Laser für Materialbearbeitung läuft

[pulslaser]

Hallo Fans, nach einigen Optimierungsschleifen läuft mein Eigenbau System nun recht ordentlich. Auf dem Bild zu sehen, dass es für den Nd:Yag Strahl kein Problem darstellt Stahl abzutragen. War etwas schwierig das zu fotografieren da der Strahl sich relativ schnell tief reinfrisst und dann sieht man von den schönen feinen Funken nicht mehr viel. Die Leistung lag hier im Mittel bei ca. 2 Watt Gütegeschaltet, grade so knapp über der Laserschwelle. Die Pulswiederholrate war 5kHz.

Ich war echt verblüfft was man damit alles machen kann. Geldmünzen reinigen, die glänzen wie neu oder Löten, Schrift von einem Laserdrucker entfernen, mit CW Holz ankokeln und anschließend mit Q-Switch Betrieb wieder saubermachen, total unleserliche verdreckte Schrift auf Stahl wieder lesbar machen usw. Macht richtig Spass immer neue Ideen auszutesten.

Das Bild soll nur zeigen was man mit 2 Watt Laserleistung ermöglichen kann.

Gruß Dieter

[mikebeam]

Hallo Dieter!

Hallo Fans, nach einigen Optimierungsschleifen läuft mein Eigenbau System nun recht ordentlich.

Gratulation! Kannst Du den Aufbau Deines Laser beschreiben? Gibt's Bilder davon? Ich versuche etwas ähnliches auf die Beine zu stellen, interessiert mich natürlich brennend wie Du das gemacht hast.

Das Bild soll nur zeigen was man mit 2 Watt Laserleistung ermöglichen kann.

Welche Leistung hast Du denn angepeilt? Schon Versuche mit mehr Power gemacht?

Ciao,
Mike

[pulslaser]

Hallo Mike, das System von dem ich hier spreche ist ein Doppellampen-Nd:Yag CW-Laser mit 160 Watt. Es wurde in den Resonator ein AOM-Q-Switch eingebaut. Die minimal erzielbare Pulsbreite hab ich mit ca. 150ns gemessen (Oszi). Wenn ich im CW-Modus 4 Watt Ausgangsleistung einstelle (knapp über der Laserschwelle), dann den Q-Switch mit 5kHz laufen lasse bleiben noch 2 Watt übrig. Mein Messgerät kann nur 10 Watt max. In der Annahme, dass sich dieser Effekt linear verhält rechne ich bei voller Leistung mit 80 Watt im Q-Switch Betrieb. Nur muss ich dazu sagen, klar kann man weiter aufdrehen aber das brauchst du für sehr viele Anwendungen nicht. Ok evtl. mal zum Feinschneiden 20 Watt aber das reicht vollkommen. Wenn ich höher als 20 Watt fahre wird es sehr laut denn es kommt zu einem Breakdown an der Grenzfläche zwischen Luft und Werkstück. Das mit hoher Leistung und hoher Frequenz ist fast unerträglich für die Ohren.

Wenn du mehr darüber wissen möchtest könnte ich dir über deine Mailadresse Bilder davon zukommen lassen.

Gruß Dieter

[pulslaser]

Hi Leute, ich muss meine Aussage vom ersten Posting bzgl. Leistung am Werkstück korrigieren. Es war eine Schätzung aber ich wollte es genauer wissen und so hab ich nachgemessen. Es war nur 1 Watt!! Das heisst, das was auf dem Bild zu sehen ist war definitiv 1 Watt mittl. Leistung.

Gruß Dieter

[mikebeam]

Wie hast Du die Leistung gemessen?

[pulslaser]

Wie hast Du die Leistung gemessen?

Kalorimetrisch nach der ersten Linse ausserhalb des Fokus vor dem Beamexpander.

[gopher]

Kann man das Ganze einfach so beobachten / bearbeiten oder ist es während der Arbeit unter einer Sicherheitsabdeckung ?

Grüsse: Walter

[pulslaser]

Mit Schutzbrille kann man das beobachten, man kann sogar hineinfassen, hab ich schon gemacht. Vom Häckseln von Thujapflanzen hatte ich viele kleine schwarze Spreisser in der Haut meiner Hände, konnte der Laser einwandfrei und schmerzlos entfernen.... Nur musste ich dafür wesentlich mehr Leistung einstellen, mit 1 Watt wie bei Stahl auf dem Bild tut sich da garnix.

Wenn die Maschine mal komplett ist, kommt eine Interlock- gesicherte Schutztür davor.

Ist hiermit deine Frage beantwortet? Welche Absicht steckt denn hinter deiner Frage? Verletzung von Sicherheitsvorschriften?

Gruß Dieter

[icelase]

1Watt nur?

