DIY Gravieren und schneiden Anfängerprojekt

[VDX]

Hi Rainer,

... schau mal hier, bei Punkt 6. "Methoden der Ansteuerung:"
http://reprap.org/wiki/Laser_Cutter-German

Viktor

[LenCut]

Vielen Dank Viktor

[richardb]

Hallo Leute,

ich hätte da noch eine Variante zum Thema gravieren:
Zum Bedrucken von Frontplatten in kleinen Serien wird häufig Siebdruck eingesetzt.
Meine Idee ist nun, das Sieb ohne den Umweg über Fotolack herzustellen.

[Bisheriges Verfahren: Ein in einem Rahmen aufgespannes Nylongewebe mit ca. 80 Maschen /cm wird mit Fotolack beschichtet, dann mit eiener Schablone mit UV-Licht belichtet und schlieslich die belichteten Stellen mit einen kräftigen Wasserstrahl freigespült.
Probleme dabei sind eine gleichmäsige Schichtdicke zu erreichen. Auch muß die Belichtungszeit ermittelt werden - sie hängt von vielen Parametern ab. Auch das Freispülen ist nervig, spritzt sehr und dauert recht lange.]


Ich stelle mir nun vor, eine Rahmen mit einer Folie zu bespannen und diese mittels eines Laser zu gerastert zu punktieren. Das entspricht etwa 200 DPI und einem Lochdurchmesser von ca. 0,07mm.

Die Vorteile dieses Verfahrens wären:
Herstellung einer lichtdichten Schablone entfällt.
Fotolack, Beschichtung Freispülen und Trockenzeiten entfallen (ca 2 Stunden)
Die Herstellung des Siebes erfolgt direkt vom PC in den Lasergravierer.
und vor allem: die ganze nasse Schweinerei wäre weg


Meine Fragen:
Ist sowas mit einem Diodenlaser machbar?
Hat jemand schon mal Folien gelocht?
Welche Laserleistung wird mal wohl brauchen?
Welche Folie könnte geeignet sein?

Meine bisherigen Erfahrungen mit Lasern sind noch sehr rudimentär - ich habe in den letzten Wochen ein wenig mit einer M140/1,6W-Diode und einem 3linsigen Kollimator experimentiert. Mit dem Eigenbautreiber kann ich von 0,25W bis 1,6W in 5 Stufen schalten. Den xy-Tisch will ich in den nächsten Tagen bauen.

[VDX]

Hi Richard,

du kannst schon mit den 200mW@405nm-Dioden schon gut Folien lochen, wenn die Folien schwarz sind, oder das Laserlicht gut absorbieren.

Bei den 405nm-singlemode-Dioden erreichst du mit den Standard-Kolli-Linsen einen kleinsten Spotdurchmesser von etwa 40µ, mit etwas besserer Anpassung 30µ, ich habe einen alten 100mW-Doppel-Diodenkopf von Omron, der 22µ schafft.

Mit den 2W@445nm-Multimode-Dioden und schaffe ich als kleinsten Spot etwa 50µ ... mit den höheren Leistungen wird der Spot dann immer schlechter bzw. größer.

Was für Frontplatten aber auch sehr gut gehen würde, ist direktes Bedrucken mit einem Inkjetter, der schnellhärtenden (oder UV-härtenden) Lack direkt auf die Platte spritzt - ich habe ein paar Köpfe, die schaffen etwa 30µ Tropfengröße und bis zu einigen 1000 Tropfen pro Sekunde ... kosten aber auch etwa 4-9k€ mit passendem Treiber

Viktor

[jojo]

Man kann das beschichtete Sieb direkt mit UV bzw. 405nm Laser belichten und spart sich dann den Film.
Das wird ja unter anderem bei CTS (Computer To Screen) so gemacht.
Der Einsatz nur einer Folie ohne Sieb würde eher dem Schablonendruck in der Elektronik (Pastendruck) entsprechen.
Die Sache hat nur einen Haken: Große "offene" Bildteile würden sich nicht drucken lassen, denn das Sieb dient beim Siebdruck auch als Farbenverteiler. Außerdem würden viele und große offene Schablonenteile diese instabil machen bzw. auseinaderfallen lassen.
Man könnte also mit so einer punktierten Schablone nur Rasterpunkte drucken, aber keine Vollflächen.
Daher ist mir auch kein Verfahren bekannt, welches ohne Sieb nur mit einer Folie arbeitet.

