Abschlussarbeit / Projektarbeit

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FrequencY
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Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Do 28 Jan, 2016 11:34 pm

Moooin moin alle zusammen,

habe hier schon so einige Seiten gewälzt, doch leider nichts konkretes gefunden!
Zumindest nichts was genau zu meinem "Bedürfniss" passt...vielleicht seh ich auch den Wald vor lauter Bäumen nicht.
Verzeiht mir bitte falls das hier ein unnützer Thread sein sollte :wink:

Nun, ich bin gerade in meiner Abschlussarbeit/Projektarbeit (Student im Bereich Maschinentechnik - Industrial Engineering) mit dem Thema Laserverarbeitung.
Da ich leider einen recht mühsamen Dozenten zugesprochen bekommen habe, muss ich mir mehr als nur eine
detaillierte wissenschaftliche Ausarbeitung einfallen lassen.
Ursprünglich wollte ich Komponenten via Catia & Inventor erstellen & anhand dessen einen Laser erklären! Da sich aber sämtliche Firmen nicht
gerade bereit erklären Ihre Maße/Daten öffentlich zu machen, musste ich umdisponieren.

Doch leider habe ich in Hinsicht auf Hardware recht wenig Ahnung (noch)...darum bräuchte ich Hilfe & es wäre klasse wenn man mir hier
zur Hand gehen könnte. Mich begeistert die Thematik schon seit 2008 als der erste Faserlaser erfolgreich in der Fahrzeugindustrie getestet wurde,
aber musste leider das Interesse zurückstellen & nun habe ich die Möglichkeit endlich damit anzufangen & nach
Beendigung weiter auszuführen. Genau DAS finde ich dann nochmal um ein vielfaches genialer 8)

Möchte einen kleinen Laserversuch aufbauen & den anhand meiner Presentation ein wenig vorstellen um volle Punktzahl zu ergattern,
da der Zweitprüfer arg auf sowas abfährt & die Prozentzahl auf einmal durch sowas auch über 80% kommen kann (P.S. Safety first...für alles wird gesorgt!!!).


Folgendes habe ich mir vorgestellt:
  • -Einen kleinen Aufbau eines Lasers
  • -bei dem die Komponenten nicht versteckt sind
  • -es soll von mir gebaut werden und soll vielleicht maximal eine schwarze CD-Hülle schneiden können
  • -das schneiden sollte relativ zügig von statten gehen
  • -der Laserstrahl soll nicht im IR Bereich sein
  • -da ich Student bin, bitte auch "relativ" günstig
Mir fehlt es leider auch an Komponenten & Shops...habe schon bei DTS & Lasertack gestöbert aber weiß einfach nicht was miteinander kompatibel ist,
welche Halter ich benötige oder wie sie aufgebaut sein sollen. Habe vor alles in einem gut gepolsterten Alu-Koffer zu transportieren.

Ist mir da irgendwie zu helfen?
Ich danke euch schon jetzt für eure Mühe & Hilfe :!:

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Fr 29 Jan, 2016 1:10 am

... einiges an grundlegenden Infos zu und um Laser findest du hier - http://pulslaser.de/

Und Sam's Laserfaq ist einfach nur gewaltig - http://www.repairfaq.org/sam/lasersam.htm

Vor Jahren hatte ich ein paar Einstiegs-Infos zu Laserdioden zusammengefaßt - http://www.reprap.org/wiki/Laser_Cutter-German

Und hier noch ein paar Tips und Praxisbeispiele - http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=25&t=54351

Lies dich da mal durch, ansonsten kannst du ja auch gezielt nachfragen ...

Viktor
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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von Offenbarungsjoe » Fr 29 Jan, 2016 10:33 am

Vielleicht wäre es nicht schlecht, als ersten Punkt zu entscheiden, welche Art von Laser du aufbauen möchtest. Ich vermute, dass sich die Optionen hier auf Gaslaser, diodengepumpte Festkörperlaser und Diodenlaser beschränken. Der Gaslaser ist dabei wahrscheinlich technisch gesehen die größere Herausforderung, ich bin mir aber nicht sicher, ob man da im finanziell beschränkten Eigenbau etwas hinbekommt, das eine CD-Hülle durchschneiden kann.
Ein interessantes Konzept zum Selbstbasteln findest du z.B. unter http://www.floriankarsten.de/download/K ... _AATiS.pdf das ist aber weit weg von möglicher Materialbearbeitung. Wenn das für dich der wichtigste Punkt deiner Projektziele ist, dann empfehle ich einen Diodenlaser.

