13
Revision 1 Laser Cutter The laser cutter uses a highpower laser to precisely cut or engrave two dimensional profiles and images on flat material. Commonly cut materials include acrylic and MDF. This guide will walk you through the process of operating the laser cutter, starting with a Solidworks model and ending with the finished part.

Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

Revision  1  

Laser  Cutter    The  laser  cutter  uses  a  high-­‐power  laser  to  precisely  cut  or  engrave  two-­‐dimensional  profiles  and  images  on  flat  material.  Commonly  cut  materials  include  acrylic  and  MDF.  This  guide  will  walk  you  through  the  process  of  operating  the  laser  cutter,  starting  with  a  Solidworks  model  and  ending  with  the  finished  part.    

 

Page 2: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  2  

Table  of  Contents  Process  Overview  ....................................................................................................................  3  

Saving  DXF  from  Solidworks  ................................................................................................  4  Open  DXF  with  CorelDRAW  ..................................................................................................  6  

Position  and  Format  the  Profile  .........................................................................................  7  

Adjust  Cutting  Speed  ..............................................................................................................  8  Clean  the  lens  and  mirrors  ...................................................................................................  9  

Turn  On  the  Laser  Cutter  ...................................................................................................  10  Focus  the  Laser  ......................................................................................................................  11  

Adjust  Control  Panel  Settings  ...........................................................................................  12  

Run  Machine  ...........................................................................................................................  13  

Page 3: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  3  

Process  Overview  Before  we  dive  into  all  the  specific  steps,  here’s  an  overview  of  the  process  for  cutting  a  part.  For  engraving  an  image,  the  Solidworks  steps  do  not  apply.    

 

Model  your  part  using  Solidworks  

Save  the  part  as  a  vector  graphic  (.dxf)  

Use  the  CorelDRAW  software  to  prepare  the  vector  graphic  for  cutting  

Print  the  profile  to  the  laser  cutter  software    

Use  the  ULS  software  to  run  the  machine  

 

   

Solidworks  

DXF  

CorelDRAW  

Print  

ULS    Control  Panel  

Page 4: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  4  

Saving  DXF  from  Solidworks  Creating  a  2-­‐D  profile  from  a  3-­‐D  model    

1. Select  the  face  you  want  to  save  by  clicking  on  it.  It  should  turn  blue.  

     

2. Click  save  as,  either  under  File  or  by  clicking  the  black  triangle  next  to  the  Save  icon.  

   

3. Set  file  type  to  .dxf  by  clicking  the  “Save  as  type”  field  and  by  choosing  “Dxf  (*.dxf)”  from  the  list.  Choose  the  name  and  destination  folder  as  you  would  with  any  other  file.  Click  save  to  continue.  

   

4. Click  the  green  checkmark  to  proceed.  This  should  bring  up  a  new  window  showing  the  edges  of  the  face  you  selected.  

       

Page 5: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  5  

5. Click  save  to  save  the  file.    

       Tips  for  saving  as  DXF:  

• If  you  get  a  warning  message  about  saving  the  part  as  a  copy,  hit  ok  and  don’t  worry  about  it.  That  only  matters  if  we  are  saving  as  a  Solidworks  part  document  (.sldprt).  

• A  really  quick,  easy  way  to  choose  DXF  as  the  file  type  is  to:  o Click  the  “Save  as  type”  field.  This  will  expand  the  list  of  file  types.  o Press  “d”  on  your  keyboard.  o Without  moving  the  mouse,  click  again.  DXF  is  now  selected.    

• The  cleanup  window  –  the  one  that  pops  up  showing  the  outline  of  the  selected  face  –  has  a  “Remove  Entities”  button  at  the  bottom.  This  is  useful  e.g.  to  remove  holes  that  you  will  drill  manually  without  modifying  the  Solidworks  part.  

• Instead  of  clicking  the  green  checkmark,  you  can  push  “return”  on  your  keyboard  to  save  the  file  and  bypass  the  cleanup  window.  

Page 6: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  6  

Open  DXF  with  CorelDRAW  This  software  will  prepare  your  file  for  cutting.    

1. Bring  your  file  to  the  computer  next  to  the  laser  cutter,  either  on  a  USB  drive  or  via  internet  (email,  Dropbox,  etc.).    

2. Open  CorelDRAW  from  the  start  menu.  

   

3. From  CorelDRAW,  open  your  file.  To  browse  for  and  open  your  file,  use  the  

keyboard  shortcut  Ctrl+O  or  click  the  “open”  button.        

4. After  finding  your  file  and  clicking  “Open”,  a  dialog  box  will  appear.  Make  sure  the  correct  units  are  selected  to  match  the  units  you  used  when  modeling  the  part,  or  just  select  “Automatic.”  Make  sure  that  “Auto-­‐reduce  nodes”  is  selected.  

   Note:  Depending  on  which  version  of  Solidworks  you  use  to  save  the  DXF  file,  there  may  be  an  “educational  use  only”  warning  added  to  the  graphic  as  text.  If  there  is,  another  dialog  box  will  appear,  asking  about  fonts.  Just  click  “OK”,  and  then  delete  the  text  once  the  part  is  open.      