200 DPI als Schablonendruck halte ich für unrealistisch. Mehr als ca. 75 DPI sind wohl nicht drin. Darüber hinaus laufen die Punkte ineinander und es würde wohl in einem Farbengeschmiere enden.

Gruß

Joachim

[richardb]

Hi Viktor,
50µ wären schon mehr als ich brauche, ich werd's also mal mit der M140 ausprobieren. Ich suche dann mal nach einer etwas stabileren schwarzen Folie. Hier liegt reichlich ESD-Verpackungsfolie herum, die wird wohl für erste Versuche ausreichen.
Eine Siebdruckanlage habe ich noch von früher, als wir noch Leiterplatten herstellten.
Die Tintenspritzer mag ich nicht so gerne - immer wenn man sie braucht, sind sie verpappt.

Hi Richard,

du kannst schon mit den 200mW@405nm-Dioden schon gut Folien lochen, wenn die Folien schwarz sind, oder das Laserlicht gut absorbieren.

Bei den 405nm-singlemode-Dioden erreichst du mit den Standard-Kolli-Linsen einen kleinsten Spotdurchmesser von etwa 40µ, mit etwas besserer Anpassung 30µ, ich habe einen alten 100mW-Doppel-Diodenkopf von Omron, der 22µ schafft.

Mit den 2W@445nm-Multimode-Dioden und schaffe ich als kleinsten Spot etwa 50µ ... mit den höheren Leistungen wird der Spot dann immer schlechter bzw. größer.

Was für Frontplatten aber auch sehr gut gehen würde, ist direktes Bedrucken mit einem Inkjetter, der schnellhärtenden (oder UV-härtenden) Lack direkt auf die Platte spritzt - ich habe ein paar Köpfe, die schaffen etwa 30µ Tropfengröße und bis zu einigen 1000 Tropfen pro Sekunde ... kosten aber auch etwa 4-9k€ mit passendem Treiber

Viktor

[richardb]

Hi Joachim,

Man kann das beschichtete Sieb direkt mit UV bzw. 405nm Laser belichten und spart sich dann den Film.
Das wird ja unter anderem bei CTS (Computer To Screen) so gemacht.

Aber das Freispülen bleibt mit der ganzen Pantscherei.

*Der Einsatz nur einer Folie ohne Sieb würde eher dem Schablonendruck in der Elektronik (Pastendruck) entsprechen.
Die Sache hat nur einen Haken: Große "offene" Bildteile würden sich nicht drucken lassen, denn das Sieb dient beim Siebdruck auch als Farbenverteiler. Außerdem würden viele und große offene Schablonenteile diese instabil machen bzw. auseinaderfallen lassen.
Man könnte also mit so einer punktierten Schablone nur Rasterpunkte drucken, aber keine Vollflächen.
Daher ist mir auch kein Verfahren bekannt, welches ohne Sieb nur mit einer Folie arbeitet.
*
Ich will ja nur Rasterpunkte in die Folie schießen, damit entsteht sowas ähnliches wie ein Drucksieb.

*200 DPI als Schablonendruck halte ich für unrealistisch. Mehr als ca. 75 DPI sind wohl nicht drin. Darüber hinaus laufen die Punkte ineinander und es würde wohl in einem Farbengeschmiere enden.
*
Ein gängies Sieb T100 hat 100 Faden/cm =256/Zoll.=256 DPI Wenn die Gewebedichte 50% sind, müßten die Löcher etwa 1/20mm bzw 0,05mm=50µ groß sein, etwas größer schadet auch nicht.
Erst bei 100µ gibt's Probleme, daß das "Gewebe" nicht mehr zusammenhängt.
T100-Siebe sind schon sehr fein, und ich will ja keine winzigen Dinge drucken sondern sowas wie "Ein/Aus" oder "+" und "-" und ein Firmenlogo, damit die Kunden nicht versuchen, den Gardenaschlauch in die SubD-Buchsen zu stopfen....

