Laserdioden

Also mir schweben Pads für SMD Bauteile 603 bis 1206. Pins lassen sich gut per Hand löten. Den Diodentreiber würde ich auch gern selbst bauen, so als Herausforderung. Grundsätzlich hab ich schon recht viel Ahnung ich arbeite im Studium hier recht oft im Laserlabor und bekomme auch jedes Jahr eine Laserschutzeinweisung das kann ich einschätzen.

Im Moment hab ich leider keine Zeit da was aufzubauen, aber Interesse hätte ich schon. Nur auf Diode kollimieren hab ich keine lust...

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[chaozlabs.blogspot.de]

... was ich mache, ist eigentlich recht simpel - ich verwende fasergekoppelte dioden mit einer 105µ dicken Faser.

Wenn das Faserende noch nicht bearbeitet ist, breche ich das sauber ab ... wenn's nicht klappt, dann nochmal -- das nennt sich wohl 'cleaving'

Wenn keine Ferrule dran ist, klebe ich eine Kappilare mit 0.5mm Innendurchmesser auf das Faserende um es handeln zu können und zu schützen ... und darüber ein Stück M5-Gewindestange mit einer Bohrung, die gerade groß genug für die Kapillare ist.

Dann ziehe ich einen Panzerschlauch über die Faser und schraube die Fokussierlinse in einer gedrehten Halterung mit M5-Gewinde hinten soweit drauf, bis der Fokusabstand stimmt ... fertig

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Viktor
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... hab' heute mal eine 1Watt@830nm-Diode mit einer 0.05mm dicken Faser ausprobiert - die Schnittspur damit ist nur 40µ breit!

- beim Lasern mit ca. 0.5Watt:





- fertiggelasert:





- teilweise abgezogen (ist nur ein 'fein-Test' in 80mm Durchmesser - das fertige Teil wird um die 200mm groß):

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Viktor
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... ich habe mal eine der 25W-Dioden geöffnet (und wieder zugemacht, die funktioniert noch ).

In dem etwa 30x20mm-Gehäuse ists ein recht interessanter optischer Aufbau - ich denke, daß das drei 9Watt-Dioden sind, die zusammen immerhin noch 25Watt aus der Faser ausgeben:

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Viktor
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... hier zum Vergleich noch eine ältere 5Watt-Diode (die große Oben), im praktisch gleichen Gehäuse wie die 25Watt-Diode - und eine deutlich kleinere 9Watt-Diode drunter ... in der 25Watt-Diode sitzen also 3 von den '9Watt'-Modulen ...

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Viktor
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Wenn ich mir das so ansehe...
Könntest du die nicht selber Kaskadieren ? Außerhalb von dem Kästchen ?

Hast du eine Möglichkeit, ein Bild zu machen wenn der Laser läuft ? Das man wenigstens "erahnen" kann wie der Strahl in der Kaskade läuft ?
Mach dir aber nicht die Augen kaputt !!

Das sind doch bestimmt einseitige Spiegel und der Stahl läuft von hinten da durch ? Dann müßte es doch möglich, sein so was mit 3- ? alten Lasern aus DVD Playern zu machen ? An die Dinger ist bestimmt einfacher zu kommen wie an einen 50W Laser ??

Ist nur so ein Gedanke...

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Hi Wolfgang,

das sind Vollspiegel ... was im Foto nicht so rüberkommt - die drei 9Watt-Module sitzen auf verschieden hohen Sockeln und die Spiegel sind auch entsprechend unterschiedlich hoch.

Die Strahlen werden durch zwei um 90° verdrehte Zylinderlinsen so geformt und durch die Spiegel 'übereinandergestapelt' zusammengelegt, daß als Gesamt-Strahlprofil ein aus drei waagerechten Linien zusammengesetztes Quadrat entsteht, das durch die Linse auf dem Glasröhrchen genau auf das Ende der Faser fokussiert wird ... überraschend ist, daß von den 3x9W=27W immer noch 25W draußen ankommen!

Zum 'Summieren' der 9Watt-Dioden würde ich wie bisher auch, die Faserenden in Röhrchen setzen, und die dann in eine Scheibe mit passend schräg gebohrten Führungslöchern reinschieben -- ein größere Linse unter der Scheibe fokussiert alle Einzel-Strahlen auf einen gemeinsamen Fokus.

