PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

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LenCut
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PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Mi 03 Mai, 2017 12:50 pm

Hallo Zusammen :) ,

ich versuche mit meiner DIY CNC Maschine positiv beschichtete Platinen mit einem Diodenlaser zu belichten.
Bis jetzt leider nicht besonders erfolgreich. Nach dem Entwickeln sieht es recht gut aus, aber nach dem Ätzen nicht mehr. Es wird viel zu viel weg geätzt.
Ich glaube das Problem hat was mit der Streustrahlung zu tun, die ist doch recht stark und beschädigt eventuell die gesamte Beschichtung der Platine.
Ich benutze aktuell eine 445 nm 2 Watt LD die ich mit 150 mA ansteuere. Über PWM habe ich aber auch mit deutlich geringerer Leistung probiert. Aber nach dem Ätzen ist viel zu viel weg.

Jetzt wollte ich das noch einmal mit einer anderen LD ausprobieren.
PHR805-T 100mW 405nm
http://www.insaneware.de/epages/6171420 ... s/blurayld

Hat vielleicht jemand Erfahrung mit dieser LD und könnte es damit besser funktionieren? Lässt sich sich vernünftig ohne viel Licht zu verstreuen fokussieren?

Danke und Gruß
Rainer

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jojo
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von jojo » Mi 03 Mai, 2017 1:30 pm

LenCut hat geschrieben: Ich benutze aktuell eine 445 nm 2 Watt LD die ich mit 150 mA ansteuere.
150mA ist bei einer solchen Diode nichts.
Das ist wahrscheinlich gerade so am Schwellstrom.
Ich vermute mal Du belichtest nur mit der Streustrahlung, die noch vor der eigentlichen Laseremission auftritt.

Wundert mit ehrlichgesagt dass es bei 445nm und so wenig Leistung überhaupt funktioniert.

Gruß

Joachim
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Mi 03 Mai, 2017 2:19 pm

... ja, besorg dir besser die 405nm-Diode - die gibt es auch als 50mW bis 300mW-Typen recht billig bei ebay und sind wegen der besseren Strahlqualität (singlemode) und kürzeren Wellenlänge auch deutlich besser fürs Belichten geeignet ...

Viktor
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von fesix » Mi 03 Mai, 2017 5:15 pm

Ehrlich gesagt sehe ich keinen Sinn dahinter wenn man eine CNC hat da einen laser dranzubasteln und dann damit Leiterplatten zu belichten, warum nicht gleich Isolationsfräsen?
Selbst mit billigen Graviersticheln aus China bekommen wir auf Arbeit Fräsbreiten von 0,3mm hin, mit guten Sticheln oder speziellen Fräsern wäre es noch deutlich weniger und länger dauert das auch nicht, zumal man noch beachten muss dass man die Leiterplatten auch noch entwickeln, ätzen, bohren und den Fotolack strippen muss :freak:

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Mi 03 Mai, 2017 10:31 pm

Vielen Dank für die schnellen Antworten.
fesix hat geschrieben:Ehrlich gesagt sehe ich keinen Sinn dahinter wenn man eine CNC hat da einen laser dranzubasteln und dann damit Leiterplatten zu belichten, warum nicht gleich Isolationsfräsen?
Habe ich bis jetzt nicht ausprobiert, aber recht viel darüber in Foren gelesen. Viele die es ausprobiert haben berichten von mittelmäßigen Ergebnissen und sehr hohem Verschleiß der Stichel.
VDX hat geschrieben:besorg dir besser die 405nm-Diode - die gibt es auch als 50mW bis 300mW-Typen recht billig bei ebay und sind wegen der besseren Strahlqualität (singlemode)
Habe mir von einem Kollegen die 100mW Diode von insaneware besorgt und an 50 mA gehängt, aber das sieht für mich nicht nach singlemode aus.
ld_100mW.jpg
Kenne mich aber auch nicht aus. Dachte nur das singlemode einen runden Strahl erzeugt.
Werde die Tage an der Maschine ausprobieren.