[jojo]

Ein gängies Sieb T100 hat 100 Faden/cm =256/Zoll.=256 DPI Wenn die Gewebedichte 50% sind, müßten die Löcher etwa 1/20mm bzw 0,05mm=50µ groß sein, etwas größer schadet auch nicht.

Vielleicht sollte man das "DPI" mal weglassen. Das führt zu Verwirrung. Für mich bedeuten DPI die wirklichen druckbaren Punkte pro Zoll.
Ich habe früher auch immer 100er oder 120T Siebe benutzt. Aber eine Linie oder einen Punkt zu drucken, der der Fadenweite entspricht, ist schon eine Herausforderung. Es kommt zu Artefakte (Überlagerung Fadenraster<>Linien). Ich hab noch alte Drucke in meinem Fundus, da sieht man das ganz gut.

Aber ich weiss jetzt wie Du es meinst: Du willst quasi das Sieb selbst herstellen, also "offene" bzw. "geschlossene" Maschen nachbilden.
Dabei soll das Lochraster Deinem bisherigen 100T Sieb entsprechen.
Von der Theorie her würde es gehen. Aber im Material sehe ich die eigentliche Herausforderung. PE-Folien von Antistatikverpackungen sind wohl zu weich und die Löcher werden beim Lasern verschmelzen.
Beim Druck würde sich so eine Folie furchbar verziehen.
Es müsste schon eine recht harte Folie sein. So ähnlich wie eine Prospekthülle oder Overheadfolie (nur eben in Schwarz).
Auch wird es sich eine große Rolle spielen, wie die Löcher selbst ausgebildet sind. Also ob sich eine Art Schmelzrand um die Löcher herum bildet, der die Farbenverteilung beeinflusst.

Wäre jedenfalls interessant, wenn Du Deine Erfarungen hier bekannt gibst.

Gruß

Joachim

[ASZ]

Hallo Leute,
nach einer künstlerischen Pause will ich mich mal wieder melden. Das Laserchen ist umgebaut und so einige Sachen habe ich in der Zwischenzeit bearbeitet.

LaserNeu1.jpg

LaserNeu.jpg

Im Moment versuche ich Fleece-Stoff zu beschriften. Wenns jemanden interessiert, zeige ich gerne die ersten Ergebnisse.

[R3N3]

Klar, zeig her.

Nicht dass ich Ahnung von Materialbearbeitung hätte...

Aber Fleece mit Laser beschriften, das würde ich schon aus purer Neugier sehr gerne mal sehen, das kann ich mir nicht recht vorstellen.

Liebe Grüße, Rainer

[ASZ]

Aber gerne. Die Bilder könnten besser sein, aber ich war faul und habe nur mit dem Handy fotografiert.

FleeceTest1.jpg

FleeceTest.jpg

Gruß Achim

[VDX]

... ob ein Fleece-Stoff beim Lasergravieren dunkel wird, hängt vom verwendeten Material ab - hab's bei Filz auch so -- einige schmelzen nur weg, ohne braun zu werden, andere bekommen winzige braune geschmolzene Kügelchen am Rand, andere zeigen aber auch mal eine schöne dunkelbraune Spur.

Hier kann man das mit den Rändern schön sehen - http://laserfreak.net/forum/download/fi ... &mode=view

Ich bin am Überlegen, das mit einem Thermotransfer-Verfahren zu machen - dafür eine Folie mit dem zu verdampfenden Material beschichten, falschrum auf das zu beschriftende Teil drauflegen und mit einer Glasplatte anpressen, und dann mit dem Laser durch die Glasplatte und Folie hindurch die Beschichtung soweit erhitzen, bis ein Teil davon weg- und aufdampft

Viktor

[ASZ]

Fleece wird oft aus recycelten PET- Flaschen hergestellt https://de.wikipedia.org/wiki/Fleece_(Stoff)
und ist auch als Kunstfilz auf dem Markt. Im Gegensatz zu Naturfilz, der aus verfilzer Schafwolle hergestellt wird.

