VDX
Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 11, 2010 03:22AM
Hallo Leute,

es sieht so aus, daß ich an einen Haufen Laserdioden mit angekoppelter Glasfaser drankomme, die ideal dafür geeignet sind, einen Schneid-/Sinter-Laserkopf für den RepRap aufzubauen.

Ich muß noch klären, ob die optische Leistung eher bei 2 Watt oder bei 6 Watt liegt (Wellenlänge 975nm), aber schon mit 2 Watt läßt sich in dem Bereich schon so einiges anstellen grinning smiley

Der Aufbau würde dann noch einen Konstantstromtreiber von etwa 2 bis 4 Ampere, ein passendes Netzteil ab 6 Volt / 4 Ampere und eine Linsenhalterung zum Fokussieren erfordern. Als Schutz der Faser käme noch ein dünnes Panzerrohr dazu - alles in ein Alugehäuse, dann kann die Diode mit dem Stromtreiber an den Rahmen und der abgesetzte Linsenkopf direkt neben den FDM-Kopf geschraubt werden.

Um das Thema und mögliche Probleme im Vorfeld abzuchecken, möchte ich wissen, wo die Preisvorstellungen für einen solchen 2Watt- oder 6Watt-Laserkopf liegen und wie eventuell die Betriebssicherheit des Teils gewährleistet werden kann, da nicht jeder ein Laserexperte ist oder einen Laserschutzbeauftragten-Schein gemacht hat.

Eine Laserschutzbrille wäre zum Herumbasteln damit ein Muß, für die Verwendung des fertigen Moduls dürfte eine Web-Kamera zum Einrichten und eine lichtdichte Haube reichen, da die Kameras den Laserspot sehr gut sehen, wenn das IR-Filterplättchen vor dem Kamera-Chip entfernt wird ...

Viktor
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 11, 2010 08:19AM
... Update: - die typischen Laserdioden haben vermutlich 5Watt, einige ältere 6 Watt.

Da sie teilweise schon gekoppelt sind, wäre es möglich entsprechend 10 Watt mit einem verspleißten Paar zu bekommen, oder mehr, wenn mehrere Einzeldioden oder Paare auf einen Spot fokussiert werden - das muß ich vor allem wegen der dann vorgegebenen Faserlänge noch prüfen.

Die Endfaser hat 100 Mikrometer Kerndurchmesser, was mit einer Doppellinsenoptik einen Spot von etwa 80 Mikrometer Brenn-Durchmesser erlauben würde - eventuell runter auf 60Mikrometer Brennfleck mit Leistungsanpassung/Pulsen.

Das Einschalten/Modulieren erfolgt durch den Strom - bei meinem Hartlöt-Aufbau mit einer 8Watt-Diode hatte ich 6 LM317 parallel und über einen Atmega-Mikrokontroller per PWM-Ausgang und Halbleiterrelais konnte ich mit mehreren Kilohertz Pulsen und so die Leistung feiner steuern.

Da das Faserende noch geschliffen und die Faser in einen Panzerschlauch eingefaßt werden muß, schätze ich den Selbstkostenpreis für eine 'nackte' 5Watt-Diode auf etwa 100 Euro - mit Elektronik, Optik und Gehäuse könnte das dann je nach Ausbaustufe einen grob geschätzen Preis für ein komplettes 'schlüsselfertiges' Modul von etwa 300 Euro bis zu 700 Euro ergeben ...

Viktor
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 15, 2010 04:24PM
Hallo Leute,

... ich warte zwar immer noch auf ein paar von den 5Watt-Laserdioden zum Testen und für den Prototyp-Aufbau, aber ein paar Kommentare bezüglich der Preisvorstellungen wären schon recht interessant confused smiley

Bisher hatte ich den Eindruck, daß ziemlich viele Interesse an einem kleinen Laser für's Folienschneiden oder Pulversintern als zusätzlichem RepPrap-Tool-head hätten ...