Danke und Gruß
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von guido » Do 04 Mai, 2017 5:05 am

ARRRGG....

- keine Kühlung, kein Gehäuse. Den ersten Schock hast du dem armen Teil schon verpasst.
- keine Kollimation
LenCut hat geschrieben: Kenne mich aber auch nicht aus...
Das lassen wir mal so stehen...
LenCut hat geschrieben: Dachte nur das singlemode einen runden Strahl erzeugt
Das Problem ist das sich das gute Internet immer mehr mit Halbwissen füllt.
Rund per Definition nie. Nur annähernd...

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Do 04 Mai, 2017 9:57 pm

LenCut hat geschrieben:Werde die Tage an der Maschine ausprobieren
Wird wohl doch noch eine weile dauern.
Hab heute 2 von den Dioden gegrillt und kann nicht Mal sagen warum.

LD's waren in einem Kupfer Gehäuse, Treiber auf 100mA eingestellt und mit 50% PWM betrieben.
Am selben Treiber habe ich schon mehrere LD's ohne Probleme betrieben, aber alle waren über 1 Watt.

Kann mir das (noch) nicht erklären.

Gruß
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von Death » Fr 05 Mai, 2017 6:50 am

Hallo Rainer,

hast du den TTL Treiber benutzt ?
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Fr 05 Mai, 2017 8:49 am

Death hat geschrieben:hast du den TTL Treiber benutzt ?
Einen Analog/TTL Treiber von dieser Seite http://orikson.piranho.de/laser/ksq/.
sch_a.png
der funktioniert auch recht gut, deswegen kann ich mir das nicht erklären.
Habe noch einige kleinen 5 mW LD's rumliegen, werde heute Abend die an den Treiber hängen und schauen was passiert.

Gruß
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von jojo » Fr 05 Mai, 2017 9:29 am

Der schlechteste Treiber, den die Welt je gesehen hat - kein Wunder.. :roll:
Schon mal überlegt, warum der "Die4Drive" (Sterben für den Treiber) heisst? :lol:

Der Treiber lässt alle Störsignale oder Spitzen auf dem Eingang ungedämpft durch.
Weil das Strompoti am Eingang sitzt aber diese "Schutzdioden" dahinter gegen VCC gehen,
wird jede Spitze auf dem Modulationssignal die Diode killen.

Schaltungstechnischer Schwachsinn.

Gruß

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Fr 05 Mai, 2017 11:29 am

jojo hat geschrieben:Schon mal überlegt, warum der "Die4Drive" (Sterben für den Treiber) heisst?
OK. :lol:
jojo hat geschrieben:Weil das Strompoti am Eingang sitzt aber diese "Schutzdioden" dahinter gegen VCC gehen,
wird jede Spitze auf dem Modulationssignal die Diode killen
Das erklärt die Sache, mein Modulationsausgang ist recht verrauscht und hat ab und zu sehr kurze Spannungsspitzen von wenigen Volt.
Mich wundert nur das andere LD's da keine Probleme haben.
Meine 2 Watt LD ist schon über 30 Stunden im Einsatz mit so einem Treiber.

Dar Rauschen meines TTL Signals bekomme ich mit einem 1 nF Kondensator weg.
Bin kein Elektrotechniker, aber lassen sich die Spannungsspitzen mit zwei schnellen Dioden am SIG Eingang vermeiden?
Also zwei Dioden von - nach + und dazwischen den SIG Eingang?

Danke und Gruß
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Fr 05 Mai, 2017 11:54 am

Hi Rainer,

diese Spannungsspitzen sind immer ein Problem - nur sind die stärkeren Dioden etwas "robuster" und vor Allem träger beim Aufheizen, so daß sie das eine Zeitlang überstehen.

