de software de Windows llamada LaserGRBL que se comunica con el controlador GRBL integrado. En teoría, cualquier cosa que envíe código G podría funcionar. Uso Linux, así que opté por LightBurn, que es excelente y bien vale los $40 que pagará por él. También se ejecuta en múltiples plataformas, pero lamentablemente no en Raspberry Pi, por lo que tuve que arrastrar una computadora portátil para trabajar con Ortur. También puede consultar LaserWeb.

Hay otras grabadoras y cortadoras láser económicas, pero me impresionó el tamaño y las capacidades de la Ortur. También hay muchos diseños adicionales disponibles para él y un buen soporte en el software.

La unidad requiere algo de ensamblaje, aunque gran parte está preensamblada. Usted construye un marco de extrusiones de aluminio y luego desliza el carro X. Hay una placa controladora de 32 bits y algunos motores paso a paso. La placa de 32 bits es un gran punto de venta. Parte del trabajo que realiza con el láser requiere PWM para modular la potencia del haz. La mayoría de las placas de 8 bits le permitirán aumentar la potencia de 0 a 255, por lo que cada paso es aproximadamente el 0,4% de la potencia total. Una placa de 32 bits te permitirá hacer unas 1000 divisiones de escala completa, lo que te da un 0,1 % en cada paso.

El mecanismo es como un plotter o una impresora 3D sin eje Z. Dado que el láser no toca nada, no necesita la robustez de una configuración CNC. Por supuesto, también puede montar un láser en una impresora 3D o una máquina CNC si ya tiene una y esa no es necesariamente una mala opción, aunque la mayoría de esas configuraciones tienen algunas limitaciones (por ejemplo, sin modulación de la intensidad del haz).

La mejor manera de ver cómo construir la máquina es ver las instrucciones en video de la compañía (ver más abajo). Hay algunas cosas que no están claras en el video y tomé algunas notas que podrían ayudarte. También hay muchos videos de compilación de terceros en YouTube.

La necesidad de cortar algo es abrumadora cuando completa la unidad. Sin embargo, asegúrese de tener protección para los ojos y mucha ventilación. Probablemente también debería tener una botella de spray de agua y un extintor de incendios (puede ver uno de mis extintores de incendios en el video a continuación). Las cosas se incendian bajo un láser, así que prepárate. Si obtiene una pequeña llama, pruebe primero con agua, ya que el extintor hará un gran desastre.

Las gafas que vienen con el cortador parecen ser adecuadas y algunas personas las han probado disparando el láser a través de ellas. Sin embargo, opté por unas gafas de mejor calidad. Tus ojos valen más que unos cuantos dólares que puedes ahorrar con anteojos baratos.

Asegúrese de tener el firmware más reciente. Mi unidad es anterior a la actualización de enero de 2021 y el ventilador no funcionaba a menos que el láser también funcionara. Supongo que esto acortaría la vida útil del diodo láser. Con el firmware actualizado, hay una gestión de ventiladores más inteligente junto con algunas otras correcciones. La actualización es tan simple como arrastrar y soltar un archivo, pero por alguna razón, solo funciona en Windows. Linux ve la unidad USB y hará la copia, pero no se pega. Al menos no bloqueó el cortador.

Independientemente del firmware, antes de poder cortar, deberá configurar el enfoque correctamente. Si eres como yo, probablemente estés pensando: "¿Enfocar? No enfocas un láser". Bueno, resulta que enfocas un láser barato.

Para llevar la energía requerida a la pieza de trabajo, el láser semiconductor pasa a través de una lente que enfoca el haz hacia, más o menos, un punto. Ese punto es el que hace todo el corte o grabado. Eso significa que la pieza con la que quieres trabajar tiene que estar en ese punto focal. Después de la lente, el rayo se verá como un reloj de arena y cuanto más lejos estés del pellizco en el reloj de arena, menos cortes tendrás que hacer.