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 16, 2010 05:42AM
hi vdx,
sicher laesst sich ein preis erst erfragen, wenn es einen prototypen gibt. 300-700 finde ich sehr realistisch, wenn nicht ein wenig zu optimistisch! fertige Module liegen imho im preis fast bei 1000-1500 EUR, je nach leistung und ausführung.

interesse ist sicher da, allerdings finde ich zum "experimentieren daheim" ein 5 watt laser schon sehr riskant, es sei denn man hat VIEL erfahrung. ich würde mich da im selbstbau erstmal nicht rantrauen. du hast da, soweit ich weiss, einiges mehr an erfahrung und kenne.

vll sollte sich die deutsche reprap community mal gesammelt bei dir einfinden (vor ort?). somit kann man schoen fachsimpeln und sich nebenbei auch mal kennenlernen *G*
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 16, 2010 05:59AM
Hi Jan,

... hab' grad im Laser-Cutter-Forum und im Wiki die aktuellen Preise von Lumics eingetragen - eine fasergekoppelte 8Watt-Diode für 200 Euro Netto ab 5 Stück Abnahme ... und ein fertiges Modul mit 10Watt, Pilotlaser und Faserbuchse (ohne Faser und Fokussieroptik) für 900 Euro Netto ab 5 Stück ...

Meine bisherigen Eigenbau-Versionen blieben unter 300 Euro für alle Zusatzkomponenten und Fertigungs-/Montagekosten bis zum fertigen Laser-Modul - zum Betrieb braucht man dann noch ein passendes Netzteil mit X Ampere, TTL- oder PWM-Signal zum Einschalten/Leistungssteuern und evtl. noch ein paar Schalter zum Vorselektieren des Grob-Leistungsbereichs in 1Watt-Stufen.

Daß ich damit nich reich werden kann, ist schon klar - die Idee war ja auch eher, daß jemand der Interesse daran hat, für unter 500 Euro an einen Laser kommt, mit dem man Folien und dünne Kunststoff-Platten schneiden oder Pulver aufschmelzen kann.

Die Gefahren bei der Anwendung sind klar bzw. müssen den Leuten sehr deutlich vermittelt werden - das ist weniger die Gefahr für die Augen (was allen sowieso klar ist), als z.B. die hochgiftigen Dämpfe und der Rauch, die abgesaugt und neutralisiert werden müssen ...


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 16, 2010 11:19AM
ho viktor,
das absaugen der daempfe ist weniger das problem, vielmehr, wie du schreibst, das neutralisieren. die meisten werden das dann sicher einfach mal so nach draussen blasen.

zu den kosten: das du damit nicht reichwerden willst meinste ich auch weniger, sondern eher die hemmschwelle fuer viele, sich im hobbybereich solche ausruestung zuzulegen. viele haben ja schon ein problem damit, die kosten fuer material und elektronik des reprap allein aufzubringen und versuchen stets durch billigheimerei zum ziel zu kommen. das ist auch ok, denn dafuer gibt es das reprap konzept ja.

also ich denke, wenn man da mal einen prototypen hat und demonstrieren kann incl. sicherheitseinrichtungen etc. koennen sich viele mehr darunter vorstellen und ueberlegen, ob es was fuer sie waehre.

innovation findet immer erst im kleinen statt. wir sind zumindest noch nicht soweit ueber laser nachzudenken. steht aber auf unserer taskliste und wenn es akut wird, werde ich mich sicherlich zuerst mal an dich wenden. schon mal danke fuer deine muehen hier im forum das thema laser zu vertreten.
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 17, 2010 03:23AM
... ich erwarte ein paar von den 5Watt-Dioden in den nächsten Tagen, dann kann ich auch mit denen weitermachen und ein paar Bilder posten - meine bisherigen funktionsfähigen Prototypen wären zwar auch interessant (vor allem der 50Watt-Faserlaser-Kopf auf der CNC-Fräse), allerdings sind's Unikate, die ich so nicht zum Selberbauen empfehlen kann, da kaum einer so einfach an die Komponenten und an das dafür notwendige Equipment drankommt eye rolling smiley

