Manufacturing a CO2 laser cutter

Abstract

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin ja valmistettiin työpöytäkokoluokan hiilidioksidilaserleikkuri Nextmet Oy:lle ohuiden epämetalli raakamateriaalien työstämiseen. Työn tavoitteena oli löytää tasapaino kustannusten ja leikkaustarkkuuden välillä. Laserleikkurin avulla pyritään laajentamaan toimeksiantajan valmistusmahdollisuuksia ja tehostamaan olemassa olevia työstöprosesseja vähentämällä lastuavien työstömenetelmien kiinnityksiin kuluvaa aikaa. Työssä tarkastellaan laserleikkurin merkittävimpien osien, kokonaisuuden suunnittelua ja valmistusta. Suunnittelu suoritettiin Autodeskin Fusion CAD ympäristössä, jossa hyödynnettin simulointia ja generatiivista suunnittelua lopputuloksen parantamiseksi. Työn valmistamisessa hyödynnettiin useita eri työstömenetelmiä käsityökaluista CNC-koneistukseen. Työssä käsitellään Arduino, Grbl, CoreXY ja Lightburn laiteohjelmistojen ja ympäröivän mekaanisen laitteiston yhdentämistä toimivaksi ja tarkaksi kokonaisuudeksi. Tämä opinnäytetyö onnistui tavoitteessaan suunnitella ja valmistaa tarkka ja kustannustehokas työpöytäkokoluokan hiilidioksidilaserleikkuri. Kustannustehokkuudeltaan valmistettu laserleikkuri on noin 50 % edullisempi vertaillessa kaupallisten laserleikkureiden listahintoja suhteessa työstöpintaalaan, ollessaan kilpailukykyinen leikkuutarkkuudeltaan.