Das wäre viel einfacher, als ein derartiger Spiegelschnitt-Aufbau mit Zylinderlinsen-Kollimierung ... und auch viel einfacher, als ein Aufbau mit 80 Stück 20Watt-Dioden und einem Spiegelhorn-System, bei dem ich mal die Feinjustierung der Zylinderlinsen der Einzeldioden mit entwickelt hatte - hier ist das 1.6kW-System beschrieben:
[www.ringfocus.de]

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Viktor
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das mir mehreren Dioden im Lasekopf hab ich mir auch mal durch den Kopf gehen lassen. Würde es gehen, mehrere Dioden (2,3 oder mehr) ohne Lichtleiter so ähnlich wie beim Todesstern anzuordnen (also alle auf einen Punkt fixieren) ?

Ja, jetzt wo du es sagst sehe ich es. Die Dioden stehen auf unterschiedlich hohen Sockeln.

Alles sehr interessant

und immer schön an die Schutzbrille denken

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

... das mit dem 'Todesstern-Bündler' entspricht im Prinzip meinem Vorschlag mit der Scheibe und schrägen Führungslöchern für die Faserenden.

Ohne Fasern müßtest du die Dioden direkt vor die Linse setzen und entsprechend schräge anstellen ... allerdings habe die Dioden ohne Voroptiken kein rundes Strahlprofil, sondern eher einen Balken, was die Fokussierung etwas schwieriger macht ...

Quote
und immer schön an die Schutzbrille denken

Ich habe eine passende Schutzbrille, die ich für die Experimente und Justage nehme ... fürs Lasern brauche ich die aber meistens nicht, da der Strahl nur nach Unten geht und die Reflektionen auf einer ebenen Fläche auch nur wieder nach Oben in die Optik zurückleuchten.

Bei hohen Leistungen leuchtet das Plasma im Fokus aber so grell, daß eine Sonnenbrille schon was bringt ... dann mache ich aber nach den Einjustieren sowieso komplett 'zu'

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Viktor
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... hier das 'Drachen-Logo' in DIN-A4-Originalgröße ... jetzt fehlt nur noch der Auftseller für den Stammtisch

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Viktor
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Ein Paar Drachen Füße kannst du bestimmt drucken dafür!

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Bob Morrison
Wörth am Rhein, Germany
"Luke, use the source!"
BLOG - PHOTOS - Thingiverse

Hi Bob,

... das ist eine super Idee!

Ich habe nur momentan keinen Drucker lauffähig ... werd' sie also erstmal aus durchsichtigem Plexiglas fräsen

Wie du siehst, sammeln sich inzwischen die Applikationsbeispiele und weiterführende Infos für den zweiten Artikel ... ich komme dann evtl. Anfang September wegen der Übersetzung/Korrektur wieder auf dich zu

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Viktor
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@Viktor: Alles klar!

Durchsictigem Plexiglas Füße mit der Umriss ein Drachen konnte sogar noch schöner sein!
Bin gespannt...

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Bob Morrison
Wörth am Rhein, Germany
"Luke, use the source!"
BLOG - PHOTOS - Thingiverse

... ich hab's heute mal mit Platinen-Herstellung probiert.

Zuerst 3 'nackte' einseitig kupferbeschichtete Epoxy-Platinen mit einem schnelltrocknenden schwarzen Lack besprüht ...

... dann die Isolations-Bahnen draufgelasert:





... im Eisbecher mit einer Salzsäure-Wasserstoffperoxid-Mischung in etwa 40 Sekunden (ohne Erwärmen, mit wär's noch schneller!) das freiliegende Kupfer weggeätzt:





... den Lack mit Aceton weggewischt:




... das ist eins der 'grenzwertigen' Musterteile mit höherer Geschwindigkeit, bei dem die Fräsmechanik mit Halbschritt-Steuerung noch etwas Schwingungen zeigt - irgendwann sollte eine Servo-Anlage kommen, mit der ich dann deutlich schneller verfahren kann


Morgen bohre ich die Löcher und bestücke eine von den Platinen zum Testen -- die anderen lasse ich so als Muster ...

