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Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?

Posted by VDX 
VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 11, 2019 05:26AM
... bin gerade wieder an was anderem dran - eine blaue 6Watt-Diode mit Prismen-Strahlformung und Beam-Expander für einen Galvoscanner.

Die "Strahlform" in den Bildern sieht etwas undefiniert aus, das ist aber bei der Materialbearbeitung kein großes Problem, solange 90% der Leistung in einem sauberen Spot ankommen (siehe letztes Bild mit dem Brennfleck in 1m Abstand).

Zuerst mal nur die Diode mit Prismen, ohne Beam-Expander - einmal bei 300mA noch als "LED" und mit 400mA, wo die meisten Moden schon angeschwungen sind:



- hier das "Fernfeld" in 1m Abstand:





- und hier durch den Beam-Expander bei ebenfalls 300 und 400mA und mit Min- und Max-Einstellung im Fernfeld:





So schaut dann bei 1A (etwa 1.5Watt Leistung auf ca. 4x4mm) der "Brennfleck" in 1m Abstand aus:




Viktor
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VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 11, 2019 11:03AM
... zusammen mit dem Galvokopf schauts dann so aus - das montiere ich dann zum Testen an eine meiner CNC-Anlagen:




In der späteren Anwendung ist der Galvokopf im Gehäuse auf einer mittig angeordneten Z-Achse montiert und darunter bewegt sich ein XY-Koordinatentisch mit etwa DIN-A3 Verfahrbereich.

Für meine eigene Variante davon habe ich eine richtig stabile Movtec-XY-Anlage mit 500x500mm - hier ein Video von der, wie mein Jüngster mit der im jog-Mode etwas "rumspielt", nachdem wir sie nach dem Transport wieder zusammengeschraubt hatten:

[vimeo.com]


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 11, 2019 12:47PM
... und das wird die spätere Z-Achse:




Für die Vortests montiere ich den Galvokopf auf meine CNC-Anlage, so wie in dem Video hier:

[vimeo.com]


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 12, 2019 06:12PM
... hab' mal zum Vergleich (eine "weiße 100Watt-LED" gibt bei 100Watt elektrischer Leistungsaufnahme nur 20Watt optisch aus!) den Wirkungsgrad einer der 200W-Dioden "ausgemessen".

Mein Leistungsmeßgerät (bzw. der Silizium-Sensor) kann laut Handbuch als Dauerbestrahlung nur 30W ab - also darunter bleiben.

Diode ohne Fokussierlinse (=> "Quadrat-Strahl" mit 6x6mm) -- 10A-Netzteil auf 6A ... Netzteil zeigt 9V ... Leistungsmeßgerät zeigt 25 Watt

Daraus folgt: -- elektrische Leistungsaufnahme = 9V x 6A = 54 Watt

Bei einer optischen Emission von 25 Watt ist das ein Wirkungsgrad von 46% !! - gar nicht mal so schlecht cool smiley


Viktor
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VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 24, 2019 07:06AM
... bin gerade am Aufbauen eines Faser-Anschluß-Adapters für die 200Watt-Dioden.

Da nach dem Ausbauen der speziellen SMA-Buchse "praktischerweise" ein Loch mit 15mm Durchmesser vor dem Austritt ist, habe ich mir aus "Baumarkt-Teilen" einen passenden justierbaren Adapter mit verschiedenen Gewinde-Buchsen und -Hülsen aufgebaut, in den ich dann beliebige Fasern reinsetzen kann -- geplant sind vorerst 0.4mm Glasfasern ... dafür habe ich mir ein 2mm-Messing-Röhrchen für die "Ferrulen" besorgt, das dann in die Justierbuchsen eingeklebt wird.

Die ursprünglichen Teile / abgedreht+aufgebohrt / zusammengeschraubt / und in die Diode eingesteckt:






Viktor
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VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 24, 2019 02:56PM
... hab' die "dicke M12 Gewindebuchse" kürzer abgedreht, so daß ich die M6-Messing-Gewindebuchse mit einer Kontermutter über mehr als den kompletten Justierbereich fixieren und wieder lösen kann - mit dem 15mm-Hülse drumrum läßt sich das Faserende auch sehr gut auf "knapp drüber" einstellen und dann schleifen und polieren :wink:

Hier auf der Rolle mit der 0.4mm-Glasfaser und einem Stück Panzerschlauch, das zuletzt drüberkommt:




Und hier nochmal mit 15mm-Buchse eingesteckt - später schaut die M6-Gewindebuchse noch etwas mehr raus und eignet sich perfekt zur Befestigung des Panzerschlauchs über eine Hülse mit M6-Innengewinde:




Viktor
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VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 26, 2019 11:02AM
... und so schauen die "DIY"-Kollimatoren fürs andere Ende aus -- damit geht auch Fokussieren bis auf etwa 20mm Fokusabstand cool smiley




Jetzt fehlen mir nur noch die M6-Gewindehülsen, die ich innen noch etwas ausdrehen muß, damit ich die Enden vom Panzerschlauch da reinkleben kann ... oder ich drehe die Enden so ab, wie bei meinen "kleinen" Laserdiodenmodulen, und klebe den Panzerschlauch direkt drauf ...




Viktor
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VDX
Re: Laserdioden werden immer stärker - wofür verwenden?
April 28, 2019 09:51AM
... noch etwas mehr "DIY" winking smiley -- um die Enden des Panzerschlauchs "optisch sauber" anzubinden, habe ich zwei Alu-Hülsen abgedreht - am Eintrittsende eine M6-, am anderen Ende eine M5-Hülse:




Viktor
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