Als genereller Hinweis wollte ich noch erwähnen, dass du dir möglichst bald über das Sicherheitskonzept Gedanken machen musst. Besonders wenn du von einem "schwierigen" Betreuer berichtest, könnte es Probleme bereiten, wenn du einfach mal so eine Demonstration machen willst, bei der du einen Laser Klasse 4 (vor Publikum) in Betrieb nimmst. Ich bin mir nicht sicher, wie die entsprechenden gesetzlichen Richtlinien aussehen, wenn das im Rahmen einer Abschlussarbeit geschieht. Gibt es an der Maschinenbaufakultät Einrichtungen, die bereits Laser dieser Art betreiben? Falls nicht solltest du als allererstes sichergehen, dass es mit den Sicherheitsaspekten keine Probleme gibt. Wenn dein Betreuer auf die Anwesenheit eines Laserschutzbeauftragten besteht, könnte sich die Organisation schwierig gestalten, wenn du das erst am Ende deines Projektes klärst. Und eventuell auch den finanziellen Rahmen sprengen.
Gruß,

Pascal

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Fr 29 Jan, 2016 10:55 am

... zum "Durchbrennen" einer schwarzen CD-Hüllen-Rückseite eignet sich schon eine rote 300mW-Diode, wie sie in alten CD-Brennern zu finden ist.

Mit blauen 445nm-Dioden, die es mit 1W Leistung schon für 20€ bei ebay gibt, geht schon einiges mehr :wink:

Stromkonstanter und MOSFET's zum schnellen Schalten der Diode über einen Arduino liegen im Preisrahmen auch deutlich unter 100€

Als Schutzmaßnahme empfehle ich eine Voll-Umhausung des Geräts - entweder komplett blickdicht mit einer web-cam innen drin zur Visualisierung, oder mit einem Schutzfenster, das bei den blauen Dioden z.B. aus orangefarbenem Plexiglas bestehen kann, wie es im Baumarkt zu finden ist - vorher aber auf jeden Fall prüfen/messen, was noch an Leistung bei direkter Durchstrahlung durchkommt und die Gefahren abschätzen und beschreiben, wie sie bei "ordnungsgemäßem Betrieb" im Gehäuse zu erwarten sind -- á la diffuse Streuung gegen Reflexion, Fehlermöglichkeiten und Gegenmaßnahmen (Gehäuse-Öffnung, Safety, spiegelnde Teile, ...)

Wenn etwas mehr Geld zur Verfügung steht, dann käme noch ein CO2-Laser in Frage - ein (wiederaufbereiteter) 30W-CO2-Laser von Synrad kostet unter 3000€ ... eine chinesische 40W-Glas-Röhre mit Netzteil um die 500€ :freak:

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Fr 29 Jan, 2016 2:00 pm

Wow, ging recht flott...vielen lieben dank für die Mühe & da habe ich auch gut was zum nachlesen...TOP von euch :)

Was den Laser angeht, also ich möchte nur grob den Bau beschreiben...meine Lieblinge sind definitiv die Hochleistungs-Faserlaser, aber kaufen klappt da nicht ganz...noch nicht :lol:
Ansonsten bin ich da finanziell vielleicht mit müh & Not in der Lage 300,- auszugeben...ich weiß das es nicht viel ist, aber der Aufbau soll jetzt nicht SO professionell sein, da es nur der Verdeutlichung gilt(wie ein Laser funktioniert, was genau geschieht, wie gefährlich er ist etc.). Das theoretische Brett lass ich nebenbei vom Stapel :wink:

Habe mir auch zig Videos angeschaut & im Prinzip denke ich das da vom Umfang auch die Komponenten von den ganzen gefährlichen "Handlasern" absolut ausreichen würden....oder liege ich da falsch? Ich möchte ja die Komponenten nicht in eine Art modifizierten Taschenlampe einbauen, sondern schon eher Sichtbar, als "kleine Schwester" sozusagen.

Was den Dozenten/Prüfer angeht...Sicherheitsmaßnahmen sind dem eigentlich egal...man bekommt viele Punkte bei ihm wenn man was praktisches aufweisen kann (keine Ahnung was da bei dem los ist).
Im Raum werden inklusive meiner Person, noch drei weitere sein & da sollten die passenden Schutzbrillen + der nötige Abstand ausreichen.

Kann man sich nun vielleicht ein wenig besser ein Bild von meinem Vorhaben machen?

P.S. Würde zum Beispiel gerne das Modul mit Plexi umschließen...nur so als Beispiel.

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Fr 29 Jan, 2016 3:31 pm

... zu Plexi als Schutz-Umhausung - https://www.plexiglas-shop.com/DE/en/sh ... uyl~p.html

Das sollte das Zeug sein, daß ich auch beim Bauhaus kaufe, um die blauen 445nm-Dioden abzuschirmen.

Laser-zertifiziertes Material sieht genauso aus, hat nach meinen Tests auch die gleiche Abschirm-Wirkung, kostet nur etwa 10x mehr :freak:

And nur mal zum 'Ausprobieren' gibt's auch schon fertige Kits ab 10$ - http://it.aliexpress.com/store/product/ ... Id=1680429#!