El láser de Ortur no se mueve hacia arriba y hacia abajo, pero la lente puede enroscarse y desenroscarse unos milímetros o empujarse hacia adentro y hacia afuera, según cuál tenga. Una vez que tenga algo debajo del cortador, puede poner un poco de papel de construcción negro sobre él y usarlo para visualizar el enfoque. El software que está utilizando tendrá un botón para encender el láser a baja potencia. El uso de anteojos ayudará a reducir el desbordamiento y podrá ver fácilmente la parte principal del haz en el papel negro.

Algunas personas usan un microscopio USB u otro aumento para obtener el mejor enfoque. Sin embargo, no me gustó el método estándar para enfocar. El anillo de la lente es difícil de girar e incluso si imprimes tu propio anillo en 3D, es incómodo girar la lente. Tampoco te da mucho alcance.

Afortunadamente, existen muchas soluciones impresas en 3D para crear un cabezal láser móvil en el Ortur. Te mostraré el que estoy usando la próxima vez. Por ahora, suponga que va a enfocar la lente usted mismo. Eso también limita la altura de las cosas que puede cortar o grabar, aunque algunas personas colocan la máquina sobre bloques para hacer más espacio debajo. Un enfoque ajustado le permitirá cortar o grabar más rápido y también hacer que la línea de corte sea más fina. Sin embargo, incluso si está un poco fuera de lugar, generalmente puede obtener algún resultado. Es una buena idea pegar su trabajo con cinta adhesiva o sujetarlo para que, si lo necesita, pueda hacer una segunda pasada sin mover nada.

Hay diferentes lentes que puede obtener para el láser. El que viene con la máquina de 15W tiene una distancia focal de unos 55 mm. Sin embargo, hay otras lentes (la G8 es popular) que tienen diferentes distancias focales. Cada lente tiene características diferentes en cuanto a qué tan ajustados pueden enfocar y cuántos elementos tienen (más elementos significan menos potencia general).

La potencia entregada a su parte es una combinación de la potencia del haz, la calidad del enfoque y el tiempo empleado. Incluso el tiempo que tarda el láser en cambiar de dirección puede causar una quemadura o corte más profundo, por lo que la mayoría de los programas ofrecen una función de sobreexploración que mantiene el láser apagado y alejado de la línea de corte cuando cambia de dirección.

Si tiene cuidado con el enfoque, debería poder obtener un grabado bastante bueno en un trozo de cartón. Asegúrate de tener algo debajo, ya que podrías cortarlo y dejar una marca permanente. Monté mi cortador en una pieza de madera contrachapada y deliberadamente marqué una cuadrícula en el tablero. Te contaré más sobre esas adiciones la próxima vez.

A veces, desea deliberadamente desenfocar un poco para obtener líneas más anchas. [Geordie_h] habla sobre este truco, junto con algunos otros consejos profesionales que están destinados a un cortador más comercial, pero que aún se aplican al Ortur y otros láseres similares.

Hablando de la próxima vez, hay mucho más de qué hablar. Además de montar el dispositivo y hacer que la cabeza del láser se moviera, quería agregar asistencia de aire, algo en lo que todavía estoy trabajando. Este humo claro del corte, así como la ceniza fina, permite que el láser golpee el material fresco durante el corte.

Por alguna razón, mi máquina a menudo se atasca en cortes largos y, al leer Internet, no estoy solo. Cambiar los cables USB pareció ayudar. Es posible que necesite una fuente de alimentación un poco más robusta o una conexión a tierra en el marco. Por otra parte, podría ser la configuración de energía en mi computadora portátil. El tiempo dirá. Esto ha sido particularmente un problema al hacer imágenes que requieren mucho tiempo. Puede ver que mi imagen de Rocky tiene una pequeña desalineación en la parte superior donde reinicié después de una falla como esta y no la alineé bien.

La Ortur me recuerda a las primeras impresoras 3D. Funciona, pero necesita algo de trabajo para que funcione bien. Pero, al menos para mí, esa es la parte divertida de todos modos.