Wegen des 'akzeptablen' Preises habe ich von Interessenten schon Anfragen mit bis zu 3000 Euro Preisrahmen bekommen eye popping smiley

Das wäre für die DIY-Gemeinde aber weit jenseits der Möglichkeiten - eher was für kommerzielle Anwender ... die würden sich aber auch eher ein kommerzielles schlüsselfertiges System für 30.000 Euro kaufen, da es hier um Garantieen, Gewährleistung und typisch 10-jährige Servicezeiten geht ...


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 19, 2010 06:57AM
... hab' im Lasercutter-Forum ein paar Bilder zu den LM317-Stromtreibern und einem Pulsgenerator aus den XY-Steppulsen angehängt.

Die nächsten Updates werde ich dann nur noch im Wiki und im Lasercutter-Forum machen, außer jemand will die parallel auch hier in Deutsch haben ...


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 19, 2010 03:08PM
Hi Viktor,

also mir würdest du eine freude machen wenn du das hier auch in deutsch schreibst. Vielleicht ab und zu eine kurze zusammenfassung mit evtl. nen paar pics.

Gruß
Flo
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 19, 2010 03:43PM
In diesem Zusammenhang schon mal vorab als Info: Viktor wird als Gastautor bei uns im GRRF sicher auch ein paar Zeilen dazu schreiben.

Wollte ihn zwar im Blog vorstellen, aber wo die Zeit fehlt *G* .. kommt aber noch!

Willkommen VDX!


GRRF - German RepRap Foundation
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 19, 2010 04:26PM
Hi, ich bin neu hier.
Ich hab selbst noch kein Reprap habe aber schon erfolgreich millimeter große Teile erfolgreich gesintert.

Der Versuchaufbau ist derzeit recht simpel. Die Z-Achse übernehme ich derzeitr manuell mit der Hand.
Mit dem Aufbau will ich vielmehr Werkstoffe erproben die mit relativ schwacher Laserleistung Werkstücke
herstellen können. Dabei bediene ich mich der Aushärtung von UV-Gels und schmelzen von Kunststoffen.
Aber auch eine Mischung von beiden habe ich gute ergebnisse erzielt.

Nagelgel und UV-Kleber sind sehr teuer für das RepRap Programm.
Kebudur HT-Harz is relativ günstig aber der umgang damit ist umso gefährlicher.

Dennoch habe ich ein Pulver gefunden das man für 1kg nur 3 Euro zahlt. Das Pulver is fein wie mehl
und der schmelzpunkt ist auch gering. In kombination mit ein Temperatur härtendes Gel lassen sich
erstaunlich feine details wiedergeben. Aber auch ohne das Gel kann man gut sintern.
Ich nenn das mal nass und trocken sintern. ^^
Beides hat vor und nachteile ich werde sie später hier mit Bildern hinterlegen.

Gruß, Rob
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 19, 2010 04:46PM
... OK, also werde ich wohl "auf 4 Hochzeiten Tanzen" müssen spinning smiley sticking its tongue out

@Rob - willkommen im Team smileys with beer

Mit was für Energien/Parametern sinterst du?

Ich habe als potentielle Sinter-Werkstoffe z.B. geschmolzene schwarze Granit-Kugeln mit Größen zwischen 100 und 200 Mikrometern, die sich schon mit 1Watt auf 50 Mikrometer fokussiert schmelzen lassen - zum Aufsintern bräuchte ich aber höhere Leistung und einen etwas größeren Spot ... da kommen die 5Watt-Dioden gerade recht ...

Ich habe in meinem Ort eine Kunststoffverarbeitende Firma, von der ich mal ein Säckchen weißes Kunststoffpulver für Schmelzextrudier-Tests bekommen hatte - die müßten auch dunkles/absorbierendes Zeugs dahaben, muß ich mal nachfragen ...