Ich habe letztens eine 3.5Watt-Diode (3.5W@2.3A) aus Versehen hart am absoluten Limit mit etwa 4.2Watt (@2.8A) und nicht ganz perfekter Kühlung laufen gehabt, was ihre zu erwartende "Lebensdauer" von über 10000h auf etwa 50h reduziert hat :? ... in der Zeit hat sie aber auch "gut geschafft" :freak:

Bei zugekauften kommerziellen Treibern sehe ich auch immer weider kurze "spikes" bei schnellen Schaltfolgen - bei einem hatte ich Stromspitzen von bis zu 60A(!!!) mit einer Pulsdauer von ein paar Hundert Nanosekunden, was die Dioden doch überraschend lange überlebt haben ... aber die vom Hersteller zugesagten >20.000h würden sie so aber nicht schaffen :roll:

Du kannst davon ausgehen - je geringer der erlaubte Maximalstrom, umso empfindlicher reagieren die Dioden auf kurze Spannungs-/Stromspitzen ...

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von fesix » Fr 05 Mai, 2017 2:24 pm

Oh je, da kommt Nostalgie hoch wenn ich den Plan sehe :mrgreen:
Hab damals das Überschwingen einigermaßen in den griff bekommen, aber der Treiber hat trotzdem kaum Sicherungsmechanismen und der Srom ist auch von der Betriebsspannung abhängig, wenn da das Netzteil mal zickt ist auch duster.
An dem Treiber hab ich mir auch einige Dioden gegrillt.
Die 100mW 405er Dioden sind eh extremst empfidnlich was Überstrom angeht und elektrostatische Entladung.

Zum Thema Verbrauch von Graviersticheln beim Isolationsfräsen: Ja es ist Verbrauchsmaterial, aber wenn ich mir dafür die Chemie sparen und die CNC auch gleich noch alles bohren lassen kann ist es mir das wert :D

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Fr 05 Mai, 2017 4:30 pm

fesix hat geschrieben:An dem Treiber hab ich mir auch einige Dioden gegrillt.
Habe bis jetzt leider keine andere Schaltung für einen LD Treiber gefunden.
Falls jemand eine Schaltung für einen Treiber hat die besser ist, wäre ich sehr interessiert.

Danke und Gruß
Rainer

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Fr 05 Mai, 2017 6:39 pm

Hallo Rainer,

für eine konstante Stromregelung, die nur mittelschnell (bis 1MHz) zu schalten ist, nehme ich LM317 in der Konstantstrom-Konfiguration mit einem "Shunt"-Widerstand, der je nach gewünschtem Strom ausgewählt wird - für knapp 1A habe ich z.B. einen 5Watt-Widerstand mit 1.2 Ohm, für 100mA entsprechend 12 Ohm, u.s.w.

Da schalte ich dann über einen MOSFET die Versorgungsspannung drauf, und er regelt das selbständig auf den vordefinierten Strom ein, und auch ohne Stromspitzen o.Ä. ... auch wenn du eine "unsaubere" VErsorgungsspannung hast. Schau dafür einfach mal ins Datenblatt zu einem LM317 ...

Für meine "stromspitzenfrei" regelbaren Diodentreiber bis 10A (habe gerade einen für einen Fori als 0-5V für 0-10A-Analogregelung konfiguriert) habe ich eine Standardschaltung mit einem schnellen Operationsverstärker und zwei parallel geschalteten MOSFET's ... werde das demnächst auf mehrere parallele Stufen und maximale Ströme bis zu 100 Ampere bei bis zu 50kHz Puls-Modulation erweitern, weil ich da gerade ein Projekt dazu laufen haben :freak:

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Fr 05 Mai, 2017 7:02 pm

Vielen Dank für die Unterstützung,
VDX hat geschrieben:Schau dafür einfach mal ins Datenblatt zu einem LM317
Habe mir die Schaltung zwar schon angeschaut, aber gelesen das der LM317 zu Langsam regelt.
Werde aber aufbauen und mit dem Oszi nachmessen.

Trotzdem würde mich interessieren wie ich die Spannungsspitzen am anderen Treiber abfangen kann.

Gruß
Rainer

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Do 11 Mai, 2017 10:44 pm

Hallo Zusammen,

das Thema Sicherungsmechanismen bei Laserdiodentreibern ist wohl nicht ganz einfach.
Nach dutzenden Beiträgen die ich bis jetzt gelesen habe bin ich verwirrter als vorher.