Ich hab zum Lasern bei einem Strom von 1A den Focus aus dem Brennpunkt verstellt und mit 50-80 Mikrosekunden gepulst bei 10mm/s

Die Idee mit der Thermotransferfolie werde ich aufgreifen, mal schauen was das gibt.
Was ich auch versuchen werde, ist Jeansstoff zu bearbeiten. Mal schauen, ob ich mit dem Laser Tribals drauf "malen" kann.

Gruß Achim

[VDX]

... durchsichtiges PET kannst du nicht lasern - und wenn, würde es auch ohne braun zu werden wegdampfen ... es ist also vor Allem der beigemengte Farbstoff und andere Additive, welche die "Reaktion" auf den Laser definieren.

Bei meinen Mustern scheint der rote und braune Filz auch sowas zu sein - dampft ohne braunzuwerden und ohne zu stinken weg.

Der gelbe Filz scheint ein Gemisch zu sein - wird nur wenig braun, stinkt aber schon deutlich nach Tierwolle bzw. Haaren ... der blaue stinkt auch so, wird an den Rändern aber gleichmäßig braun - entweder mehr Harr-Anteil, oder der Farbstoff wird dunkel.

Baumwolle läßt sich mit den blauen Dioden auch nur durch den Farbstoff bearbeiten - bräunt aber von sich aus, wenn es überhitzt wird.

Beim Lasern mußt du beachten, daß die Faser an der Stelle stark geschwächt wird, so daß sich der gelaserte Bereich nach einigen Wäschen auflösen könnte ...

Viktor

[ASZ]

So wollte ich das machen, Viktor. Den Indigo weglasern, der Stoff soll weiß werden. Mal schauen, ob mir das gelingt. Schon beim Fleece ist es ja so, dass kleinste
Änderungen der Pulszeit (Plusminus o,1 Mikrosekunden) darüber entscheiden obs durch und durch geht oder nur markiert wird.

Meine Frau kommt jetzt um die Ecke und will Porzellan "graviert" haben. Was war bei dir bisher das beste Mittel zum Auftragen? Molybdän? Graphit?

[VDX]

Meine Frau kommt jetzt um die Ecke und will Porzellan "graviert" haben. Was war bei dir bisher das beste Mittel zum Auftragen? Molybdän? Graphit?

... ich hatte Glas und Fliesen dünn mit schwarzer, schnelltrocknender Farbe eingesprüht, drübergelasert, und dann die Farbe mit Aceton wieder weggewischt.

Fett mit Molybdänoxid könnte evtl. mehr von dem dunklen Pigment in der Gravierspur zurücklassen ...

Viktor

[ASZ]

Danke für den Tipp, Viktor! Ich probiere das mal.

[goamarty]

Durchsichtiges PET ist doch sowas wie Mylar - oder Overheadfolie. Mit dem CO2 Laser lässt sich das schon schneiden. Das habe ich schon einmal für eine SMD Lötpastenschablone verwendet. Mit Polyimid (Kapton) geht es aber besser, weil das nicht schmilzt und daher sauberere Kanten bekommt.

[VDX]

... ja, durchsichtiges Material bekommst du nur mit dem CO2-Laser geschnitten -- hier geht es aber eher darum, was alles mit einer VIS- oder NIR-Laserdiode geht

Viktor

[goamarty]

Der Schwerpunkt bei VIS ist mir entgangen. Aber da könnte das doch recht gelbe Kapton Material auch mit einer Blauen zu schneiden gehen, oder?

[VDX]

... für die 445nm-Laserdioden mit bis zu 6W Leistung ist das immer noch zu wenig Absorption, die 405nm-Laserdioden haben noch nicht genug Leistung

Ich bin schon am überlegen, die Beschichter von Leiterplatten zu bitten, ob sie mir Beschichtungen mit Graphit oder rotem Pigment draufmachen könnten.

Bin auch noch am Kombinieren und Einkoppeln von 445nm-Dioden in Glasfasern für einen runden Spot und "Aufsummieren" von mehreren Dioden für höhere Leistungen ... evtl. probiere ich das auch mal mit 405nm-Dioden (oder Kombination von 405+445nm) um auf ein paar Watt Leistung zu kommen ...

Viktor