Лазерний гравер та різак Ortur LM2 Pro S2 10W (15 000 мм/хв)

Ortur LM2 Pro S2 10W — це діодний лазерний гравер та різак на базі лазерного модуля LU2-10A, що забезпечує понад 9 500 mW оптичної потужності через стиснуте фокальне пляма розміром 0,05 × 0,1 мм. Він працює в зоні обробки 400 × 400 мм зі швидкістю до 15 000 mm/min під керуванням прошивки Ortur серії 1.8 на 32-розрядній материнській платі на базі ESP32, а також постачається з інтегрованою повітряною подачею, шістьма активними засобами захисту та повною сумісністю з LightBurn і LaserGRBL.

Лазерна потужність 10 W — чому модуль LU2-10A має значення

На зображенні нижче показано повний вміст упаковки Ortur LM2 Pro S2 10W з більш ніж 35 компонентами: від алюмінієвих профілів та вузла материнської плати до лазерного модуля LU2-10A і всього кріпильного обладнання.

Показник потужності у ватах має значення лише тоді, коли промінь належним чином сконцентровано. LU2-10A досягає фокального плями розміром 0,05 × 0,1 мм завдяки технології лінзи light-combing, концентруючи оптичний вихід у точку, достатньо тонку для відтворення деталей з точністю 0,01 мм. Результатом є не просто потужніший лазер — це пропорційно точніший лазер. Механічна точність 12,5 μm по осях X та Y забезпечує потрапляння кожного проходу точно туди, де завершився попередній, — саме це робить можливим різання деревини товщиною 12 мм та акрилу товщиною 5 мм за один прохід без повторних повільних проходів, що обвуглюють краї матеріалу.

На наступному зображенні показано машину, що ріже дошку з дерева товщиною 20 мм за один прохід — вставка з цифровим штангенциркулем підтверджує товщину матеріалу, використаного під час тестування.

Максимальна глибина різання перевищує можливості одного проходу: соснова дошка може бути розрізана завтовшки до 20 мм, а аркуш акрилу — до 30 мм за умови відповідних налаштувань швидкості подачі та потужності. На зображенні нижче показано тест різання акрилу товщиною 30 мм з цифровим штангенциркулем, що підтверджує виміряну товщину.

Універсальність матеріалів — гравіювання та різання на різних поверхнях

Ortur LM2 Pro S2 10W сумісний із широким спектром матеріалів для робочих процесів гравіювання та різання. Таблиця сумісності нижче ілюструє 12 категорій матеріалів для гравіювання, включаючи дерево, акрил, шкіру, метал, кераміку, тканину, скло та картон.

Для гравіювання діодний лазер із довжиною хвилі 445 nm ефективно поглинається органічними матеріалами — деревом, картоном, шкірою та тканиною, — а також обробленими металевими поверхнями та порошково-фарбованою сталлю. Покращена можливість відтворення відтінків сірого у прошивці 1.8 перетворює зображення з безперервними тонами на проходи зі змінною потужністю, забезпечуючи випали фотографічної якості на дереві з плавними тональними градієнтами замість точкових растрових шаблонів, типових для машин із нижчою роздільною здатністю.

На зображенні нижче показано роботу системи порталу під час гравіювання зображення панди на дерев'яній основі — практична демонстрація здатності фокального плями 0,05 × 0,1 мм відтворювати дрібні графічні деталі.

Технологія фокального плями та роздільна здатність XY

Роздільна здатність XY є функцією як механічної точності, так і геометрії променя. Ширше фокальне пляма розсіює енергію по більшій площі, знижуючи ефективну густину потужності та обмежуючи мінімальний досяжний розмір елементів. На зображенні нижче показано пряме порівняння геометрії фокального плями та монтаж порталу на подвійній направляючій, що утримує модуль LU2-10A перпендикулярно до оброблюваної деталі по всьому діапазону переміщення.

Точність пікселів регулюється, за замовчуванням становить 300 DPI (приблизно 0,81 μm точність пікселя). Конструкція з фіксованим фокусом усуває змінну, пов'язану з ручним налаштуванням фокуса, підтримуючи стабільну фокусну відстань 50 мм від радіатора до поверхні оброблюваної деталі. Для пласких матеріалів це просто; наданий складаний калібр фокуса усуває необхідність здогадуватися під час першого налаштування на правильній робочій висоті.