Würde dieser Treber besser gegen Spannungsspitzen schützen?
sch_ttl.png
Theoretisch dürften doch bei dieser Schaltung keine Probleme auftreten.
Würde nur einen FET anstatt des Transistors verwenden.

Danke und Gruß
Rainer
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von mR.Os » Fr 12 Mai, 2017 7:35 am

Hier gibts noch einen erprobten Plan: http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 10#p215398
Allerdings sieht da was du rausgesucht hast auf den ersten Blick prinzipiell brauchbar aus. Ob er irgendwelche Überschwinger erzeugt muss man messen.
Beste Grüße
Andreas

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von tracky » Fr 12 Mai, 2017 12:08 pm

Das ist der seit nun 2000 im Einsatz befindliche TTL Treiber! Der kennt nur 0/1 und etwas dazwischen. Die Strombegrenzung wirkt auch erst ab einem höheren Spannungsabfall über den Shunt, der den Transistor durchsteuert. Die eigentliche Regelstufe ist die selbige wie beim anderen Plan. Hochwertige Treiber kosten deswegen auch entsprechendes Kleingeld. Gute Treiber haben eine Spannungsglättung (L/C) in der Betriebsspannung, Einschaltverzögerung der Ub, unabhängige Strom und BIAS Regelung und IC's, die mit Ub 5V auch noch in der Lage sind von 0-5V zu modulieren. Also Rail to Rail IC.......
Richtig sauber aufgebaut funktioniert die erste Schaltung auch, wenn man(n) sie entsprechend erweitert. Aber in deinem Fall reicht doch ne ordinäre TTL Schaltung mit LM317 völlig aus! Was Viktor da an Treibern benutzt sollte für Deinen Fall dicke reichen.
Übrigens die 405 Blueray LD sind noch empfindlicher als die roten Dioden. Die 445/2W war schon entsprechend gut gewählt. Wahrscheinlich noch ne bessere Optik dahinter und ab geht's.......
Gruß Sven

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von jojo » Fr 12 Mai, 2017 1:16 pm

LenCut hat geschrieben: Würde nur einen FET anstatt des Transistors verwenden.
Weil die sich ja immer einfach so austauschen lassen.. :wink: :wink:
Und weil die ja immer viel besser sind. Am besten gleich ne 200A Variante, damit man "etwas Luft" hat.
Sorry, die Ironie, aber:
Bei den analogen Diodentreibern arbeitet der Ausgangstransistor immer im Linearbereich. Da ist es seitens der Verlustleistung völlig wurscht, ob das DIng bipolar oder ein MOSFET ist.
Solange Du keine Ströme jenseits von 10A brauchst, sind die Bipolaren eher besser geeignet.

Die beste Möglichkeit, eine Schaltung erfolgreich nachzubauen, ist, sie gleich beim ersten Aufbau zu modifizieren. :roll:

Ich hoffe Du hast genug Reservedioden am Lager.

Gruß

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von Death » Fr 12 Mai, 2017 1:20 pm

Hallo zusammen,

habt ihr mal nen link zu einem guten UV Laserdiodentreiber da, der PWM bis 100KHz kann oder vernünftig TTL.


Möchte Platinen belichten mit einer DSP Steuerung und suche halt noch nen guten Treiber


Das wär super :D

Schon mal Danke vorab :freak:
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Fr 12 Mai, 2017 2:44 pm