Letztes Jahr habe ich Versuche mit Pasten aus massiven und hohlen Glaskugeln um 50 Mikrometer Durchmesser herum und Wasserglas gemacht ... und Eisen-Kugeln mit mittleren Verteilungen um 5, 10 und 50 Mikrometer hätte ich auch noch, allerdings nur noch ein paar 100 Gramm und der Hersteller (BASF) hat die Abteilung auch schon vor 15 Jahren dichtgemacht sad smiley

Ansonsten hätte ich noch hellgraue Aluminiumsilikat-Hohlkugeln um 50 Mikrometer herum da (Omega-Spheres) und ein paar Proben Keramik-Grünling-Folie um 0.1 und 0.3mm Stärke, die ich mit dem Laser schneiden und/oder aufschmelzen kann, so daß damit 3D-Strukturen aus gesinterter Keramik laminiert werden könnten ...

Mit was für Materialien hast du Erfahrung bzw. was hast du da?

Edited 1 time(s). Last edit at 02/19/2010 04:51PM by VDX.


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 21, 2010 12:31AM
@VDX, man da stellst du mir als Leie eine Aufgabe die ich fast nicht lösen kann.
Nach mehrmaliegen schätzen messen und prüfen komme ich auf 150-200 mikrometer schnittbreite



Ich habe einen 250mW blauen Laser and einen Plotter montiert. Hab aber auch mehere 500mw Dioden
einen 750mw Glasfaser und eine 1W Diode die aber mit Kühlkörper zu schwer ist für den kleinen Schrittmotor.
Ich werd mir später eine Aufnahme für die 750mw Diode machen. Zum Experimentieren habe ich
eine 4W und eine 20W Diode mit Glasfaser bestellt. (Günstige 7W Dioden gibst es jetzt Ebay)

Zum Material werde ich später was dazu sagen da ich in einer sehr frühen Testphase bin.


Mein Versuchsaufbau ist simpel.
Als Medium benutze ich wegen des schwachen Lasers nur Kunststoffpulver.
Ich sende einen Plotterbefehl der mir einen 1 cm langen strich mit der langsamsten Geschwindigkeit
zeichnet. Wenn ich mir die Schneidnaht mit Laser im Kunststoff so anschaue müsste ich mindestens
10 striche nebeneinander sintern um auf ca. 1mm breite zu kommem besser etwas mehr.
Also laß ich den Laser 15 mal mit einen zwischenabstand von 0,05mm für 1mm breites Objekt fahren.
Das ganze ist experimentell, ich hab auch schon mit größeren zwischenabständen gestintert.

Die Z-Achse ist das größte Problem, derzeit pudere ich das pulver mit einen Pinsel auf.
Mit einer Walze über das Pulver zu gehn währen sicherlich bessere Ergebnisse machbar,
bis dahin ist viel Handarbeit gefragt.
Die fertigen Objekte teste ich auf härte und festigkeit.

Man könnte auch das Pulver per Mikrovibration durch eine Kanüle vor dem Laser bringen,
dennoch bevorzuge im fertigen Prozess die Z-Corb Methode um auch "Brücken" bauen zu können.

Eine andere Idee währe ein Bad aus einen Gel das UV oder Temperatur härtend wirkt. Der Laser könnte je nach
Brennpunkt innerhal des Gels Objekte brennen ohne das sie von der Schwerkraft oder Auftrieb beeinflusst
werden da sie die gleiche Masse aufweisen wie das Gel selbst.


Wie man sieht ist die Leistung sehr gering und dennoch kann man kleinere Objekte herstellen.
Durch eine Temperatur Erhöhung vom Medium kann man auch mit einer kleinere Leistung sintern.
Mit größere Leistung kann man schneller und auch mit schwerigen Materialien sintern ohne frage.
Ich denke auch das 5W reichen, wenn ich es mit meinen Ergebnis vergleiche währe es 4x so schnell
mit der 4-5 fachen der Fläche. Das kann sich sehn lassen.