5. Once  you  have  opened  your  file,  check  that  your  file  is  the  right  size  by  comparing  to  the  rulers  around  the  edges  of  the  canvas.  If  it  looks  about  right,  you’re  good  to  go.      If  the  part  appears  to  be  scaled  by  a  factor  of  25.4,  then  inches  are  being  interpreted  as  millimeters  or  vise  versa.  Close  the  file  and  open  it  again,  this  time  selecting  the  correct  units  from  the  dialog  box  shown  above.    

6. The  part  should  now  be  open  and  ready  for  preparation.    

Page 7: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  7  

Position  and  Format  the  Profile  Move  the  profile  to  the  position  and  orientation  in  which  it  will  be  cut.  When  possible,  avoid  cutting  in  the  top  left  corner.  That  area,  while  convenient  for  alignment,  tends  to  be  heavily  used  and  hence  wear  out  long  before  the  rest  of  the  cutting  table.      

1. Click  and  drag  to  select  the  part.  Make  sure  that  the  rectangle  formed  when  clicking  and  dragging  fully  encompasses  all  contours  in  the  profile.    

   

2. With  all  the  contours  selected,  Group  the  contours  using  Ctrl+G.  This  allows  the  profile  to  be  manipulated  as  one  entity,  rather  than  many  discrete  curves.      

3. Position  the  profile.  This  can  be  done  using  the  mouse  by  clicking  and  dragging.  For  fine  positioning,  use  the  arrow  keys  to  translate  the  profile.  Holding  shift  allows  faster  but  coarser  arrow  key  positioning.      

4. If  needed,  rotate  the  profile.  This  can  be  done  by  selecting  the  profile  and  typing  an  angle  into  the  toolbar.    Rotating  may  be  useful  especially  when  cuting  multiple  profiles  together,  in  order  to  nest  them  more  compactly.        

5. To  cut  multiple  instances  of  the  same  profile,  select  the  profile,  then  copy  and  paste  using  the  keyboard  shortcuts  Ctrl+C  and  Ctrl+V.  This  will  create  a  duplicate  of  the  profile  in  the  same  place.  This  duplicate  can  then  be  moved  and  rotated  as  needed.      To  laser  cut  multiple  distinct  profiles,  insert  a  new  file  by  going  to  File>Import  in  the  menu  bar,  or  using  the  keyboard  shortcut  Ctrl+I.  Click  to  place  the  imported  profile  on  the  canvas.    

Page 8: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  8  

Adjust  Cutting  Speed  Adjust  color  to  indicate  the  desired  laser  process,  and  print  the  graphic  to  the  laser  cutter.    

1. Select  the  graphic  to  be  formatted  by  clicking  on  it.    2. Adjust  the  color  and  line  width  as  needed  for  the  desired  cutting  or  engraving  

process  from  the  object  properties  menu.  The  menu  and  appropriate  settings  are  shown  below.    If  the  object  properties  menu  is  not  visible  on  the  right  hand  side  of  the  screen,  go  to  Edit  >  Properties  or  use  Alt+Enter,  and  then  click  the  menu  tab  with  a  pen-­‐tip  icon.    

   Process         Settings  Vector  Cutting         Color:  Red  cuts  along  a  path         Width:  Hairline    Vector  Engraving         Color:  Blue  engraves  along  a  path     Width:  Hairline    Raster  Engraving         Color:  Black/White,  or  Gray  scale  image  engraves  an  array  of  pixels     Width:  N/A    

3. Print  the  graphic  to  the  laser  cutter.  This  is  done  by  going  to  File  >  Print  or  using  Ctrl+P,  just  like  any  normal  printing  operation.  When  the  dialog  box  opens,  the  laser  cutter  should  be  the  default  printer,  so  you  can  simply  click  Print.    The  file  has  now  been  sent  to  the  laser  cutter’s  software.  

Page 9: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  9  

Clean  the  lens  and  mirrors  To  avoid  buildup  of  smoke,  which  can  permanently  damage  the  lenses,  clean  the  lenses  each  time  you  use  the  machine.      

1. Clean  the  stationary  mirror.  This  mirror  is  located  on  the  left  side  of  the  machine,  and  is  affixed  magnetically.  Pull  on  the  exposed  red  tab  to  slide  the  mirror  out  of  its  holder.  Spray  the  lens  with  lens  cleaner  solution,  and  wipe  it  off  gently  with  lens  paper  or  a  kimwipe.  Put  the  mirror  back  by  sliding  it  back  into  its  holder.    

         

2. Clean  the  mirror  and  lens  on  the  moving  carriage.  Unscrew  the  two  thumbscrews  on  the  front  red  panel,  and  pull  the  panel  towards  you.  Attached  to  it  are  a  mirror  and  a  lens.  Clean  each  one  with  lens  cleaning  solution  and  lens  paper  or  a  kimwipe.  Put  the  mirror/lens  back  and  replace  the  screws  finger  tight.    