tracky hat geschrieben: Die 445/2W war schon entsprechend gut gewählt. Wahrscheinlich noch ne bessere Optik dahinter und ab geht's.......
Die 2 Watt Diode und die Optik sind von lasertack und wie ich verstanden habe recht gut. Aber leider bekomme ich den Spott nicht auf unter 0.1 mm. Das ist mir zum Belichten zu grob und deswegen erhoffe ich ein besseres Ergebnis mit der kleinen LD.
tracky hat geschrieben:Gute Treiber haben eine Spannungsglättung (L/C) in der Betriebsspannung
Das müsste doch durch den Spannungsregler und die Glättungskondensatoren gegeben sein.
tracky hat geschrieben:Einschaltverzögerung der Ub
Vielleicht so etwas hinter dem Spannungsregler, oder direkt an VCC.
Softstart.png
tracky hat geschrieben:Richtig sauber aufgebaut funktioniert die erste Schaltung auch, wenn man(n) sie entsprechend erweitert
Existiert dazu vielleicht ein Schaltplan?
tracky hat geschrieben:Aber in deinem Fall reicht doch ne ordinäre TTL Schaltung mit LM317 völlig aus!
Wahrscheinlich schon, aber wo bleibt der Spaß an der Sache :)
Hatte leider noch keine Zeit gehabt um es auszuprobieren und zu messen. Aber habe häufig gelesen, dass die KSQ mit dem LM317 beim modulieren Spannungsspitzen verursacht.
jojo hat geschrieben:Weil die sich ja immer einfach so austauschen lassen.. :wink: :wink:
Und weil die ja immer viel besser sind. Am besten gleich ne 200A Variante, damit man "etwas Luft" hat.
:) Nein, aber leider habe ich nur den BD179 als Transistor in meiner Kiste, dafür aber eine Menge unterschiedlicher FET's.

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Fr 12 Mai, 2017 4:09 pm

Hi Rainer,
LenCut hat geschrieben:
tracky hat geschrieben: Die 445/2W war schon entsprechend gut gewählt. Wahrscheinlich noch ne bessere Optik dahinter und ab geht's.......
Die 2 Watt Diode und die Optik sind von lasertack und wie ich verstanden habe recht gut. Aber leider bekomme ich den Spott nicht auf unter 0.1 mm. Das ist mir zum Belichten zu grob und deswegen erhoffe ich ein besseres Ergebnis mit der kleinen LD.
... wie weit weg bist du mit der Diode? - bei der 2W-Diode und einem Fokusabstand von etwa 15 bis 20mm habe ich Spot-Größen von etwa 0.06 bis 0.07mm -- mit den älteren 1W-Dioden habe ich auch nocht etwas kleiner geschafft ... die untere Grenze bei dem Optik-Aufbau scheint bei bestenfalls 0.04mm zu liegen - darunter nur mit aufwendigerer Strahlformung/Strahlaufweitung :freak:

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Fr 12 Mai, 2017 6:11 pm

VDX hat geschrieben:wie weit weg bist du mit der Diode?
Habe zwischen 20 und 40 mm alles Probiert. Kann den Spot sogar deutlich kleiner machen, aber dann hat er beim Belichten in x und y Richtung unterschiedliche Intensität.

Danke und Gruß
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Fr 12 Mai, 2017 6:59 pm

Hi Rainer,

der Emitter-Geometrie der 2W-Diode ist quasi ein Spalt mit etwa 100µ Länge und 1µ Breite - damit hast du immer eine ellyptische Strahlgeometrie, die du aber durch passendes "defokussieren" zu einem symmetrischen Fleck machen kannst.

Für eine gleich breite Gravierspur in X und Y stelle ich den Fokus auf z.B. 20mm ein, dann graviere ich im ungefähren Fokusabstand eine L-Geometrie (Linie in X und Y) und schaue mir unter dem Mikroskop an, ob die beiden Linien eventuell schon gleich breit sind ... dann habe ich zufällig den richtigen Abstand gefunden und mache bei #2 weiter.

#1 - Wenn nicht, fahre ich eine Sequenz mit mehreren leicht versetzten "L"-s in jeweils unterschiedlichen Abständen bzw. Z-Höhen - dann kann ich sehen, welches L zwar etwas breiter ist, als die dünnste Linie genau im Fokus, aber dafür genau gleich breit in beiden Achsen.

#2 - Dann stelle ich mir für diesen Abstand eine "Höhen-Lehre" aus einer passen langen Schraube und Gewindbuchse zusammen, die ich dann später verwende, um bei unterschiedich hohen Teilen die Z-Achse durch knappes Auffahren auf die "Höhenlehre" auf den richtigen Abstand einzustellen ...