Um Effektiv zu sintern könnte mann die Füllung von Objekten mit einen starken und breiten Laser sintern.
Für die "Haut" verringert man den Focus und die Leistung des Laser so das die kleinsten Details
wiedergegeben werden können.

Hier nochmal eine Beschreibung zu den Objekten.

Trockensintern mit Kunststoffpulver: Hohe Kantengenauigkeit, die Objekte sind hart und spröde
können aber auch sehr leicht brechen.
Ich will versuchen die Objekte bis kurz vorm Schmelzpunkt im Backofen zu legen in der Hoffnung
das alle Moleküle zusammenschmelzen.
Die nächsten Versuche werde ich ohne zwischenabstand sintern. Der Laser muß 40 mal für ein 1mm breites
Objekt fahren !
Weiterhin werde ich Pulversorten bestellen die mehr flexibilität aufweisen.

Nassintern: Mit gleichen Pulver aber durch zugabe eines Temperatur härtendes Gel.
Hohe Kantengenauigkeit, hab von der Industrie nicht besseres gesehn !
Die Objekte sind erstaunlich flexibel fast wie Gummi mit hoher reißfestigkeit. Man kann die Objekte
im Backofen legen um sie weiter härten zu lassen dennoch bleiben sie weiterhin flexibel.

Um das ganze bildlich vorzustellen habe ich ein Video auf Youtube hochgeladen.

http://www.youtube.com/watch?v=uu6Lemm_Dts




Selbstverständlich beachte ich die Sicherheitsvorschriften, Kein Laserstrahl kann außerhalb des
Versuchsraum dringen, keine unbefugte Personen befinden sich im Raum und zu eigenen Schutz sind
mehrere Laserschutzbrillen verschiedender Wellenlängen vorrätig.

Edited 1 time(s). Last edit at 02/21/2010 03:39AM by Rayrap.
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 21, 2010 02:53PM
Hi Rob,

... das klingt schonmal sehr gut smileys with beer

Auch danke für den Tipp mit den 7Watt-Dioden - hab' mir mal 2 für 30Euro gekauft und hoffe, daß der Update mit "... kauf 2, bekomme 3 ..." stimmt, dann habe ich 3 von den Dioden á 10 Euro.

Nach der Beschreibung können die als Puls bis zu 32 Watt, das dürfte dann aber nur mit massiver Kühlung und langen Pausen zwischen den Pulsen gehen.

Mal sehen, wie die optische ankopplung ist - bzw. wieviel Leistung ich in einen runden Spot zusammenbekomme ...

---
Zum Sintern mit Kunststoffpulver kann ich dir noch Lasertoner empfehlen - ich habe noch einige Nachfüllflaschen älteren Kopierer-Toner von Sharp da, heutige Lasertoner könnten evtl. sogar noch besser gehen ... das ist entweder Latex oder Epoxy-Puder mit Graphit ...

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Zum Auftragen des Pulvers kannst du dir evtl. mal ein paar Blogs zu DIY-3D-Pulverdruckern suchen - da werden z.B. seitlich Papierstreifen aufgeklebt, so daß immer eine Erhöhung um 0.1mm dazukommt, dann das Pulver etwas überhöht aufgeschüttet und auf den Papierstapeln aufliegend mit einem Lineal abgezogen.

Mit dünneren Folien-Stapeln könntest du auch weniger als 0.1mm aufbauen - z.B. mit großen Streifen-Magneten untendrunter und dann Streifen von z.B. 0.05mm oder sogar 0.01mm Stahl-Fühlerlehrenband auflegen ...

