Quiero construir un láser que pueda quemar cosas fácilmente. ¿Qué debo hacer y qué necesito?

La manera fácil de lograr un láser ardiente

Puede comprar un puntero láser barato, desgarrarlo y modificarlo para que se convierta en un láser ardiente. Hay muchos videos sobre cómo hacer esto en YouTube. Aquí hay un ejemplo

Cómo hackear FÁCILMENTE un puntero láser de $ 5 para quemar

La forma más compleja: lo que necesitas para construir

Aquí están los conceptos básicos sobre lo que necesitará: Resistencias, condensadores, diodos láser, carcasas láser, regulador de corriente constante o voltaje constante (LM317), diodo rectificador, un disipador de calor y una fuente de alimentación con tolerancia de 1-2W.

Lista de materiales

Componentes eléctricos:

Tablero y cables de puente

Amazon.com: placa de prueba de 400 puntos de microtividad IB401 con cables de puente: productos de oficina

1x LM317

Fairchild Semiconductor

Disipador térmico para LM317

Aavid Thermalloy

Kit de montaje térmico

Aavid Thermalloy

2x 1 ohm 1W Resistencias

FMP100JR-52-1R Yageo | Resistencias | DigiKey

1x condensador 0.1uF

C315C104M5U5TA Kemet | Condensadores | DigiKey

1x diodo rectificador

Diodos incorporados

1x condensador de 47uF

UPV1V470MGD1TD Nichicon | Condensadores | DigiKey

Lentes de seguridad

HDE Laser Eye Protection Gafas de seguridad para láser verde y azul con estuche (rojo) – – Amazon.com

Diodo láser y módulo

1.8W 445nm A-Type M140 Diodo láser azul en módulo de cobre con cables

Disipador de calor del módulo láser

Amazon.com: montaje de aluminio AixiZ y disipador de calor para módulos de 12 mm: Otros productos: todo lo demás

Prácticas pinzas de cocodrilo

Juego de cables de prueba de 10 piezas SE TL10 con pinzas de cocodrilo – Probadores de circuitos automotrices – Amazon.es

cómo se vería la placa de prueba (los cables irían donde está el LED). Esta es una maqueta muy rápida. No tengo tanto tiempo para romper completamente las cosas. Un voltaje de entrada aceptable es de alrededor de 6 V o más, dependiendo del diodo. La potencia de salida del láser será ~ 700mW

** ANTES DE CONECTAR EL DIODO, USE UN MULTÍMETRO PARA ASEGURARSE DE QUE TODO FUNCIONA COMO DEBE **

Eliges el láser con el que quieres trabajar que tenga la potencia más alta que puedas encontrar.

* Para cosas de láser, mira los láseres aixiz. * *

Las matemáticas

La ley de Ohm es prácticamente todo lo que necesitará para crear el circuito.

V = IR P = V ^ 2 / R o P = IV

Útil calculadora LM317 para corriente / voltaje constante

Revisa el enlace a continuación

Calculadora de corriente LM317

Fuente de alimentación ajustable LM317

Cosas que deberías tener enfrente de ti

La hoja de datos del diodo láser que está utilizando. Le dirá cuánta corriente o voltaje puede suministrar al diodo y mucha más información. Es importante darse cuenta de que es crucial enfriar el diodo láser tanto como sea posible. Exponerlo a altas temperaturas durante largos períodos de tiempo acortará la vida útil del diodo láser. Si solo quieres que esto funcione una vez … no tienes que preocuparte tanto.

Mi recomendación de circuito de controlador láser:

Si tuviera que construir un circuito controlador de láser, usaría un regulador de corriente constante para el diodo láser. Consulte la Calculadora de corriente LM317 para saber cómo configurar el LM317 como un regulador de corriente constante. Consulte la hoja de datos del diodo láser para ver qué tipo de valores puede manejar. Para este ejemplo, usaré un diodo láser azul M140 de 2W.
Hoja de datos: http://jtechphotonics.com/wp-con…
De la hoja de datos:

Voltaje de funcionamiento: 3.7 – 5.5 V

Corriente de funcionamiento típica: 1 – 1.7 A

Potencia de salida óptica típica @ 1A: 1.2 – 1.4 W

(esta hoja de datos proporciona mucha información)

De acuerdo con esta información anterior, elija el caso fácil. En 1A, el láser producirá alrededor de 1.3W. Entonces, diseñemos un circuito que produzca 1A de corriente constante.

Consulte la hoja de datos de LM317
http://www.ti.com/lit/ds/symlink…
Para precisión de corriente constante, I_limit = 1.2 / R1.

Por lo tanto, queremos establecer la corriente para que sea igual a 1A y el voltaje de referencia es algo dado en la hoja de datos del regulador … Así que ahora vamos a encontrar nuestro valor R1 necesario.

Ahora R1 es un valor bastante bajo. Sabemos que Potencia = V ^ 2 / R.

Potencia = 1.2 / 1.2 = 1W.

Como podemos ver, la resistencia necesitará tener una alta tolerancia. La mayoría de las resistencias utilizadas con placas de prueba tienen una potencia de 1/4 W. Por lo tanto, deberá comprar uno según el tipo de potencia que desee ver. Recuerde que para obtener los valores que desea, es posible que necesite usar resistencias en serie o en paralelo, lo que puede cambiar las cosas.

Ahora que le di la explicación básica, puedo proporcionarle algunos trabajos que otros han hecho en el pasado.

