Laserschneiden mit einer 445nm-Diode

... hab' auf Wunsch meiner Frau einen 'Elch-Bogen' gezeichnet und aus 4mm Pappel-Sperrholz aus dem Baumarkt und 3mm Balsa-Sperrholz von Thomabalsa geschnitten.

3.5W@445nm-Diode, Leistung auf etwa 2W, Puls/Pausen-Verhältnis auf etwa 50%, beim 4mm-Pappel-Zeugs waren 5 Durchgänge á 7min erforderlich, beim 3mm-Balsa immerhin noch 4

Hier beim Schneiden des Balsa-Sperrholzes - einmal ohne Schutzfenster:




... mit:




... und fertig:




... und hier der aufgebaute alte aus 4mm-Pappel-Sperrholz und dahinter einer aus Tonkarton:

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Viktor
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Sehr schön! Viktor, Deine 7 Minuten pro Durchgang entsprechen dann wieviel mm/min? Für 4mm Balsaholz brauche ich bei meiner 2W M140 Diode @ 1A (ca. 1,3W) 5 Durchgänge mit 100mm/min und jeweils eine Z-Achsen Absenkung von 0,8mm. Senkst Du auch ab um den Fokus nach zu führen?

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Deltadrucker, Tantillus Reborn by Toolson/Protoprinter, meine kommerzielle Webseite

... ich habe in Z nicht abgesenkt und die Graviergeschwindigkeit war bei 16mm/s bzw. 960mm/min ...

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Viktor
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Jetzt wo ich gelesen habe, was Du für ein Laser-Repertoire hast...
Liegen die 445nm Dioden in ihren Eigenschaften wirklich so weit vorne? Oder ist es eher die Einfachheit im Umgang mit den Dioden, dass Du sowas nicht ruckzuck mit einem der Faserlaser ausschneidest.

... einmal die Einfachheit, dann noch der günstige Preis, aber auch die Wellenlänge - während die meisten hellen organischen Materialien (auch Kunststoffe) für das 1070nm-IR-Licht des Faserlasers durchschienend oder durchsichtig sind, lassen sie sich schon mit wenigen Watt blau bei ausreichend Energiedichte sehr gut gravieren.

Faserlaser haben ihre Vorteile vor Allem bei Metall oder Keramik - aber auch nur, weil sie mit von Haus aus sehr hohe Leistungen und gute Strahlqualität mitbringen.

Zu sehen ist das bei enem direkten Vergleich zwischen eine blauen 445nm-Diode und einer 975nm-IR-Diode -- um das, was die 2W@445nm-Diode mit einem Spot von 50µ schafft, auch mit einem 100µ-Spot der 9W@975nm-Diode hinzubekommen, benötige ich fast die volle Leistung ... etwa 7-8Watt!

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Viktor
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... für die Messe nächste Woche mache ich noch ein paar Lasermuster mit der blauen 3.5W-Diode - die Gravierspur (bzw. der Spot) ist schon deutlich unsymmetrischer, als bei der 2W-Diode, es sieht aber immer noch ganz gut aus

Der dunkelblaue Rand, das rote "smt" und "2016" sind aus vorher aufgeklebte "Designfolie" aus dem Baumarkt geschnitten und der Überstand abgezogen, das Logo vorne ist nur graviert:

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Viktor
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... hab' für die Messe nächste Woche eines meiner Lasermodule 'verhübscht', um es vorzeigen zu können - hier ein paar Bilder vom Werdegang:

- das CNC-Program in Editask10:




... am Lasern:




... fertiges Ergebnis:




... Folie abgezogen:




... und Deckel montiert:




Auf der Messe haben wir eine andere Anlage in einem Schutzgehäuse mit Laserfenster ...

Edited 1 time(s). Last edit at 04/23/2016 08:51AM by VDX.

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Viktor
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Danke für die Info und die ganzen Bilder.
Bin nun doch neugierig geworden und werd mit wohl in absehbarer Zukunft dann mal eine Bleue Laserdiode zulegen müssen.
Gibt ja wohl doch eindeutige Vorteile die mir bislang entgangen sind, da hilft nur selber testen

Quote
VDX
Auf der Messe haben wir eine andere Anlage in einem Schutzgehäuse mit Laserfenster ...

Was nimmt man da so als "Laserfenster" um die Strahlen wirklich sicher drinnen zu behalten?
Vielleicht hast du da ja mal ein oder zwei Links?