---
Ich habe für die Tests eine CNC-Fräse, damit kann ich mich in einem Arbeitsraum von etwa 550x500x90mm mit einer momentanen Auflösung von 12.5Mikrometern frei bewegen. Irgendwann hänge ich an dei Fräse Mikroschritt-Endstufen dran, dann ist die Schrittauflösung bis unter 1 Mikrometer einstellbar, die mechanischen Ungenauigkeiten liegen aber im bereich um 2 Mikrometer herum.

Die nächste Baustelle ist eine steifere/genauere Mechanik mit etwa 200x200x100mm und einer Genauigkeit von 1 Mikrometer - hab' das meiste dafür schon da, muß mir nur noch den Z-Achsen-Aufbau überlegen ...

Ab dann wird's spannend, da ich dann mit dem Faserlaser und einem 5Mikrometer-Spot rumprobieren kann, was in der Genauigkeit "nach Unten hin" so alles machbar ist spinning smiley sticking its tongue out


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
February 22, 2010 03:55AM
... Update zu den "7-Watt"-Laserdioden bei ebay für 15Euro:

Es sind Puls-Dioden, die pro Puls 35 Watt abgeben und 15Ampere ziehen.

Allerdings ergibt der maximale Duty-Faktor mit 0.08% ziemlich wenig mittlere Gesamtleistung ... ich komme hier auf 28 Milliwatt kontinuierliche Leistungsabgabe (mit aktiver Kühlung!) - mehr geht nur sehr kurzfristig, da die Diode sich dann aufheizt und lange Abkühlpausen braucht ... und starkes Aufheizen - auch nur kurzfristig - geht definitiv zu Lasten der Lebensdauer eye popping smiley

Also dürften die 7Watt über längere Zeit nur mit ein paar Einzelpulsen, langen Pausen dazwischen, extremer Kühlung und absolut hart am Lebensdauer-Limit zu erreichen sein, so daß eine 7Watt-DIY-Lösung damit voraussichtlich nicht machbar ist sad smiley

Die Frage ist eher, was mit den superkurzen 35Watt-Pulsen und 1kHz Repetierrate zu machen ist, bzw. wie sowas als DIY aufzubauen wäre ...

Ein anderes Problem dürfte die Fokussierung sein - in diesem Typ sind 3 Einzeldioden zu einem Array zusammengesetzt, die eine emittierende Fläche von etwa 254x203 Mikrometern haben und als Abstrahlwinkel eine Charakteristik von 10° in der 'Slow'-Orientierung und 35° sekrecht dazu in der 'Fast'-Orientierung.

Durch das Fenster hindurch wird man also bestenfalls einen Spot von etwa 250 bis 300 Mikrometer Durchmesser hinbekommen. Mit der unterschiedlichen Strahlwinkeln wird man auch kaum die Leistung durch 'Defokussieren' anpassen können, wie das bei einem runden Fokus aus einer Glasfaser möglich ist.

Mein vorläufiges Fazit: - durch den Preis eventuell interesant für jemanden mit dem passenden Equipment für Pulsanwendungen, aber eher nicht für DIY-Laseranwendungen geeignet eye rolling smiley

Mit den 1Watt- und 5Watt-Dioden mit angekoppelter Faser sieht's anders aus: - da kommt die Leistung von 1W bzw. 5W CW direkt aus dem Faserende mit einer gleichmäßigen Divergenz von etwa 12° raus - bei meiner 1W-Diode aus einer 0.06mm Faser (mit einem integrierten roten Pilotlaser), bei der 5W-Diode aus einer 0.1mm-Faser (ohne Pilotlaser) ...

Edited 3 time(s). Last edit at 02/22/2010 10:05AM by VDX.


Viktor
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Ich habe mir bei ebay mal günstig eine 7W Laserdiode gekauft, die ich jetzt hier rumliegen hatte. Wollte mir auch irgendwie einen Lasercutter basteln. Da ich aber nicht genug Ahnung habe und von den vielen Gefahren gehört habe, hab ich erstmal die Finger davon gelassen.
Was fange ich nun damit an? Falls ihr ne tolle, sichere Selbstbaulösung habt, nur her damit.
Ansonsten verkaufe ich die Diode auch gerne, wenn jemand Interesse hat!

