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レーザーカッターで感熱紙に絵を描く実験をしてみました

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感熱紙は熱に反応して黒くなる用紙です。レーザーカッターはレーザーの熱で素材を焼き切ったり、焦がして模様をつけたりする機械です。これらを組み合わせて、レーザーカッターで感熱紙に絵が描けるかどうか実験してみました。

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ちょうどいいパラメータを調べる

移動速度を上げてみる

過去の実験で、紙をカットするパラメータはスピード2000mm/min、パワー10%でした。

パワーは10%以下に下げるとレーザーが照射されないので、10%より下げることができません。カットされないためには、速度を上げる必要があります。とりあえずパワー10%、速度3000mm/minを試してみます。

smartDIYsCreatorに内蔵されている、星形を使って実験してみます。

ダンボールに感熱紙を貼って、EtcherLeaserProの中にセットします。

結果は、3000mm/minでもカットされてしまいました。しかも、角の部分がつながっておらず、角の部分ではレーザー光が出ていないことがわかります。

角まで綺麗に模様をつけるには、2000mm/min以下のスピードで描かないといけないことがわかりました。

焦点をずらしてみる

速度を速められないので、フォーカスをずらして熱量を下げる実験をしてみます。焦点をあわせるツールを縦にして、通常よりも焦点距離を離してみます。

黒い線が太くなっているので、フォーカスがずれて、レーザー光の直径が太くなっていることがわかります。しかし、これでも切れてしまいます。

さらにレンズを離してみます。机にあったモバイルバッテリーの厚みだけずらしてみます。

不思議な模様になりました。

感熱紙は、程よく加熱すると黒くなりますが、加熱しすぎると白くなってしまいます。一番外側の黒は程よい温度で黒く変化し、その内側の白は加熱されすぎて白くなり、一番内側は焦げて黒くなっているようです。

切れてはいませんが、これでは見た目が悪いです。

紙を挟んでみる

感熱紙の上にコピー用紙を重ねて、感熱紙に伝わる熱を弱める実験をしてみます。

kという字を描いてみます。スピードは綺麗に描ける最大のスピードの2000mm/minです。

コピー用紙は切れてしまっています。感熱紙はどうでしょうか。

残念ながら感熱紙まで貫通してしまっています。

コピー用紙2枚重ねにして、熱をさらに弱めてみます。

今度は弱くなりすぎました。熱量を上げるため、速度を下げて1000mm/minにしてみます。

1000mm/minでは感熱紙まで貫通して切れてしまいました。2000mm/minで弱く、1000mm/minで切れてしまうということなので、その間の1500mm/minにしてみます。

大丈夫。切れていません。

1500mm/minであれば、感熱紙が切れず、レーザーの熱で黒く模様を描くことができることがわかりました。

感熱紙に絵を描くためのセッティング
・感熱紙の上にコピー用紙を2枚重ねる
・スピードは1500mm/min
・パワーは10%
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レーザーカッターに絵を描かせる

Plotter Fun

ペンプロッターをこよなく愛するmitxelaさんが、画像データからSVGファイルに変換してくれる、ユニークなWebアプリを提供しています。

どんなことができるかは、こちらのYouTubeをご覧ください。5:35から作品例が紹介されています。最初から見ると、mitxelaさんのペンプロッターへの愛の深さがわかります。

smartDIYsCreatorはSVGファイルを読み込むことができます。mitxelaさんのサイトで画像から変換したSVGファイルをsmartDIYsCreatorに読み込ませれば、レーザーカッターEtecherLaserProで絵を描かせることができます。

変換してみる

愛犬エヴァちゃんの画像を変換してみます。

暗い部分が大きいと、黒つぶれしてしまうので、明るさを調整しました。この画像をmitxelaさんのサイトに読み込ませます。

Algorithmのプルダウンで、いろいろな描画方法を選ぶことができます。今回はLineDrawにしてみました。スライドバーで、細かさやブレの大きさなど調整することができます。

いい感じになるように、スライドバーを調整して、「Dowmload SVG」をクリックすれば、SVGファイルをダウンロードすることができます。

EtcherLaserProで印刷

smartDIYsCreatorにダウンロードしたSVGファイルを読み込んで、サイズを調整。スピードを1500mm/minに設定して印刷開始。

ハッチが細かすぎて、熱を弱める役目のコピー用紙が細かくカットされ、エアーブローの風で吹き飛んでいます。

こちらが、感熱紙にレーザーカッターで描いたエヴァちゃんです。

黒い部分は、ズタズタにカットされてしまっています。

やり直し

先ほどよりも、ハッチを荒くして再度挑戦してみます。

EtcherLaserProで描いていきます。

いい具合に仕上がりました。

若干切れてしまっていますが、許容範囲でしょう。

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レーザーカッターで感熱紙に絵が描けました

レーザーカッターEtcherLaserProで、感熱紙に絵を描くことができました。mitxelaさんのサイトでは、様々なアルゴリズムの模様のSVGファイルを生成できるので、いろいろな作品が作れそうですね。