На зображенні нижче показано повний вигляд машини Ortur LM2 Pro S2 10W у конфігурації відкритого порталу поряд із прикладом гравірованої сови, що демонструє рівень контрасту та роздільної здатності деталей, досяжних на дереві.

Двохлінзовий лазерний модуль LU2-10A — стиснення плями в деталях

Конструкція з лінзою light-combing всередині LU2-10A об'єднує два лазерні діоди потужністю 5,5 W в єдиний шлях променя, а потім стискає сумарний вихід до характеристики фокального плями 0,05 × 0,1 мм. На зображенні нижче показано внутрішню конструкцію модуля та наведено його максимальні можливості різання за один прохід: 20 мм сосни та 30 мм акрилу.

Інтегрована повітряна подача — конфігурація з двома вентиляторами загальною вагою лише 235 г — спрямовує безперервний потік повітря на зону різання під час роботи. Це видаляє продукти горіння з пропилу в режимі реального часу, запобігаючи повторному займанню та покращуючи якість краю, особливо на акрилі, де карбонізований залишок інакше знову зплавлявся б у канал різання.

Наведене нижче відео встановлення модуля LU2-10A з конектором повітряної подачі OUC2 демонструє послідовність фізичного монтажу відповідно до офіційного посібника.

Конструкція машини та деталі компонентів

Рама Ortur LM2 Pro S2 10W поєднує алюмінієві екструзійні профілі з порошково-фарбованою сталлю, утворюючи жорстку конструкцію, стійку до скручувальних деформацій під час швидких змін напрямку зі швидкістю 15 000 mm/min. На зображенні нижче наведено детальні види панелі керування, лазерного модуля, гнучкого кабельного каналу, позначок лінійної шкали та вузла червоної лазерної головки.

Крокові двигуни NEMA 17 приводять обидві осі, а оптимізований алгоритм руху прошивки Ortur серії 1.8 розблоковує максимальну швидкість 15 000 mm/min — порівняно з обмеженням 4 000 mm/min попередніх поколінь прошивки. Гнучкий кабельний канал керує джгутом проводів по всьому робочому діапазону, запобігаючи втомі кабелю в крайніх положеннях кожної осі.

Прошивка Ortur серії 1.8 — оптимізація руху ESP32

Прошивка визначає максимальну продуктивність машини. Працюючи на мікроконтролері ESP32 через материнську плату 9-го покоління Ortur на 32 розряди, версія прошивки 1.8 переписує алгоритм руху для досягнення швидкостей крокових двигунів, недосяжних для попередніх архітектур. На зображенні нижче показано фірмовий графічний елемент прошивки, що вказує на кваліфікацію версії серії 1.8 для апаратного забезпечення ESP32.

Режим керування ШІМ (діапазон потужності S0–S1 000) дозволяє прошивці безперервно модулювати інтенсивність лазера, а не дискретними кроками, — саме це забезпечує гравіювання у відтінках сірого зі справжньою тональною глибиною. Швидкість передачі даних налаштовується в діапазоні від 115 200 до 921 600 — значення за замовчуванням 115 200 достатнє для більшості робочих процесів, тоді як вищі значення корисні для потокової передачі великих векторних файлів у реальному часі з LightBurn.

Офіційний навчальний відеопосібник зі складання нижче охоплює повний процес механічного збирання Ortur Laser Master 2 Pro S2.

Габарити рами та робоча зона

На зображенні нижче наведено схему з розмірами слідового відбитку машини поряд із робочою зоною 400 × 400 мм із позначеними положеннями модуля LU2-10A, датчика полум'я та кнопки аварійної зупинки.

Зібрана машина має розміри 600 × 570 × 130 мм, а стандартна робоча зона охоплює 400 × 400 мм. При розширенні — шляхом підключення додаткового профілю осі Y — робоча зона подвоюється до 400 × 800 мм, дозволяючи гравіювати довші панелі або мозаїчні зображення без зміни положення заготовки.

Архітектура безпеки — шість активних захистів

Безпека лазера — це не одна функція, а взаємопов'язана система. На зображенні нижче детально показано підсистеми безпеки, видимі на машині: датчик полум'я з зумером, кнопка аварійної зупинки та панель автономного контролера, розташована для доступу оператора під час активних завдань.