Gruß

Moritz @dustysnow
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 01, 2010 05:23PM
Hi Moritz,

... ist das eine von den oben beschriebenen Puls-Dioden, oder eine CW-Diode?

Hat sie ein Fenster oder eine angekoppelte Glasfaser?

Kannst du ein paar Spezifikationen oder den Typen nennen?

Im Wiki zum Laser Cutter habe ich ein paar Schaltungsvorschläge drin, damit kannst du dir einen PWM-Treiber für CW-Dioden bauen ... für Puls-Dioden benötigst du allerdings deutlich kürzere/schnellere Schaltzeiten ...


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 22, 2010 05:48PM
Update ...

... endlich sind die 5Watt-Dioden angekommen - bisher noch mit unbearbeiteten Enden ... anbei ein Bild, wie 2Watt aus der ungeschliffenen Faser auf 5mm Entfernung schwarzes POM wegdampfen ...

Ich habe die LaserCutter-Wiki aktualisiert und werde die nächsten Tage/Wochen die Optik und Elektronik für die Module aufbauen ...


Viktor
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Attachments:
open | download - Unfokussiert-2Watt.jpg (113.2 KB)
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 22, 2010 05:59PM
Hallo Viktor,
danke für die Neuigkeiten.
Nur eine Bitte, könntest du es auch im German Forum auf Deutsch eintragen.
Danke Reiner und viele andere auch


Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 22, 2010 06:13PM
Hi Reiner,

... ich werde meine Ergebnisse hier in Deutsch, in der englischen Sektion und in der LaserCutter-Wiki in Englisch mitbloggen.

Ich weiß nur noch nicht, ob ich auch die Ergebnisse mit dem Faserlaser posten sollte, da das wohl eher kein Teil 'für den Hausgebrauch' ist confused smiley


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 22, 2010 06:20PM
Hallo Viktor,
noch nicht. >grinning smiley<
Gruss Reiner


Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 23, 2010 04:32AM
Hi Reiner,

... nur daß keine Mißverständnisse entstehen: - die 5Watt-Diodenlaser mit angekoppelter Faser sind keine Faserlaser - die werde ich nach Möglichkeit auch verkaufen können ...

Der Faserlaser ist ein völlig anderes System, bei dem knapp 30 5/6-Watt-Laserdioden (etwa 160 Watt Pumpleistung) ihre gesamte Leistung in eine dotierte Faser einkoppeln, die dann als Laserresonator mit einer etwas anderen Wellenlänge und um Größenordnungen besserer Köhärenz etwa 1/3 der Pumpleistung als Laserleistung ausgibt.

Bei meinem sind das 1 bis 50 Watt mit einer so hohen Güte, daß ich mit Strahlaufweiter und Fokussierlinse einen Spot runter bis zu 5Mikrometer Durchmesser bekomme ... das ist in etwa die gleiche Energiedichte, wie ein NdYAG-Laser mit über 1kW Leistung ...


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 23, 2010 06:47AM
... ich habe die LaserCutter-Wiki ins Deutsche übersetzt ...


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 24, 2010 03:31PM
... der erste Versuch die Faser in eine Ferrule einzukleben 'ging in Rauch auf' - Faser- und Ferrulenspitze sind mir bei 2 Watt weggeschmolzen sad smiley

Muß nächstes Mal beim Vorbereiten und Polieren etwas sorgfältiger sein bzw. mir für Daheim auch noch ein gutes Arbeitsmikroskop organisieren eye rolling smiley


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 29, 2010 04:27AM
Update...