Viktor
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Fr 12 Mai, 2017 11:16 pm

Hallo Viktor,

so in etwa mache ich das auch. Mehrere L's mit je 0.5 mm Unterschied in der Z-Achse abfahren und schauen wo die spuren in x und y etwa gleich breit sind.
Das ganze fahre ich auf der Rückseite einer Positiv beschichteten Platine und vergleiche auch unter einem Mikroskop.
Da die positiv beschichteten Platinen beim Beschichten anscheinend in ein Bad getauscht werden, sind auch die Rückseiten der Platinen, also die ohne Kupfer, mit der Beschichtung überzogen. Und diese wird sogar bei recht schwacher Laserintensität zerstört.

Im Bild sind meine Versuche der PCB Belichtung auf der Rückseite einer Platine stark Vergrößert zu sehen:
Raster_PCB_1.png
Raster_PCB_2.png
Leider ist das Ergebnis noch nicht zufriedenstellend.
Entweder LinuxCNC beim steuern des Lasers, oder VisiCut beim Erzeugen des G-Codes machen nicht das was ich möchte :)

Gruß
Rainer
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Sa 13 Mai, 2017 12:43 am

Hi Rainer,

wie stark vergrößert? - wie breit sollte de Linie sein und wie groß/breit/lang sind die einzelnen "Spots"?

Vom Treiber her ist das auch eine deutlich zu geringe Pulsrate - ich habe bei meiner CNC-Anlage mit der 2W-Diode etwa alle 2.5µ einen Puls mit etwa 70µ Höhe und Breite, also eine starke Mehrfach-Überlappung, was eine perfekte Linie ergibt ...

Viktor
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Di 16 Mai, 2017 10:09 pm

Hallo Viktor,
VDX hat geschrieben:wie stark vergrößert?
glaube das war 50x
VDX hat geschrieben:wie breit sollte de Linie sein und wie groß/breit/lang sind die einzelnen "Spots"?
0.05 mm wäre perfekt
Bei 500 dpi, die ich zum Rastern verwende, haben die Zeilen etwa einen Abstand von 0.05 mm.
VDX hat geschrieben:Vom Treiber her ist das auch eine deutlich zu geringe Pulsrate
PWM ist auf 1000Hz eingestellt, höher schafft linuxcnc mit dem Rechner wohl nicht.

Die Lücken auf dem Bild sind gewollt, damit wollte ich testen wie sauber ich kleine Leiterbahnen erzeigen kann.
Aber leider werden die Bahnen zu klein, es wird also zu viel belichtet, als ob der Laser zu spät abgeschaltet wird.

Na jedenfalls gib es noch zu viele Faktoren die eine Rolle spielen.
-Treiber zu langsam
-G-Code falsch
-M67 von LinuxCNC funktioniert nicht so wie ich mir das vorstelle
-...

Derzeit bastle ich eine zweite kleine CNC mit Zahnriemen, speziell für den Laser. Deswegen werde ich erst weiter testen wenn die Maschine fertig ist.
Sollte aber bald soweit sein.
IMG_20170514_115037.jpg
Gruß
Rainer
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Di 16 Mai, 2017 11:48 pm

LenCut hat geschrieben:...
PWM ist auf 1000Hz eingestellt, höher schafft linuxcnc mit dem Rechner wohl nicht.

Die Lücken auf dem Bild sind gewollt, damit wollte ich testen wie sauber ich kleine Leiterbahnen erzeigen kann.
Aber leider werden die Bahnen zu klein, es wird also zu viel belichtet, als ob der Laser zu spät abgeschaltet wird.