Aquí hay un ejemplo de una persona aleatoria que usa regulación de corriente constante:
Cómo hacer un láser azul ardiente 1-2W 445nm

Aquí hay un ejemplo de personas aleatorias que usan regulación de voltaje constante

Cómo construir un circuito de diodo láser

Los valores de resistencia determinarán cuánta corriente o voltaje (dependiendo de cómo estén configuradas las resistencias) se alimentarán al diodo láser.

Cómo funciona (Esto es lo que ayudará a su presentación)

Los rayos láser producen energía. Me imagino que has escuchado el término “Watt”, que es una unidad de energía por tiempo asociada con láser. Cuando confina un rayo láser en un punto extremadamente concentrado, aumenta la cantidad de energía térmica absorbida en el área de esa unidad. Imagina que haces brillar un láser sobre una superficie. Aplica el balance de energía a la superficie.

[matemáticas] Ein + Eg − Eout = Est [/ matemáticas] —-> [matemáticas] Ein = Eout [/ matemáticas]

donde Ein representa el poder del láser

a * P_laser = e * A * o (Ts ^ 4-Tsur ^ 4)

modificado: Ts = (Tsur ^ 4 + a * P_laser / e * A * o) ^ (1/4)

Donde: a = absorción del material

Tsur = temperatura del ambiente circundante

e = emisividad del material

Ts = temperatura de la superficie

A = Área del rayo láser o = Constante de Boltzmann

P = potencia del rayo láser

De la ecuación anterior, puede ver que una alta capacidad de absorción es crítica para aumentar la temperatura de la superficie. Las superficies oscuras serán más propensas a tener una mayor absorción que los materiales ligeros. También puede ver que cuanto más concentrada esté la energía, mayor será el valor superficial que obtendrá.

MÁS TEORÍA – Cálculo de COSAS EN QUEMADURAS

(este es un intento de resolver un número de parque de pelota. No garantiza que sea correcto, pero también podría publicarlo para permitir que otras personas lo piensen)

Temp de leña

http://www.heartheat.com/flamewo…

Resolviendo POR ESTE MENSAJE

De fuentes en línea, la madera arderá alrededor de 232 ˚C

La temperatura ambiente es de 20 ˚C

La emisividad de la madera está entre 0.82 y 0.92

K representa conductividad térmica. De la tabla anterior podemos adivinar que está en el rango de .1 a .2. Supongo que 0.15W / mK

La absorción depende de la longitud de onda de la luz y los acabados superficiales. La pintura negra tiene una muy alta capacidad de absorción. Si está utilizando solo una pieza de madera normal, consulte la tercera imagen. Los valores están entre 0.25 y 0.5.

Tuve que ingresar todo esto a través de imágenes: /

Si lo piensas con más detalle. Lo que significa este número 2.717W es: para quemar una superficie de 3 mm de profundidad por cada segundo, necesitará un láser 2.717W.

Preocupaciones de seguridad

Siempre que trabaje con láser, es increíblemente importante tomar las precauciones de seguridad correctas. Nunca mire directamente a la viga, y siempre use anteojos de seguridad. Los láseres de alta potencia pueden causar lesiones retinianas graves. Al presentar, debe asegurarse de que el espectador no pueda ver directamente el haz.

Asistencia futura

Si eres nuevo en circuitos y necesitas más ayuda, avísame. Estoy seguro de que prefiere una respuesta inmediata, pero en este momento no tengo tiempo para darle una solución paso a paso. Estoy dispuesto a ayudarlo más adelante si todavía tiene problemas.

No agregaré detalles técnicos a las respuestas exhaustivas de Tyler y Taj.

Es necesario subrayar nuevamente aquí: algunas de las opciones están enfocando un haz de energía más bajo a un punto realmente pequeño: alta densidad de energía en un área pequeña. Otros comienzan con láseres que emiten vatios (no milivatios) de potencia óptica.

Estos últimos son los que se clasifican como láseres de clase IV (clase 4). Esto significa que el rayo puede quemarte, lo que no debería sorprender a un láser en llamas, pero también significa que pueden causar daño ocular permanente en un período de tiempo que es más rápido de lo que tu reflejo de parpadeo puede cerrar tu párpado . Los láseres que emiten rayos no visibles, como el láser de CO2 mencionado, son incluso más peligrosos, Watt por Watt, porque no tendrá un reflejo de parpadeo si el rayo cruza su ojo.

No atornille con estos dispositivos.

Trate cualquier superficie que esté quemando como una que pueda reflejar una parte significativa del rayo, en lugar de simplemente quemarse. El ‘color’ y el ‘brillo’ de los materiales a 10.1 micras pueden ser muy diferentes de lo que son para la luz visible, y esa superficie de aspecto mate en realidad podría ser un espejo bastante bueno para un haz que no se puede ver.

Depende de cuán poderoso necesites que sea.

Si necesita cortar madera / plástico (o metal), es probable que necesite un láser de CO2 con una fuente de alimentación. Si solo desea quemar papel / globos, puede obtener un láser de 1-2 vatios o un poco más de potencia con un puntero láser más pequeño.

Es bastante fácil configurar un pequeño láser de CO2. El costo aumenta mucho dependiendo de qué tan fuerte lo necesite. Cortar 1/2 madera contrachapada requiere una configuración bestial. Estos láseres también son invisibles y extremadamente peligrosos. También pueden emitir pequeñas cantidades de radiación.

Realmente no podemos responder esta pregunta sin saber qué “cosas” planeas quemar.