從一只舊光驅(qū)到一臺(tái)桌面型激光雕刻機(jī)

喬浩宇

將廢舊電腦光驅(qū)拆解出讀盤(pán)電機(jī)、激光組件，將讀盤(pán)電機(jī)改成步進(jìn)電機(jī)，將激光組件改制成功率100MW的雕刻激光頭，再通過(guò)開(kāi)源的Arduino控制主板，經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)試和不斷的改進(jìn)，制成了的環(huán)保無(wú)硒鼓式激光直掃打印裝置，不僅能在手機(jī)殼、木塊、紙張、橡膠上自行雕刻各種有趣的圖案文字，而且能在特殊的紙上直接打印出文字或圖案，用過(guò)的紙放置一個(gè)月后，可自動(dòng)褪色而能繼續(xù)使用，從而節(jié)約了紙張、木材的消耗。

我的高中三年能有幸就讀于江蘇省興化中學(xué)，江蘇省興化中學(xué)作為江蘇重點(diǎn)中學(xué)，為江蘇省首批四星級(jí)高中。江蘇省興化中學(xué)的前身是清道光十四年創(chuàng)建的“文正書(shū)院”，1926年開(kāi)始新式辦學(xué)，至今已有90個(gè)年頭。上高一時(shí)，我就了解到學(xué)校在科技特色上有深厚的積淀，我竟然迷上了高一的技術(shù)課，特別是一次學(xué)校特地為我們的實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生而開(kāi)設(shè)的“3D建模與打印”校本課程，讓我有機(jī)會(huì)接觸到先進(jìn)的增材制造技術(shù)，同時(shí)給我有了更多的想象空間，我開(kāi)始嘗試?yán)们把氐摹?D打印技術(shù)”將我心中的構(gòu)想做成實(shí)物，并與他人分享，這就是“創(chuàng)客”精神。我曾利用學(xué)校創(chuàng)客空間的設(shè)備及器材，制作一個(gè)利用廢舊光驅(qū)制作的激光雕刻機(jī)，不僅體驗(yàn)了DIY一族的工匠精神，而且還能呈現(xiàn)并表達(dá)自己對(duì)美的理解與感受，讓你個(gè)人藝術(shù)作品不斷展現(xiàn)，微小的激光雕刻機(jī)實(shí)用而有趣。本作品在第27屆江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽中，榮獲了江蘇省個(gè)人項(xiàng)目組一等獎(jiǎng)。

我家的臺(tái)式電腦很長(zhǎng)時(shí)間不用了，機(jī)箱即將作為廢品處理，閑置的光驅(qū)只知道能讀光盤(pán)，而其“內(nèi)芯”到底如何？對(duì)我仍舊是一個(gè)謎。我用十字螺絲刀擰開(kāi)光驅(qū)底板的四個(gè)固定螺絲，壓下卡在光驅(qū)面板上的固定卡扣，將底板向上抬起，拆下光驅(qū)底板，可以看到光驅(qū)底部固定著機(jī)芯及電路板，它包括了伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等主要的電路組成部分，我好奇地繼續(xù)“肢解”光驅(qū)。注意，這里所說(shuō)的“肢解”，可不是暴力拆卸，很多電子零件搞壞了就無(wú)法再利用了，我的拆解過(guò)程可是很小心的。接著我用細(xì)鐵絲插入面板的緊急出盒孔將光盤(pán)托架拉出，壓下上蓋板兩端的固定卡扣，卸開(kāi)光驅(qū)的前面板，然后便可打開(kāi)光驅(qū)上蓋板，進(jìn)而看光到了整個(gè)機(jī)芯結(jié)構(gòu)。拆開(kāi)分別位于光驅(qū)的上端和兩側(cè)面板上的固定卡子之后，又打開(kāi)光驅(qū)的前面的面板。這時(shí)可以看到面板背后的接口和控制按鈕，左邊是音頻接口、狀態(tài)指示燈和音量控制旋鈕，右邊是播放按鈕和進(jìn)出倉(cāng)按鈕。

能否將閑置的廢舊電腦光驅(qū)再利用起來(lái)，將其利用起來(lái)而發(fā)揮其余熱呢？好玩的我早就專業(yè)的數(shù)控激光雕刻機(jī)有感興趣，但其價(jià)格讓我望而卻步，當(dāng)我打開(kāi)廢舊電腦光驅(qū)時(shí)，我驚奇地發(fā)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)，原本是用來(lái)帶動(dòng)光驅(qū)激光頭讀盤(pán)用的。我突發(fā)奇想：可不可以用它作為激光雕刻機(jī)的X軸，再找個(gè)做Y軸。在光驅(qū)的全封閉光路盒中，小心拆下激光二極管，去掉焊接軟銅導(dǎo)電線帶，串聯(lián)上一只10K的可變電阻，接上12V電源，小心減小電阻，當(dāng)電流上升到6MA時(shí)，微弱的紅色激光射了出來(lái)，再將激光二極管的功率限制在100MW左右，于是便有了雕刻的激光頭。再通過(guò)開(kāi)源的Arduino控制板，經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)試和不斷的改進(jìn)，制成了一只激光雕刻裝置，它能在手機(jī)殼、木塊、紙張、橡膠上雕刻各種圖案文字，還能在特殊的紙上直接打印出文字或圖案，且放置一個(gè)月后，可自動(dòng)褪色而能繼續(xù)使用，從而節(jié)約了紙張、木材的消耗。我的激光雕刻機(jī)只比光驅(qū)大了一些，它能夠切割紙片，給木牌刻字，制作印章，它能在幾秒鐘內(nèi)，將文字、圖畫(huà)經(jīng)激光掃射而呈現(xiàn)在眼前，并讓我從制作中獲得了許多樂(lè)趣。

后來(lái)，我還參加了第九屆國(guó)際發(fā)明展覽，另一發(fā)明項(xiàng)目獲得了銀獎(jiǎng)，參加金鑰匙科技競(jìng)賽獲得了江蘇省一等獎(jiǎng)。我還結(jié)合所接觸的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的知識(shí)，將我很多設(shè)想去申請(qǐng)了專利，目前已有二項(xiàng)專利獲利國(guó)家授權(quán)。我在學(xué)習(xí)中從不甘落后，上課時(shí)全神貫注，課后再溫故而知新，喜愛(ài)研究各種自己所關(guān)注的問(wèn)題，愛(ài)好動(dòng)手實(shí)路，來(lái)提升自己的思維能力，所以在每次考試中總能勝出，多次獲得了學(xué)校“三好學(xué)生”獎(jiǎng)項(xiàng)。在緊張的學(xué)習(xí)之余，我便有精力利用業(yè)余時(shí)間來(lái)積極參加學(xué)校組織的各項(xiàng)科技比賽活動(dòng)，最近我又獲得了第二屆泰州市青少年科技創(chuàng)新市長(zhǎng)獎(jiǎng)。學(xué)業(yè)上從無(wú)止境，我將繼續(xù)努力學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，積極探索，勇予實(shí)踐，爭(zhēng)力做一名社會(huì)所需的具有創(chuàng)新潛質(zhì)的新時(shí)代的好少年。