Ist das irgendwie Wellenlängen abhängig ( IR ) oder würde Stahl auch bei einem 1W 532nm so funken geben? (*angst bekomm*)
Oder sind die Pulse ansich höherer Leistung? ( sorry ich kenn mich weniger mit gepulsten Lasern aus )
Schwarze Flecken an den Händen mit nem Laser entfernen? auch ne nette Anwendung


Grüsse,
Frank

[Hatschi]

Halli Hallo

"Im Mittel 1W" heißt, alle Pulse zusammengerechnet wergeben 1W CW.

Hatschi

[gopher]

@ Pulslaser:

Bewahre nein ich wollte nur wissen ob die Beobachtung der Metallbearbeitung ohne Schutz möglich ist weil der Strahl weit genug zerstreut ist denn ich würde es intressant finden sowas mal selber zu machen. Aber die Brille hat die Frage beantwortet. Ich bin mit Sicherheit kein Vorschriftenmensch denk dir also nix. Versuche halt nur gerne vorher herauszufinden was geht und was nicht bevor ich was mache.

Grüße: Walter

[pulslaser]

....geht jetzt mit 1.genannten System auch. Mit Hilfe eines Interface und passender Software, beides von Scaps, wurden meine Möglichkeiten des Material Processing mit Laser vervielfacht. Das Foto zeigt einen vergoldeten Block aus Messingbronze mit Gravur, aus einem defekten Pumpdiodenstack ausgebaut. Die Leistung reicht wie man sieht um sogar hochreflektierende vergoldetete Oberflächen abzutragen. Die mittl. Leistung war ca. 3 Watt.

Gruß Dieter

[mikebeam]

Hallo Dieter,

beeindruckend. Wenn ich doch nur schon so weit wäre... na das dauert wohl noch etwas.

Wie gross ist der Kristall den Du verwendest und welche Reflektionseigenschaften hat der Auskopplungsspiegel?

Sehr interessant finde ich Deine Aussagen zur Laserleistung. Für CW-Laser gibt es jede Menge Tabellen mit denen man die benötigte Leistung für eine bestimmte Barbeitungsaufgabe ermitteln kann aber zu Pulslasern sind fast keine Informationen zu bekommen. Auch wenn Du es schon mehrfach geschrieben hast, Du arbeitest wirklich nur mit 1-3W QCW?

Du hast sicher schon versucht dünne Bleche zu schneiden, welche Leistung brauchst Du in diesem Fall? Welche Schnittgeschwindigkeiten kannst Du erreichen?

Bei meinem Laser habe ich mangels weiterer Infos einige Konstruktionsparameter schätzen müssen. Selber Testen kann ich leider nicht da ich noch immer nicht alle benötigten Teile habe. Eine Antort auf meine Fragen würde mir sehr helfen, zumindest könnte ich dann beurteilen ob ich irgendwo grob danebenliege.

Danke und Ciao,
Mike

[pulslaser]

Hallo Mike, ich sagte ja schon mehrfach, das System besteht aus einer Doppellampen Cavity mit 160 Watt echtem CW. Ich habe lediglich zwischen Kristall und OC mit R=90% einen AOM Q-Switch gesetzt in der Hoffnung, die Spiegel halten das aus was sie auch gottseidank tun. Normalerweise hat man aber bei einem Q-Switch System OC's mit R= 30-80%. Zum Testen habe ich einen OC mit R=50% eingesetzt womit der Resonator aber nicht angeschwungen ist. Hatte auch vermutlich nicht so viel Geduld um die Spiegel auszurichten. Einen zweiten Test machte ich mit einem OC der Firma Casix der keine Garantierte Zerstörschwelle hatte mit R=98%. Die ersten Impulse sahen sehr vielversprechend aus aber zum Messen kam ich nicht mehr weil die Impulse sofort die Oberfläche des OC-Spiegels zerstört haben. Also hab ich wieder den 90er eingesetzt.

Die ersten Versuche mit Materialbearbeitung mache ich wirklich nur in diesem Leistungsbereich obwohl rein rechnerisch ca. 80 Watt QCW möglich sind. Schneiden von Feinblech geht selbstverständlich auch. Eine Rasierklinge z.B. braucht der Länge nach ca. 5 Sekunden aber eben auch mit 2 Watt. Jetzt, da ich die PC-Steuerung drangehängt habe, kann ich versuchen schneller zu werden mit mehr Leistung.

Eine Aufgabe die ich unbedingt Lösen muss da es sich dabei um einen Umsatz von ca. € 30.000/Monat handelt ist in einen Stahlzylinder mit 5mm Höhe und 5mm Durchmesser in eine Wandstärke von 0,5mm eine Bohrung mit 0,2mm zu setzen und anschließend einen Edelstahlfilter mit 70µ Maschenweite (30µ Drahtstärke) auf die Rückseite zu schweissen. Sollte alles dieselbe Maschine machen. Schweissen ist aber schwierig wegen der großen Materialstärkeunterschiede. Ist aber eine interessante Herausforderung.