Na jedenfalls gib es noch zu viele Faktoren die eine Rolle spielen.
-Treiber zu langsam
...
... das mit dem "zu langsam" könnte schon sein - mit meinen ArduinoProMini-Treibern habe ich eine "Zeitauflösung" von etwa 5 Mikrosekunden, was auch die kürzeste Pulszeit damit wäre (mit einem ArduinoDue könnte ich bis zu 500ns bzw. 2MHz schaffen) -- ich habe typischerweise Pulszeiten zwischen etwa 10µs bis 400µs bei variablen Geschwindigkeiten von etwa 40mm/s fürs Gravieren bis runter zu 2mm/s fürs Schneiden.

Die 5µs minimale Pulszeit würden einer maximalen, noch unterscheidbaren Pulsrate von 100kHz entsprechen -- durch die Schritt-Auflösung von 2.5µm bei einer "typischen" Gravier-Geschwindigkeit von 40mm/s erreiche ich aber nur etwa 12kHz, was fürs Lasern noch relativ langsam ist ... mit dem Galvo habe ich z.B. typische PWM-Frequenzen im Bereich 10kHz bis 500kHz, möglich wären bis zu 20MHz :freak:

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von pardini » Mi 17 Mai, 2017 7:42 am

Das ist mal ein interessanter Ansatz für ein Maschinchen. Erst dachte ich aufgrund der gelblichen Farbe der Portal-Teile an 3D Druck, bei genauerer Betrachtung sah ich dann allerdings, daß es wohl GFK ist. Kommst Du da günstig an Reste oder mußtest du das kaufen. Ist ja nicht gerade günstig in den Wandstärken...
Welche Riemen verwendest Du? Ich denke 6er mit Nylonzugstrang sind zwar schön weich aber bei starken Beschleunigungen auch recht elastisch und gerade wenn man abzeilen will muß Y doch recht heftig arbeiten wenn es bei dem Format auch mal fertig werden soll.
Ich schiebe den Bau solch eines Belichters auch schon eine Weile vor mir her, da ich ein paar großformatige Leiterplatten die nicht mehr auf einen A4 Film passen machen will. Bislang konnte ich es erfolgreich immer wieder aufschieben aber dein Projekt gibt mir neuen Antrieb...

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Mi 17 Mai, 2017 1:19 pm

Hallo Zusammen,

da habe ich wohl ein Verständnisproblem.
Viktor, hängt bei Dir die PWM Frequenz von der Geschwindigkeit ab?
Also wird pro gefahrener Strecke x, ein Puls abgegeben und das immer mit einem konstanten duty cycle?
Das würde einen saubere Linie bei Beschleunigung ergeben. Aber da die Intensität des Lasers über den duty cycle gesteuert wird, würde das nicht mehr funktionieren.
(oder vielleicht doch)ich muss mein STM32 wieder aus der Kiste holen.
VDX hat geschrieben:erreiche ich aber nur etwa 12kHz, was fürs Lasern noch relativ langsam ist

Das verstehe ich auch nicht so recht.
Ich belichte bis etwa 41 mm/s und habe in einigen versuchen die PWM in LinuxCNC langsam hoch gedreht, bis der Strahl (vom Strahl erzeugte Linie) keine Unterbrechungen mehr hatte, also die entstandene Linie unter dem Mikroskop sauber aussah. Etwa ab 700 Hz hatte eine Erhöhung der PWM Frequenz keinen Einfluss mehr.
pardini hat geschrieben:Kommst Du da günstig an Reste
Habe etwas von dem Zeug seit Jahren rumliegen.
pardini hat geschrieben:Welche Riemen verwendest Du? Ich denke 6er mit Nylonzugstrang sind zwar schön weich aber bei starken Beschleunigungen auch recht elastisch
Ja ist der 6er. Hab einfach das genommen was da war, aber die beiden Riemen an der X-Achse muss ich wohl gegen etwas vernünftiges tauschen. Das Portal zittert leicht beim fahren als ob die Dinger aus Gummi wären. Kenne mich in der Materie nicht aus und muss erst mal recherchieren welche Zahnriemen dafür verwendet werden.
Die Y-Achse läuft aber sauber bis etwa 500 mm/s mit einem Riemen.
pardini hat geschrieben:Ich schiebe den Bau solch eines Belichters auch schon eine Weile vor mir her
Die Maschine soll natürlich nicht nur zum Belichten verwendet werden.