Шість захисних механізмів працюють незалежно й одночасно. Захист активної позиції виявляє несподіваний рух і зупиняє вихід до того, як лазер виходить за межі визначеної робочої зони. Монітор USB-з'єднання негайно вимикає лазерну потужність при відключенні кабелю передачі даних під час завдання — ситуація, яка інакше залишає промінь нерухомим на повній потужності над однією точкою матеріалу. Функція виявлення та обмеження часу витримки накладає автоматичний тайм-аут, коли промінь затримується понад запрограмований поріг, запобігаючи займанню матеріалу концентрованою вихідною потужністю 10 W під час зависання програми або втрати зв'язку.

• Захист активної позиції
• Виявлення та обмеження тривалості витримки
• Захисний кожух лазерного променя
• Датчик полум'я з зумером-сигналізатором
• Кнопка аварійної зупинки (апаратне переривання)
• Монітор USB-з'єднання (автоматичне вимкнення лазера при відключенні)

Сумісність програмного забезпечення — LightBurn та LaserGRBL

На зображенні нижче показано інтерфейси програм LaserGRBL та LightBurn на екранах настільного комп'ютера і ноутбука, що ілюструє міжплатформні варіанти робочого процесу для Ortur LM2 Pro S2 10W.

LaserGRBL — безкоштовне програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом, що підтримує Windows від XP до Windows 10. Воно обробляє файли форматів JPG, PNG, BMP, SVG, DXF та NC, забезпечуючи нижчий поріг входу для простого растрового гравіювання та базового векторного різання. LightBurn (платна ліцензія) додає повну підтримку Mac і Linux разом із розширеними функціями: накладення зображення з камери, компонування форм, справжні режими дизерингу відтінків сірого та попередній перегляд завдання в реальному часі — можливості, які стають актуальними при роботі зі складними багатошаровими зображеннями або серійними виробничими розкроями.

Відеопосібник зі складання нижче містить повне покрокове керівництво по збиранню OLM2 Pro S2 10W.

Порада техніка: При різанні матеріалів товщиною понад 10 мм на Ortur LM2 Pro S2 10W використовуйте регулятор повітряної подачі для максимізації потоку повітря, а не для його зменшення з метою збереження якості поверхні — на максимальній глибині різання видалення уламків з пропилу важливіше, ніж уникнення слідів задування на поверхні. Для соснової дошки товщиною 20 мм швидкість подачі в діапазоні 150–200 mm/min при S1000 з повністю відкритою повітряною подачею, як правило, дає чистіший нижній край пропилу, ніж повільніші проходи при зниженій потужності, оскільки вища швидкість переміщення обмежує накопичення тепла та вторинне обвуглення вздовж стінки різу.

Комплектація

• Вузол материнської плати ×1
• Кінцевий вимикач осі Y ×1
• Алюмінієвий профіль осі Y 540 мм ×2
• Алюмінієвий профіль осі X 460 мм ×2
• Вузол осі X ×1
• Базові кріплення ×3
• Кріпильна пластина 1 ×1
• Кріпильна пластина 2 ×1
• Гвинти M4×6 мм ×6
• Гвинти M5×8 мм ×14
• Гвинти M5×25 мм ×4
• Т-гайки M5 ×3
• Кутові з'єднувачі ×4
• Пазові гайки M5 ×6
• Розпірні втулки M5 ×4
• Зубчастий ремінь ×2
• Джгут кабелів ×1
• Кабель USB ×1
• Кабель лазера ×1
• Лазерний модуль LU2-10A ×1
• Захисний екран лазера ×1
• Повітряна подача ×1
• Гвинт-баранець ×1
• З'єднувач трубки ×1
• Регулятор потоку повітря ×1
• Повітряна трубка (зовн. діаметр: 6 мм / внутр. діаметр: 4 мм) ×1
• Тестовий акрил ×1
• Тестові дерев'яні зразки ×4
• Тестовий алюмінієвий лист ×1
• Шестигранний ключ 2 мм і 2,5 мм ×1
• Щітка ×1
• Захисні окуляри для роботи з лазером ×1
• Гайковий ключ ×1
• Адаптер живлення ×1
• Кутові фіксатори ×4
• Кабельні стяжки ×10