Gruß Dieter

PS. Der Kristall ist 6mm X 108mm. Die Bogenlampen haben zusammen eine Leistung von 4kW CW.

[pulslaser]

So Leute, schweissen funktioniert nun mit diesem System ebenfalls. Bei 6kHz Q-Switch Pulswiederholrate und 50µs lang aktivem Resonator wird das Metall aufgeschmolzen. Die Peakleistung ist hier nicht zu hoch, somit verdampft das Metall nicht. Anfangs gibt es einen Peak mit 150ns, unmittelbar im Anschluss schwingt der Resonator weiter im "CW" Modus und sorgt dafür, dass die Stelle nicht zu stark abkühlt. Beides zusammen sind 50µs. Das Ergebnis ist eine schöne feine saubere Schweissnaht. Das geht dann aber nicht mehr mit 1 Watt QCW, da muss man schon ordentlich aufdrehen.

Gruß Dieter

[yagfreak]

Meine Herren.
Das hat sich ja praechtig entwickelt.

Jetzt muss ich doch mal bei dir vorbeikommen, wenn es da so interessante Leistungen zu bestaunen gibt.

Gruss Steffen

P.S. lieben Gruss auch und gerade an C

[nox]

Nett!

Gefällt mir ausgesprochen gut!
Mein Hochleistungsprojekt muss ich leider auf eis legen, da ich gerade am umziehen bin und in der neuen wohnung wohl nicht die einrichtung habe um mit solchen leistungen zu spielen.
Obwohl ich mittlerweile einen großteil der benötigten Teile besorgen konnte.
Mal gucken wie es sich entwickelt (ob ich vll doch noch die möglichkeit habe weiter zu bauen, oder ob ich das Zeug verkaufe)

Mal noch so als zwischenfragen...
Welche leistung haben die lampen? und wie werden die betrieben (betriebsdaten)?
Würde mich über ein paar detailierte angaben zum aufbau freuen!
Wie regelst du die leistung der lampen?

Auf jeden fall sehr schön!


Gruß, Max

[pulslaser]

Meine Herren.
Das hat sich ja praechtig entwickelt.

Jetzt muss ich doch mal bei dir vorbeikommen, wenn es da so interessante Leistungen zu bestaunen gibt.

Gruss Steffen

P.S. lieben Gruss auch und gerade an C

Hallo Steffen, ja bei mir tut sich ständig was. Ganz perfekt ist die Anlage noch nicht, es fehlt noch der Rahmen aus Bosch Rexrot Aluprofil und eine höhenverstellbare Arbeitsfläche, bekomme ich aber kommende Woche. Den Resonator konnte ich die letzten Tage durch vergrößern der Länge und Einsatz anderer Spiegel optimieren (statt 150 Watt jetzt 190 Watt CW bei besserer Strahlqualität). Aufträge sind im Anmarsch.

Gruß zurück von C.... und meinerseits.

PS. Kannst gerne mal vorbeischauen wenn Du in der Nähe bist.

[pulslaser]

@NOX: Dieses System habe ich an anderer Stelle schon mehrfach beschrieben. Die 2 Lampen haben insgesamt ca. 4kW. System ist komplett mit Netzteil und Kühlung. Sollwertvorgabe von Analog 0-10V für den Lampenstrom, Istwertrückmeldung von Analog 0-10V entsprechen 0-40A Lampenstrom. Die Lampen werden mit max. 24A betrieben, CW-Ausgangsleistung des Resonators dann 190 Watt. Die Steuerung des Lampenstroms, Q-Switch und Scanner geht über ein Hardware Interface und Software der Firma SCAPS.

Gruß Dieter

[pulslaser]

Das System ist jetzt komplett in einem industrietauglichen Bosch-Rexrot Aluprofil untergebracht mit Rädern unten dran. Die elektrisch höhenverstellbare Arbeitsfläche funktioniert ebenfalls. Stromversorgung läuft stabil und geht nicht mehr in Rauch auf. Hard und Softwaresteuerung/Überwachung über USB Kopplung läuft auch inzwischen. Aktuell kommt jetzt noch ein Teilapparat mit Schrittmotorantrieb und Steuerung über die Scannersoftware hinzu. Den Teilapparat habe ich in einem eBay - Shop entdeckt, Schrittmotor incl. Treiber ist von Conrad, Fa. Trinamics, PanDrive 013-42 und über USB-RS485 an denselben Rechner gekoppelt wie alles andere. Der Test war erfolgreich. Fehlt nur noch den Schrittantrieb mechanisch an den Teilapparat zu adaptieren und die Scannersoftware zu parametrieren. Damit ist es dann möglich mit dem Laser und der Markierungssoftware auf rundes Material Winkelgenaue Bearbeitung zu erledigen. Aktuell geht es darum zur optischen Drehzahlerfassung eine bestimmte Anzahl an Marken auf einem Umfang unterzubringen wobei Breite und Abstand immer möglichst gleich sein sollten. Von Hand mit dem Teilapparat war das kein Problem, soll aber in Zukunft automatisiert ablaufen.