Gruß
Rainer

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von pardini » Mi 17 Mai, 2017 2:39 pm

ich antworte mal stellvertretend. Ja der Laser wird bei solchen Laserplottern wegabhängig gepulst. Abhängig von Leistung, Spotgröße, Schrittauflösung der Plottermechanik usw. wird alle "x" Schritte ein kurzer Laserpuls ausgelöst. Halt so, daß sie noch schön überlappen. Dadurch spielt es keine Rolle ob schnell oder langsam gefahren oder beschleunigt oder gebremst wird, es wird pro Wegstrecke immer die gleiche Energie eingebracht und man erhält schöne gleichmäßige Linien und keine verbruzelten Ecken, weil durch die Rampen dort zu viel Energie eingetragen wird.

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Mi 17 Mai, 2017 4:07 pm

... ja, die Beschreibung von Pardini kommt hin - obwohl es da auch noch ein paar Optimierungsmöglichkeiten gibt ;)

Normal würde bei einem Spot von 0.05mm und einer "Überlappung" von 50% (also alle 0.025mm ein Puls) bereits eine gleichmäßig aussehende Linie herauskommen - das wäre bei 50mm/s eine Frequenz von 2kHz.

Meine Anlagen haben aber meist eine deutlich feinere Schrittauflösung (bei der Servo-Anlage alle 0.0025mm) und ich hatte keine Lust, mich mit Umrechnungen herumzuschlagen, so daß ich da einfach die Schritt-Taktraten zum Pulsen genommen habe - damit komme ich bei 50mm/s auf maximal 20kHz ... die "zeitliche Auflösung" der kleinen blauen Diodenmodule mit "nur" bis zu max. 100kHz würde hier für noch deutlich schnellere Bewegungen ausreichen ;)

Bei ein paar anderen Steuerungen habe ich eine Puls-Abstandsberechnung per Software, da kommen die Pulse wirklich zeitsynchron aus der PC-Software, nicht von den Schritt-Takten ...

Viktor
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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von LenCut » Mi 17 Mai, 2017 5:12 pm

Danke Euch,

aber wie wird bei diesem Puls-pro-mm Verfahren die Laserleistung gesteuert, also innerhalb eines Programmdurchlaufs.
Bei mir läuft es entweder über die Spindeldrehzahl M3 Sxxx, oder über den M67 Befehl aus dem G-Code. Beides stellt ein bestimmtes Tastverhältnis bei einer konstanten PWM Frequenz ein. Bei dem Puls-pro-mm Verfahren ist es aber nicht möglich.
Ich müsste also einen Controller als Router programmieren der die Geschwindigkeit der Motoren ausliest, das PWM Tastverhältnis ausliest und daraus die ppm berechnet :shock: :roll:
Oder denke ich zu kompliziert :?:

Danke und Gruß
Rainer

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Re: PHR805-T 100mW 405nm zum Belichten von Platinen

Beitrag von VDX » Mi 17 Mai, 2017 5:23 pm

Rainer,

bei meinen Arduino-basierten Puls-Steuerungen liest der Arduino nach einem Reset in der Setup-Routine eine Analogspannung ein und setzt entsprechend der gemessenen Spannung (0-5V, meist über Poti) die Pulszeit auf einen Wert zwischen 5 und 400 Mikrosekunden ... ab jetzt ist jeder Puls bis zum nächsten Reset/Setup genau definiert.

Bei einer anderen Konfiguration gebe ich eine zweite Analogspannung auf die Leistungsendstufe durch, um den Maximalstrom entsprechend der Spannung einzuregeln - damit kann ich dann wahlweise über die Pulszeit (erste Analogspannung/Poti) und/oder über die zusätzliche Analogspannung die Pulszeit und zusätzlich die Leistung pro Puls regeln ... das mache ich aber nur selten, weil dann die Leistungsberechnung von der PC-Seite her zu komplex wird ... die reine Pulszeit-Einstellung ist einfacher und stabiler :wink:

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