           

Page 10: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  10  

Turn  On  the  Laser  Cutter  This  must  be  done  before  adjusting  some  of  the  settings  in  the  control  panel.  You  can  also  turn  the  machine  on  before  preparing  the  graphic  in  CorelDRAW,  but  there  is  no  need  to  do  so.      There  are  three  steps  when  turning  on  the  laser  cutter:    

1. Turn  on  the  wall-­‐mounted  power  switch.  This  makes  power  available  to  the  laser  cutter,  and  also  turns  on  the  exhaust  fans.      

2. Open  the  air  valve,  which  is  mounted  on  the  wall  next  to  the  power  switch.  

   

3. Turn  on  the  laser  cutter  itself,  using  the  switch  on  top  of  the  cutter,  near  the  screen  and  other  buttons.      

     The  laser  cutter  will  go  through  a  startup  sequence,  which  takes  a  minute  or  so.  When  it  is  ready,  the  screen  will  look  like  this:  

 

2  

1  

3  

Page 11: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  11  

Focus  the  Laser  The  laser  beam  must  be  focused  so  that  its  narrowest  point  lines  up  with  the  top  of  the  material.      

1. Place  your  material  on  the  cutting  table,  and  then  close  the  laser  cutter  lid.      

2. Press  and  hold  the  “focus”  button  on  the  laser  cutter.  This  will  tell  the  machine  to  auto-­‐focus  to  the  material  using  a  built-­‐in  sensor.      

   At  this  point,  the  laser  will  move  to  the  focusing  position  on  the  cutting  table  and  the  cutting  table  will  begin  to  lower.  If  the  laser  is  not  positioned  over  your  material,  press  the  ‘back’  button  to  abort  the  autofocus  process.  Reposition  your  material  so  that  it  will  be  under  the  laser,  and  then  start  the  autofocus  over.      While  autofocusing,  the  cutting  table  will  first  go  down  about  two  inches,  then  come  up  until  the  laser  is  about  half  an  inch  from  the  material,  then  wiggle  up  and  down  a  couple  times,  and  finish  by  going  up  briefly.  Once  the  focusing  sequence  finishes,  the  laser  will  be  properly  focused  on  your  material.    

   

 

Back   Focus  

Page 12: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  12  

Adjust  Control  Panel  Settings  Tells  the  laser  cutter  what  type  and  thickness  of  material  you  are  using  so  it  can  adjust  cutting  speed  and  intensity  accordingly.    

1. Open  the  control  panel  software.  Click  on  the  red  diamond-­‐shaped  icon  in  the  

taskbar.   This  will  open  the  control  panel  software,  and  your  graphic  should  be  displayed.    

2. Adjust  material  settings.  Click  on  “Settings”  in  the  bottom  right  corner  to  open  the  settings  panel.  

 3. Select  your  material  from  the  list,  and  indicate  its  thickness.  Note  that  you  will  

generally  need  to  specify  a  thickness  greater  than  the  true  thickness  of  the  material,  or  else  the  cut  will  not  go  all  the  way  through.    

4. Make  sure  that  the  air  assist  settings  are  turned  on,  and  set  to  100%.  If  they  are  turned  off,  or  set  too  low,  an  error  message  will  indicate  low  air  pressure,  and  the  machine  will  not  run.  

5. Click  OK  to  apply  the  settings.  

Page 13: Laser Cutter Guide V1 - caltech-me13 - homecutting&in&thetop&left&corner.&That&area,&whileconvenient&for&alignment,&tends&to& beheavilyused&and&hencewear&out&long&beforetherest&of&thecutting&table.&&

  13  

Run  Machine  After  final  checks,  it’s  time  to  execute  the  cutting  or  engraving  cycle.      

1. Check  the  orientation  of  your  material  on  the  cutting  table  to  make  sure  the  cut  or  engraving  will  be  made  on  the  desired  portion  of  the  material.    

2. At  this  point  you  are  ready  to  click  the  round  green  play  button  to  run  the  machine.  Once  you  click  the  button,  the  laser  cutter  will  begin  the  cutting  or  engraving  cycle.    

3. While  cutting  or  engraving,  it’s  a  good  idea  to  keep  an  eye  on  the  machine  to  make  sure  all  is  going  well  (e.g.  the  material  is  being  cut  where  you  intended,  nothing  is  catching  on  fire,  etc.).  The  machine  can  be  stopped  at  any  time  by  clicking  the  stop  button  on  the  computer  screen,  or  if  necessary,  by  pressing  the  emergency  stop  button  on  the  machine.    

4. Once  your  parts  are  done,  open  the  cover  and  remove  your  material.    5. To  turn  off  the  laser  cutter,  the  steps  are  the  same  as  when  turning  it  on,  but  

reversed.  First  turn  off  the  power  switch  on  the  machine  itself,  and  then  close  the  air  valve  and  turn  off  the  wall-­‐mounted  power  switch.