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Viktor
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... hab' zum Vergleich auch mal die 25Watt@808nm-Diode von Coherent aufgemacht - die hat ebenfalls 25Watt, allerdings nicht aus einer 0.1mm-Faser, sondern aus einem 0.8mm dicken Bündel von 19 Fasern!

Darunter zum Größenvergleich eine von den 9Watt-Dioden von IPG:

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Viktor
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... ich habe jetzt einige Stromtreiber-Prototypen aufgebaut, die ich wahlweise 'alleine', oder mit einem aufsitzenden Arduino Mini programmierbar mit diversen Laserdioden von <1 Ampere bis 35 Ampere (meine 'dickste' Diode) verwende.

Etwas zur weiteren Entwicklung:

Da ich in den inzwischen 4 Jahren, in denen ich diese Laserdioden/Anwendungen vorstelle (und an DIY-Leute zu bringen versuche), kaum praxisbezogene Rückmeldung bekommen habe, gehe ich das jetzt wieder 'kommerziell' an - ein paar Firmen hatten mich schon vorher darauf angesprochen, jetzt mache ich die Weiterentwicklung hauptberuflich für eine größere deutsche Firma aus der CNC-Branche.

Noch hätte ich die Chance, eine Zeit lang weiterhin 'zweigleisig' weiterzumachen -- mit einem einfach gestrickten DIY-Bausatz und einem proffessionell aufgebauten kommerziellen Modul.

Wie lange ich diese 'Gratwanderung' noch machen kann, weiß ich nicht ... irgendwann werden die kommerziellen Interessen hier auch überwiegen

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Viktor
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Lieber Viktor, ich füchte, Du bist uns mit dem, was Du da machst, einfach um Lichtjahre voraus. Wie so oft.

Ein schönes Beispiel war der Delta-Drucker. Nachdem Dein Prototyp Jahre im Regal verstaubte und eigentlich nicht viel fehlte, dauerte es lange, bis die Hürde zum Rostock genommen wurde. Dann aber ging eine rasante Entwicklung los.

Wenn es einen Drucker mit Deiner Diode gäbe, der Metall sintern würde, was glaubst Du, was dann hier abginge ...

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Detlef

Excalibur Hotend

reprapclean32.png

reprapzone.blogspot.de

theodleif Wrote:
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> Wenn es einen Drucker mit Deiner Diode gäbe, der
> Metall sintern würde, was glaubst Du, was dann
> hier abginge ...

... da bin ich auch schon länger dran und habe vor 10 Jahren Wolfram- und Platindrähte auf metallische Unterlagen aufgeschmolzen -- was übrigens viel besser geht (und genauer - die Drähte waren 0.01mm dick!), als Pulver zu sintern.

Ich habe das auch noch auf meiner Agenda, aber vermutlich erst Ende des Jahres bzw. nächstes Jahr, und dann auch eher 'kommerziell' als OS/DIY

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Viktor
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... hab' gerade eine SMD-Version layoutet, gelasert und geätzt.

Das Platinenmaterial ist nich GFK, sondern eine Aluminium-Platte, 0.1mm Keramik drauf (die freigeätzte weißliche Schicht) und zuoberst Kupfer.

Ich habe den Photlack runtergewischt und dann wie gehabt schwarz lackiert, gelasert und geätzt ... hier ist das Restkupfer auf GND (sieht man an den eingebetteten Massepins).

Durchkontaktierungen sind damit nur bedingt herzustellen (deswegen ist's fast immer einseitig), aber für einseitig SMD-Bestückung für Abführen der Wärme durch die Platine hindurch zum Gehäuse oder einem darutergeschraubten KüKö ideal

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Viktor
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... hab' heute zwei Holzfüße für das Stammtischschild gefräst:

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Viktor
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... hab' die ersten 'kommerziellen' Module fertig und liefere sie am Mittwoch an einen Pilot-Kunden und unsere eigenes Laser-Versuchslabor aus ... muß bis nächste Woche noch einiges für die Präsentation auf der EMO vorbereiten ...

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Viktor
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... hab' noch ein paar Entwürfe für die Messemuster gemacht - anbei ein paar zum Thema Lasergravieren und Folienschneiden.