Gruß Peter

... das kommt auf den Laser und deren Wellenlänge an - bei den blauen Laserdioden gibt es z.B. "zertifizierte" Laserfenster für 600€ pro Quadratmeter, welche praktisch die gleichen Absorptionsraten haben, wie orangefarbenes Plexiglas von Evonik aus dem Baumarkt für 70€ pro Quadratmeter

Für privat und bei Abschätzung der relativ geringen Wahrscheinlichkeit eines zur Seite wegreflektierten Strahls nehme ich die Fenster aus dem Baumarkt ... oder auch einfach nur eine Schutzbrille mit dem Kunststoff drin -- für die Firma sind wir gezwungen, zertifizierte Fenster einzubauen

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Viktor
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Danke

natürlich nur für privat gefragt. Dann werde ich mal schauen wo ich das her bekomme.

Gruß Peter

... das dürfte dieses sein - [www.plexiglas-shop.com]

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Viktor
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Ja das hab ich auch gefunden

... und auch schon die Zuschnitte bestellt ....


Danke, nochmal.

Ich glaube wenn ich meinen Drucker fertig habe, werde ich mich mal ein wenig ins Lasern einlesen, und selbst mal was bauen Reizt mich ja schon ein wenig.

... der Vorteil bei der Auf-/Umrüstung eines 3D-Druckers zum Lasergravierer ist vor Allem der, daß du keine zusätzlichen Kräfte beachten mußt, wie z.B. beim Fräsen -- und du kannst den Laser auch viel schneller bewegen, als mit einer normalen CNC-Fräse mit Spindelantrieb.

Allerdings siehst du sämtliche Instabilitäten und Elastizitäten in der feinen Laserspur auch viel deutlicher, als beim 3D-Drucken ... so daß hier ein stabiler Rahmen und steife Zahnriemen notwendig wären ...

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Viktor
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Hatte mir überlegt, wie auch hier schon öfters im Forum gesehen einen Rahmen aus Alu-Profilen zu bauen. Da mache ich mir auch keine Sorgen, will mich aber erstmal in die Elektronik vom Laser allgemein einlesen, um Fehler zu vermeiden, und zwecks der Sicherheit ^^ Also wer Links mit Lesestoff für mich hat, immer her damit

... hast du alle Threads hier in der Laserecke und im Englischen Lasercutter-Forum schon durch?

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Viktor
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Nope bin aber dabei

Hallo,

habe eben mal bei Ebay rein geschaut und eine 2,5W Laserdiode mit 445nm gefunden zu sagenhaften 100.- Euronen: Ebay 2,5W Laserdiode 445nm.
Taugt die bei den geringen Preis überhaupt etwas?
Was ist wenn man die noch dazu auf 2W begrenzt damit die etwas länger hält?

mfg,
Rickenharp

... in dem Modulgehäuse schein schon der Konstantstrom-Treiber mit 1.3A Feststrom drin zu sein - damit ist das Teil bereits auf unter 2A begrenzt.

Wenn das eine LM317-Schaltung ist, dann ist das Gehäuse etwas zu klein um als Kühlung ausreichend zu sein ... auch mit dem Lüfter hinten dran.

Du kannst natürlich einen externen Treiber mit Stromregelung und Modulation dranhängen ... dann würdest du praktisch nur die Diode mit Linse und Halterung kaufen, was nach hiesigen Preisvorgaben immer noch nicht zu teuer ist, wenn da wirklich eine 2.5W-Diode drin steckt, und nicht eine etwas 'überdrehte' 1.6W-Diode ...

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Viktor
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... für die nächste Messe mache ich wieder ein paar Lasermuster - aktuell vom Typ "Lasergeschnittene Dichtung"

Hier mal die ersten Teile aus verschiedenen Materialien, von Dichtungsgummi über Karton und Moosgummi bis PS-Hartschaum:







- am Besten geht das aber immer noch mit Moosgummi:





... und hier ein Video vom Laserschneiden mit einer 'gepulsten' 3W-Diode - [vimeo.com]

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Viktor
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... mit etwas Geduld (8x laaangsaaam drübergravieren ) gehen auch zähe+dicke Schaumstoffe - das ist das Material, aus dem normalerweise Schuhsolen gefräst werden:

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Viktor
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... hab' noch ein Testmuster aus 3mm dickem Pappel-Sperrholz gemacht.

