Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern

Update ...

... der erste Prototyp ist komplett montiert und hat auch schon ein paar Löcher gemacht

Anbei ein Bild vom Aufbau - der kleine Controller vorne ist ein MySmartControl168 (Atmega168) mit USB, so daß ich das Teil sowohl als vorprogrammierten Pulsgenerator per TTL-Pulse oder Fußschalter ansteuern kann, oder per USB complette Kontrolle von einem PC aus ...

Als nächstes muß ich die Firmware programmieren und das Teil als Werkzeug in meine CNC-Fräse integrieren ...

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Viktor
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Hallo Victor,
saubere Arbeit. Wie Teuer wird so ein Teil ungefähr?
Gruss Reiner

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Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

Hi Reiner,

... die nackte Diode ohne Optik wollte ich an Privat für 50 Euro abgeben, mit Optik und Panzerschlauch für 100, komplett mit Treiber und PWM-Regelung zwischen 300 und 500 Euro, je nach Ausbau ...

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Viktor
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Hallo Viktor,

was ist das für eine Diode in Deinem 5Watt-Prototyp?
Ein Datenblatt wäre ganz hilfreich ...

Hallo Vicktor,
was brauche ich dann noch an Software?
Da muss ich erst noch einige Produzieren um mir das zu leisten,( weil jedes Projekt muss sich bei mir von selbst oder durch ein anderes tragen) aber Interesse habe ich schon am Lasern.
Aber alles zu seiner Zeit.
Und Danke noch für die Deutsche Dokumentation.
Gruss Reiner

Edited 1 time(s). Last edit at 04/01/2010 08:02PM by Holzwurm.

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Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

@RedRap - die 5Watt-Dioden gibt's nicht mehr im freien Handel, die aktuellen Nachfolger sind 9Watt-Typen und dafür kannst du die Spezifikationen hier lesen ...

Ich komme noch günstig an die 5Watt-Dioden dran, ansonsten würde ich 8Watt-Dioden von Lumics oder die 9Watt-Dioden von IPG verbauen, dann wär's aber gleich nochmal um über 200 bis 300 Euro teurer


@Reiner - meine bisher aufgebauten Prototypen kann ich mit 5Volt 'einschalten' wie eine normale LED oder per PWM in der Leistung regeln ... später kommt evtl. noch eine echte Analog-Leistungsregelung dazu.

Um keinen Aufwand mit der geschwindigkeitsabhängigen Leistungsanpassung zu haben, 'trickse' ich indem ich den Takt der X- und Y-Achse des CNC-Controllers rausführe, mit einem .ODER. verknüpfe und mit einem Werkzeug-Ausgang des CNC-Controllers (z.B. Fräse- oder Kühlung- AN/AUS-Pin) per .UND.-Verknüpfung das Lasermodul 'scharf' schalte.

Damit bekomme ich entweder bei jedem X- oder Y-Puls (die laufen bei mir synchron, also bibt's bei einer Diagonalbewegung immer nur einen Puls wen X+Y takten) oder per Einstellung in der Lasermodul-Firmware (Atmega168) bei jedem [N]-ten Schritt einen Puls, der an der entsprechenden Position ein Loch brennt oder das Material schmilzt.

Da der Spot etwas über 0.1mm groß ist und die Schrittauflösung bei mir aktuell 0.0125mm beträgt, ergibt das eine zusammenhängende Linie aus Schmelz-Punkten.

Mit meinem Faserlaser und einem Spot von 0.02mm bis 0.005mm sieht's etwas anders aus, ich bin aber auch noch dabei, mir eine XYZ-Anlage mit 1 Mikrometer Auflösung aufzubauen ... dann stimmt das wieder

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Viktor
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... ich dachte Du möchtest die 5 Watt Dioden verkaufen

Sehr sehr interessant, ich würde in etwa 1-2 Monaten vlt eine nehmen (also mit Optik und schlauch ohne Elektronik) sofern da noch welche da sind, erst mal muss der RepRap aber laufen.
Wie sicher ist denn das ganze? muss ich dann noch einen Holzkasten um den Mendel bauen im mich gefahrlos im selben Raum aufhalten zu können ? Ich hab bei Lasern der Größenordnung immer ein mulmiges Gefühl.

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[chaozlabs.blogspot.de]

Hi RedRap,

RedRap Wrote:
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> ... ich dachte Du möchtest die 5 Watt Dioden
> verkaufen

... was meinst du damit - ob ich sie 'profitorientiert' oder nur für Selbstkosten und Porto loswerden will?

Ich würde schon gerne etwas damit verdienen - und wie's aussieht, bekomme ich noch genug von den 5Watt-Dioden zusammen, um einen kleinen Shop-Betrieb anzustoßen ... eventuell finden wir mit der GRRF eine brauchbare Plattform ...