Die schwarzen Linien und die Schrift auf den silbernen Schildchen ist mit 2Watt gelasert, die schwarze Folie auf dem Plexi und die bunten Teile auf den Schildern mit etwa 3-5Watt, je nach Farbe und Material ...

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Viktor
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Hi,

mal ne Frage an die Experten, kann das sein dass das Ding (mal abgesehen davon dass es der Zoll wegfischt wenn man es bestellt) 3W ohne Kühlung mit einem 3.7V Akku bringt?
https://www.1a-shops.eu/cgi-bin/shopserver/shops/s012216/index.cgi?aktion=um&ps=258259&subid=258259

cu
Hirte

... das kann schon sein ... auch wenn's absolut illegal ist!

Mit meinen IR-Dioden habe ich etwa 30% Effizienz, also bei einer meiner Dioden mit 3Watt Leistung bei 3 Ampere Strom hätte ich an der Diode einen 'Wärme-Überschuß' von etwa 6Watt, was noch ziemlich gut handhabbar ist ...

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Viktor
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... ein hervorragendes Material zum Gravieren mit Farbänderung ist farbig beschichtetes Dibond - hab mir beim Baumarkt ein Reststück Schwarz geholt und probiert ... muß mir noch ein paar andere Farben besorgen und ausprobieren ...

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Viktor
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... ich habe für Morgen auf der Messe noch ein 'blaues' Modul mit 1W @445nm aufgebaut, die ich dann demnächst ebenfalls mit integriertem Treiber und Controller aufbauen werde - hier im Vergleich zu dem Gehäuse des IR-Moduls und ein paar Beispiele, die ich mit 1Watt Blau geschnitten habe:





... hier eine von den blauen Dioden beim Brennen des größeren 'Knoten-Hasen' aus den Beispielen - der obere Fleck ist der Spot, der untere die Spiegelung des Objektivs:





Ich bin morgen nochmal auf der Messe, ab nächste Woche gehts in die Fertigentwicklung+Serienfertigung ...

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Viktor
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... ich habe mir zwei von den 9mm-445nm-Dioden mit ">2.3W" Leistung bestellt und eins der Module dafür umgebaut - die Dinger haben schon richtig 'Dampf'! - bei den eloxierten Kühlkörpern brenne ich damit das Eloxal weg, ein altes Alu-Profil scheint was anderes als schwarze Beschichtung draufzuhaben, das geht bei 1.5A ~ 2W auf 50µ fokussiert noch nicht weg

Ich probier morgen und nächste Woche mal aus, was mit denen mit 2 - 2.5W Leistung zu bearbeiten geht

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Viktor
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Wie findet man eigentlich den richtigen Abstand zum Laser bzw fokussiert man richtig?
Wenn der Laser eingeschaltet ist sieht man doch nur das Licht.

Könnte ma mit so einem Teil auch soweit Fokussieren?
Verwendest du Acryl,Glas oder G1 als Linse?

Ist abstrahlendes/reflektiertes Licht auch schädlich?
Joa das Ergebnis würde mich auch interessieren

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.09.13 18:30.

... wenn du etwas Rauch oder Dampf in den Strahl bläst, siehst du den Fokus schon recht deutlich - je weiter du das Objektiv rausdrehst, umso näher zum Kopf kommt der.

Zum genauen Justieren fürs Gravieren brenne ich ein paar Linien mit unterschiedlichen Z-Abständen, bis ich den dünnsten Schnitt habe ... dann mache ich mir eine Höhenlehre aus einer Gewindehülse und einer reingedrehten Schraube, mit der ich ab dann den genauen Z-Abstand einstellen kann bevor ich loslasere.

Ich verwende verschiedene Objektive - Einlinsige Asphären oder zweilinsige Achromaten -- ich denke, die sind aus Glas, bin mir aber nicht sicher ... angegeben mit ca. 1% Absorptionsverlust ...

Reflektiertes Laserlicht kann gefährlich sein, wenn du mit den Augen zu nahe dran bist ... ansonsten wirds meist diffus gestreut, so daß die Energiedichte in eine paar zig Zentimetern Abstand schon unter der MZB liegt ... ist aber oft noch sehr grell, so daß ich eine passende Laserbrille oder optische Abschirmung verwende.

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Viktor
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