Beim seitlichen Absaugen gibt es Schmauchspuren in Richtung der Absaugung -- normalerweise wird das entweder durch Wegblasen mit Preßluft verhindert (dann ist der Rauch aber im ganzen Raum, was ich nicht will), oder durch nachträgliches drüberschmirgeln

Die leichten Schmauchspuren beim Gravieren habe ich noch drauf, die viel stärkerern beim Schneiden habe ich mit vorheriger Abdeckung per Paketband verhindert - die sind jetzt mit dem nach dem Schneiden abgezogenen Paketband im Müll

Anbei die Bilder der einzelnen Schritte - Gravieren der Schraffur ohne Abdeckung:





- Abdeckung mit Paketband und erster Schnitt mit geringer Leistung zum Freilegen des Holzes, zweites Bild mit Komplett-Schnitt:





- Fertig geschnitten von Vorne, von Hinten ... und das Paketband abgezogen:

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Viktor
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Hallo in die Runde.
Sehr schöne arbeiten, Respekt!!
Darf man fragen was ihr für Software benutzt?
Ich bin auch am Überlegen meine Fräse um einen Laser zu erweitern.
An Stelle der Spindel einen Laser. Bin mir nur nicht so ganz im Klaren wie der Laser dann geschaltet wird? Die Spindel wird über M4 ein und M5 ausgeschalt und Z angehoben bei lehrfahrt.
Aber wie ist es bei dem Laser??
Grüße Heiko

Hallo Heiko,

meist verwende ich die kommerzielle Software Editask10 fürs Lasergravieren und -Schneiden - werde demnächst aber auf ein von mir "umgeschriebenes" Pronterface-Derivat und Marlin4Due umstellen.

Das modifizierte Pronterface (heißt dann "gieCAPS") mit den Erweiterungen habe ich hier als Steuerung für den von mir entwickelten Pastedispenser vorgestellt - [forums.reprap.org]
Das ist so aber auch fürs Lasergravieren/Schneiden verwendbar.

Die Software kann kostenlos downgeladen werden, die zusätzlichen Import-Plugins als Exe's gibt es dann aber nur in Verbindung mit einem Gerät oder als Zukauf.

Die Lasermodule steuere ich entweder in Kombination mit einem Aktivierungs-Pin über die Schritt-Pulse der XY-Achsen, oder bei gieCAPS/Marlin4Due über die Extruder-Pulse.

Als Steuerung habe ich für Editask10 ein STM32F4Discovery-Board mit UHU-Servotreibern drin, oder für gieCAPS/Marlin4Due aktuell ein RADDS-Board, demnächst ein von uns entwickeltes "industrielles" Board, das wie RADDS angesteuert wird, aber alle Signal- und Ansteuer-Pegel auf industrieübliche 24V anhebt und ein paar zusätzliche Schutz-/Sicherheitsmaßnahmen bietet ...

Edited 1 time(s). Last edit at 08/24/2016 06:14AM by VDX.

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Viktor
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Viktor, wenn du mal was anderes testen willst, sag bescheid. Teacup läuft mittlerweile ganz gut auf meinem STM32.

Edited 1 time(s). Last edit at 08/25/2016 05:13AM by Wurstnase.

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Triffid Hunter's Calibration Guide

--> X <-- Drill for new Monitor

Most important Gcode.

... ich wäre am STM32F4 als Firmware-Controller schon interssiert - habe momentan die Discovery-Boards mit der Firmware für Editask10 am Laufen und ein freies F429-Board mit TFT-Display, was aber noch nicht genutz wird.

Hab' nur aktuell keine Zeit, eine neue Bastelle anzufangen ... und überlege mir dann evtl. eher was in Kombination mit Linux auf einem RasPi3 ...

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Viktor
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Das mit den Baustellen kenne ich gut
Aktuell würde aber auch nur nen F411RE in frage kommen.

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Triffid Hunter's Calibration Guide

--> X <-- Drill for new Monitor

Most important Gcode.

... heute habe ich ein paar Tests mit farbigem PE-Schaumstoff gemacht, wie er normalerweise für Koffer-Einsätze verwendet wird - das geht damit sehr gut ohne verbrannte Ränder

Hier ein Video vom Lasergravieren und -Schneiden des roten Schaumstoffs - [vimeo.com]


Schwarzer Schaumstoff geht auch sehr gut, die leitfähigen Schaumstoffmatten für IC-Lagerung/Versand sind aber aus einem anderen Material, das bei zu langsamem Brennen auch vom heißen, seitlich wegziehendem Rauch angeschmolzen wird - hier muß ich entweder deutlich schneller schneiden, oder die Oberfläche vorher auch mit dem Paketband abdecken ...

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Viktor
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Viktor, da meine Dioden zZt. ohne fahrbaren Untersatz in der Schublade liegen, trage ich gerade die Bestellung für einen Core XY Cutter zusammen. Dabei wird das eigentlich nur ein Spark Cube Oberteil. Meine Frage ist, ob ich einen in Z erfahrbaren Kopf mit einplanen sollte. Hast Du bei diesen Objekten abgesenkt? Ich kann den Einfluss auf die Qualität des Schnitts bei dickeren Materialien nicht abschätzen... Den Fokus würde ich immer über eine Lehre einstellen. Kopf absenken, festschrauben, lasern. Ich würde ungern noch einen Stepper mit durch die Gegend fahren lassen...

Danke
Manuel

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