... ich hab's jetzt reproduzierbar hinbekommen, die Faserhülle definiert abzuisolieren und die Kernfaser so zu brechen, daß das Ende sauber und fast senkrecht ist, so daß ein gleichmäßig runder Kegel abgestrahlt wird ... zwei Fasern habe ich gerade mit UHU-Endfest in Ferrulen eingeklebt und warte darauf, daß das Epoxy abbindet ...

Damit lassen sich schonmal Einzel-Lasermodule mit 5Watt Leistung aufbauen, die mit einer Fokussieroptik auch einen sauberen Spot ergeben.

Für Bündel-Optiken zum Addieren der Leistung in einen Spot reicht das noch nicht - hier müssen alle Kegel genau axial abstrahlen, oder ich müßte alle Fasern und Kollimator-Linsen einzel justieren, was mit meinem Equipment nicht möglich ist ...

Also muß ich mir auf Dauer doch noch irgendwie eine hochgenaue Faser-Schleif- und Polier-Vorrichtung aufbauen confused smiley


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 30, 2010 07:58AM
Update ...

... nach dem Abbrechen einzukleben ist etwas problematisch: - kleinste Kleber-Schlieren auf dem Faserende führen durch die hohe Energiedichte (bis zu 4 Watt Leistung in einem Fleck von etwa 30 Mikrometer Durchmesser) zum Karbonisieren des Klebers und zum Aufheizen/Abrauchen des Faserendes ... hier muß ich mir noch was überlegen, um gleich nach dem Einsetzen das Faserende zu reinigen - nach dem der Kleber anfängt abzubinden und ich die Ferrule aufnehmen kann, ist's kaum noch möglich ...

Erst nach dem Einkleben abzubrechen ist auch nicht sinnvoll - das klappt nur selten schon beim ersten Mal ... bei einem Teil mußte ich 8 mal brechen, bis das Ende plan und senkrecht war eye rolling smiley

Ich habe inzwischen 5 weitere Fasern 'Endbearbeitet', so daß ich damit bis/über Ostern mit den Fokussieroptik-Varianten weitermachen kann.

Ich hoffe, daß ich es bis nächste Woche schaffe, ein 5Watt-Modul an meine Fräse zu 'schnallen' und ein paar Schneid- und Sinter-Tests zu machen ...


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 30, 2010 09:24AM
mal für ganz dumme... was ist eigentlich ein "Ferrule" ?


Mfg
Wolfgang
Aller Anfang war schwer - Wolfstrap Reprap-fab.org Meine Meinung

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 30, 2010 09:41AM
Hi Wolfgang,

... das ist ein Zylinder aus Kunststoff oder Keramik zur Aufnahme und Schutz eines Glasfaser-Endes, damit man damit hantieren kann.

Hier z.B. bei einem LWL-Stecker, das graue Teil, das vorne rausschaut ...


Viktor
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Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
March 30, 2010 09:49AM
Das ist dann natürlich ein Problem das zu verkleben ohne die Faserfläche zu versauen... kann ich verstehen.


Mfg
Wolfgang
Aller Anfang war schwer - Wolfstrap Reprap-fab.org Meine Meinung

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.
VDX
Re: Laserdioden-Kopf zum Folienschneiden oder Sintern
April 01, 2010 03:43AM
Update ...

... hab's hinbekommen, eine Faser mit kleinem selbstgebastelten Optikkopf (etwa 7mm Durchmesser, 20mm lang, 30mm Fokusabstand) in einen zusammengestoppelten Panzerschlauch reinzubekommen und Panzerschlauch und Diode auf ein Stück Aluprofil draufzuschrauben, so daß sie unempfindlich genug für den Einsatz an der Fräse ist.

Die nächste Aktion ist das Einbinden als Werkzeug in die Fräsensteuerung, dann mache ich ein paar Schneid-/Gravier-Tests und stelle noch ein paar Bilder rein.

Gibt's konkretes Interesse an Lasermodulen und wie sehen die Preisvorstellungen aus?


Viktor
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Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org]
Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]
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