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Viktor
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Hallo Victor,
wieviel my kann man (Frau) damit lasern. Oder besteht die möglichkeit dünne
Kunststoffe zu Lasern? Wenn ja bis zu welcher stärke. Wie sieht es mit den
Kanten aus? Bei Folien ist man glaube ich mit einem Schleppmesser besser bedient.
(Aber ich sitz ja an der Quelle) deshalb meine Frage zu den Kunststoffen.


MfG Reiner

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Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

Hi Reiner,

... ich bin erst seit heute wieder da und gerade an der Firmware dran - wenn die läuft, kommt der Prototyp an die Fräse und ich mach Tests mit Schneiden und Sintern.

Wie gut die 5Watt bei 975nm schneiden, hängt vor allem von der Absorptionsrate ab - schwarzer Kunststoff geht sehr gut, Plattenmaterial dicker als ein paar Millimeter werden damit aber kaum zu machen sein ... (dunkles) Moosgummi eventuell bis zu ein paar Zentimeter ... die Absaugung muß da aber auch perfekt sein ...

Zu helle Materialien geht fast gar nicht, da es kaum absorbiert sondern zu stark reflektiert.

Anders siehts beim Sintern aus - hier wird auch bei der Reflektion/Streuung an hellem oder spiegelndem Pulver noch genug Energie fürs Schmelzen aufgenommen ... hier versuche ich es dann auch mal mit Metallpulver ...

Die ersten Sinterversuche werde ich aber mit schwarzen Granit-Mikrokugeln machen, da ich schon einen Interessenten für schwarze Obsidian-Ornamente auf weißen Keramik-Fliesen habe

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Viktor
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Hallo Viktor,
Habe zwar zu viele Baustellen momentan (Montage, Modellbauaufträge usw.)
Und da ich im Modellbau im Kunststoffbeeich meistens unter einem mm liege
wäre es Optimal.Entweder schwarz nehmen oder vorher lackieren.
(Oder Schwarze Folie drauf, ginge das?)
Mit dem Sintern habe ich mich noch garnicht befasst klinngt aber Interessant.
MfG Reiner

Edited 1 time(s). Last edit at 04/07/2010 06:00PM by Holzwurm.

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Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

Update ...

... eine Minimal-Firmware (CW, Pulsen, Leistungsanpassung) läuft, die Absaugung über dem Fräsenbett funktioniert auch schon, jetzt muß ich noch die Halterung für den Fokussierkopf und die Absaugdüse fräsen und das teil in meine CNC-Steuerung integrieren ...

@Rainer: dunkel Lackieren oder überkleben geht bedingt ... wenn die Schmelze weiß wird, streuts wieder mehr zurück.

Mit der Möglichkeit zu Sintern tun sich ungeahnte Möglichkeiten auf - du glaubst gar nicht, wieviele interessante Applikationen in Richtung 3D, Markieren, Materialbearbeitung und Deko ich schon zusammen habe

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Viktor
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Zeigen... mach mal ein Bild...

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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.

Besuch weg ><
Hallo Victor,
genau mal etwas zeigen.
Mit welchem Programm erzeugst du .stl dateien?
Gruss Reiner

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Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

... ihr seid alle so ungeduldig

Die Bilder kommen, wenn das Teil mit Absaugung in der CNC-Fräse läuft - kann nur noch ein paar Tage (bzw. Nächte ) dauern ...

Ich bin mit längeren Unterbrechnungen schon seit über 20 Jahren da dran und habe auch schon einige Ergebnisse mit kommerziellen/proffessionellen Geräten erzielt, werde das ganze aber nochmal komplett neu mit den Diodenmodulen aufziehen.

Was hilft es, wenn ich euch Bilder von perfekten Schnitten und Sinterkörpern zeige, wenn es dann heißt, die Geräte dafür kosten über 30.000 Euro

Ich will hier nur Ergebnisse vorstellen, die mit DIY-Geräten für ein paar 100 Euro gemacht werden können ...

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Viktor
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Hallo Victor,
hast du schon Preise für das Basismaterial (Pulver?)
Gruss Reiner

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Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

Hi Reiner,

... zur Erzeugung von STL-Dateien habe ich mehrere proprietäre CAD/CAM-Programme mit unterschiedlichen Stärken/Eigenheiten.

'Technische' Objekte mache ich meist mit Lightwave, 'organische' meist mit 3DSMax, wenns auf die Fräse soll, kommt meist noch IsyCad (Pictures by PC) ins Spiel ...

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Viktor
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Hi Reiner,

... die Muster-Proben (bis zu 500g) habe ich kostenlos bekommen, die Keramik-/Obsidian-/Glas-Mikrokugeln kann ich nur in 25kg-Säcken kaufen, die kosten irgendwas zwischen 30 und 150 Euro pro 25kg.