Werde versuchen Bilder von dem System hier zu veröffentlichen.

Gruß Dieter

[lasergarfield]

Hi

hröt sich sehr interessant an.
Ich hatte mal so die überlegung, ob man mithilfe solch eines Lasers arbeiten ausführen kann welche dem Fräsen / Drehen an einer normalen Maschine entsprechen...
Hmm mir fällt gerade so auf das wird wahrscheinlich ewig dauern oder ?


Was anderes noch. Hast du schonmal probiert damit Leiterplatten zu machen, inklusive der Bohrungen?
Wenn ja verfährst du da deinen laserkopf /bzw Tisch) , dass z.b. die Bohrungen senkrechte werden oder machst du das nur über die Scanner ?


Grüße

Thomas


PS: Bilder der Anlage wären echt super interessiert mich

[pulslaser]

Hallo Thomas,

Leiterplatten für meine Schaltungen mach ich nur noch als SMD. Bohrungen fallen dann meistens weg außer bei Steckverbindern oder Anschlussklemmen. Aber Leiterplatten herstellen geht natürlich auch, sind ja nur 35 oder 70µm Kupferschicht zum verdampfen, kein Problem. Geht auch recht flott. Mache aber alles mit dem Scanner, geht viel schneller.

Gruß Didi

[bap]

Aber Leiterplatten herstellen geht natürlich auch, sind ja nur 35 oder 70µm Kupferschicht zum verdampfen, kein Problem.

Guten Morgen,

hättest Du vielleicht ein Foto solch einer gelaserten Platine?
Das würde mich sehr interessieren.

Viele Grüße und ein schönes Wochenende,
Bruno

[pulslaser]

Eine mit Laser hergestellte Platine unterscheidet sich kaum von einer geäzten Platine, lediglich die Kanten sind etwas präziser.

Gruß Didi

[frink]

könntest du den aufbau deneis projektes im bezug auf platinenherstellung etwas genauer beschreiben?

ist es möglich mit dem laser auch bohrungen zu fertigen?

da ich bereits selbst eine belichtungs- und ätzanlage besitze, mir das aber zu dreckig ist und zu lange dauert, würde mich interessieren wie aufwändig eine laseranlage ist. (habe bereits probiert mit einer 0.5W laserdiode aus einem DVD brenner den schutzlack auf der platine zu verdampfen. diese versuche schlugen aber fehl, da die gute wärmeleitung des kupfers den dünner werdenden lack von unten kühlt und dieser so zum ende hin nur noch flüsssig wird)

welche komponenten werden benötigt, wie teuer sind diese und was ist zu beachten (außer den schutzvorschriften natürlich)?


mfg clemens

[pulslaser]

könntest du den aufbau deneis projektes im bezug auf platinenherstellung etwas genauer beschreiben?

ist es möglich mit dem laser auch bohrungen zu fertigen?

mfg clemens

Hab ich bereits mehrmals in diesem Forum beschrieben. Warum liest du nicht einfach den ganzen Thread.

Borungen gehen selbstverständlich auch.

Hast du ernsthaft gedacht du könntest mit 0,5 Watt Laserstrahlung Material verdampfen? Bei solchen Prozessen benötigt man Temperaturen von bis zu 20.000 °C, vergiss es.

[frink]

Hast du ernsthaft gedacht du könntest mit 0,5 Watt Laserstrahlung Material verdampfen? Bei solchen Prozessen benötigt man Temperaturen von bis zu 20.000 °C, vergiss es.

ich sagte ja nicht dass ich das cu verdampfen will, sondern eine das cu vor der säure schützende lackschichte. das funktionier auf der dem cu abgewanten seite sehr gut (bestückungsdruck), auf der cu seite allerdings nicht, da das cu die in den lack eingebrachte wärme ableitet und ihn so schützt. zudem sind die 0.5W nur ein geschätztes mittel, da der die pulsspitzen (200HZ) begrenzende regler kühlung braucht (ist ja wie gesagt nur ein versuchsaufbau um zu sehen wieviel sich aus so einer diode herausholen lässt).

was ich im thread nicht gefunden habe ist wie du den strahl führst (X/Y plotter mit spiegeln; in zwei richtungen auslenkender spiegel...)

mfg clemens

[pulslaser]

was ich im thread nicht gefunden habe ist wie du den strahl führst (X/Y plotter mit spiegeln; in zwei richtungen auslenkender spiegel...)

mfg clemens

Also gut dann stoß ich dich jetzt mit der Nase drauf

http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 733#130733