Ich muß bei mir im Ort mal beim Granulatherstellen nachfragen - der macht Filament oder Granulat aus diversen Kunststoffen und hat auch Pulver da ...

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Viktor
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Da kostet die Laserbrille bestimmt mehr.
Reiner

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Update ...

... ich habe die Diode provisorisch in die CNC-Steuerung eingebunden und manuell abgesaugt.

'Schneiden' von schwarzer Beschriftungsfolie geht ganz gut mit 1 Watt - da es ein thermoplastischer Kunststoff ist, wird die Schnittspur durchs Schmelzen und Wegschrumpfen um den Spot herum aber größer, als bei einem Duroplast, der nur wegdampft.

Der Kunststoff schmilzt/brennt weg, das Trägerpapier wird nicht mit geschnitten ...


Das Schneiden von blauem 3mm dickem Foamalux (PVC-Schaumplatte?) ging nicht so gut - entweder es schmilzt nur auf und geht nicht viel tiefer als 0,5mm, oder es verkohlt und geht durch, dann wird der Schnitt aber auch gleich breiter und unansehnlich ...

Außerdem stinkt das Zeug ziemlich, was mir trotz dem Absaug raus in den Garten erstmal ein 'Laserverbot' eingebracht hat, bis ich ein Aktivkohlefilter integriert habe

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Viktor
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Hast du es eigentlich schon mal mit "beschriften" von Metallen versucht ?

Wir hatten da eine Lieferanten, der hat Alu mit einem Lack oder sowas versehen, darüber ist er dann mit dem Laser gefahren... danach wurde der nicht gelaserte Lack abgewaschen. Dadurch konnte man Grafiken und Schriften auf Metallschilder übertragen. Vor allem aber Grafiken und Logos.

Wie das im einzelnen von statten ging weis ich aber auch nicht, nur das das wohl eine Art Einbrennlack war. Vielleicht ist das aber auch das, was du immer mit Sintern bezeichnest ?

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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,

... Einbrennlackierung funktioniert meist chemisch - dabei färben die beim Abbrennen erzeugten Säuren und der enthaltene Kohlenstoff das Metall ... Sintern ist ein Materialauftrag durch Aufschmelzen, ohne Wegzudampfen.

Ich hab's mit der Diode auf knapp 4Watt und den 0.2mm großen schwarzen Stein-Mikrokugeln auf einer Keramikfliese probiert - das klappt manchmal, wobei das Zeug dann grünlich durchscheinend aufschmilzt ... meist schmelzen die Kugeln nach Oben zu größeren Perlen zusammen und verbinden sich nicht mit der Fliese - dafür bräuchte ich also deutlich feineres Material

Mit meinem 50Watt-Laser habe ich da deutlich mehr Möglichkeiten, da er eine viel höhere Energiedichte hat ... mit den 5Watt-Dioden muß ich noch schauen, was damit alles geht ...

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Viktor
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ich weis nicht WAS die da genommen hatte, wurde aber auch schwer geheim gehalten... wird sicher seinen Grund gehabt haben

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

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

Update ...

... hier ein erster Test mit Folienbeschriftungs-Material bei 1Watt und 500mm/min Vorschub:

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Viktor
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... weder das Mittel zum Laserbeschriften, noch die Inhaltsstoffe dessen sind geheim ... Molybdäntrioxid, Natriummetavanadat, Docusatnatrium etc.

Gebrauchsfertig gemischt als CerMark handelsüblich

Und das wird dann auf glänzendes Metall (z.B. Alu-Blech) aufgertragen und bleibt danach wie schwarze Farbe drauf ? Soso... gut zu wissen.

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

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

... gibt's auch bunt ... und für Glas, Keramik etc.

Laut Datenblatt sollten 40 Watt Laserleistung verwendet werden, eigene Versuche mit 40% Leistung auf einer 80 Watt CO2 Anlage brachten gute Ergebnisse.

... ist aber nicht ganz billig

Da kommt man aber mit 5W wohl nicht allzu weit naja...

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Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

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

... ich habe mal ein bischen mit Kohlepulver und Puderzucker rumgespielt - das resultierende graue Pulver läßt sich mit der Laserdiode bei 1-2Watt gut aufschmelzen und kann für Pulverbett-Sintern verwendet werden ... die Körnung ist kleiner als die 0.2mm-Steinkugln und läßt sich gut auf die Unterlage Aufsintern, was auch noch zu klären war ...

Da das Zeug sich mit warmem Wasser auch wieder auflösen läßt, wäre das eine gute Alternative für Support-Material

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Viktor
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