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von jojo » Fr 29 Jan, 2016 4:08 pm

VDX hat geschrieben: And nur mal zum 'Ausprobieren' gibt's auch schon fertige Kits ab 10$
Und wenn man des Chinesisch mächtig ist, soll man sogar die Software dazu bedienen können... :lol:

Gruß

Joachim
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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Fr 29 Jan, 2016 4:52 pm

... in einem der DIY-Foren haben sich einige die BenBox für 80$ bestellt und sie dann nach und nach umgebaut - auch auf eine andere Software :wink:

Ich entwickle schon länger Lasergravierer (Hard- und Software, seit etwa 1986) -- sowohl für mich (mit div. Tips an die DIY-Szene), als auch kommerziell, weswegen ich mich mit mit anderen Tips eher zurückhalte :freak:

Inzwischen habe ich durch die kommerziellen Ansätze und Zufallskontakte einige Faserlaser (und auch einige andere Typen) Daheim, die ich bei Bedarf auf meine Anlagen 'schnalle' oder andere Applikationen drumherum aufbaue - bei der letzten Aktion, kurz vor Weihnachten, habe ich einen 85W-Faserlaser an die Firma ausgeliehen und baue gerade ein Druckplatten-Graviersystem System mit einem 50W-CO2-Laser für ein Kundenprojekt auf ...

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Fr 29 Jan, 2016 9:32 pm

@ VDX

Hey coole Sache mit dem Plexi! Genau nach sowas hab ich gesucht! Danke auch für den Link & die Info :)

Was die Benbox angeht, also die ist..."knuffig", aber leider ist da zu wenig zum selber machen...es wäre schön wenn man ein Set mit Diode & dazugehörigen Modulen erwerben könnte, so das man es selber aufbaut! So könnte ich den Aufbau auch noch dokumentieren. Es soll ja schon etwas Eigenarbeit dahinter stecken...es muss auch nicht automatisiert sein! Die Benbox würde ich höchstens just for fun mit ordern(weißt Du wie es sich da mit dem Zoll verhält?) aber nur in chinesisch ist auch ne Sache für sich :D

Mhm...ist glaube ich schwer zu beschreiben was ich da suche, aber ich gebe mir da etwas Mühe...die Diode samt Kühlkörper einzeln montiert an eine Art "Halter", das Modul frei liegend(stehend befestigt), die Stromversorgung auch seperat zu begutachten. Plump gesagt, ein Stück Brett nehmen & alles mit Abstand zwischen den Komponenten darauf montieren, Kabel dran...Knopf an & der Strahl ist da.
Gerne auch etwas stärker, vielleicht mit 2W aufwärts!
Ach & nehmt das bitte nicht wörtlich mit dem Brett, aber es sollte schon den hauch von "Explosionszeichnung" haben...einfach als wäre es schulisches Lehrmaterial.

Jetzt aber auch mal zu Deinem Projekt, stellst Du davon auch Bilder ins Forum? Würde mich mal arg interessieren...hört sich nämlich verdammt genial an :!:
Nutzt Du all die Laser auch Privat einfach mal aus Lust & Laune & wie viele hast Du denn so bei Dir "herum" stehen? :shock:

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Fr 29 Jan, 2016 11:48 pm

... hier hatte ich schonmal eine Auflistung meiner Laser Daheim gemacht - http://forums.reprap.org/read.php?414,1 ... msg-611159

Zu Aufbauten und Beispielen kannst du dir in meiner ersten Antwort die letzten beiden Links mal genauer durchlesen - da hatte ich einiges zu gepostet.

Kennst du Lasertack schon? - er hat Diodenmodule und Treiber dafür einzeln im Programm - https://lasertack.com/

Modul mit 1.5W@445nm-Diode und Linse im gut aufschraubbaren Alugehäuse für um die 130€, ein passender Treiber dafür etwas über 60€ ...

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Sa 30 Jan, 2016 12:30 am

VDX hat geschrieben:... hier hatte ich schonmal eine Auflistung meiner Laser Daheim gemacht - http://forums.reprap.org/read.php?414,1 ... msg-611159
Ja sehr geil...werde dann mal so schauen was Du dein eigen nennst :o
VDX hat geschrieben:Kennst du Lasertack schon? - er hat Diodenmodule und Treiber dafür einzeln im Programm - https://lasertack.com/
Modul mit 1.5W@445nm-Diode und Linse im gut aufschraubbaren Alugehäuse für um die 130€, ein passender Treiber dafür etwas über 60€ ...
Ja die Seite kenne ich sogar, aber weiß nicht was, womit kompatibel ist & worauf ich dabei achten muss...das war eigentlich mein Favorit weil es absolut in der Preisklasse liegt,
die Teile gut zu montieren sind & es auch vom Platzvolumen eleganter zu verstauen ist...nun & mal ehrlich, dass sollte für das Projekt langen, da ich ja nur den einen Prüfer "füttern" muss :wink:
Kannst Du mir bei den Komponenten paar Tipps geben...also was Qualität angeht & welche Zusammenstellung ideal wäre?
Werde mir auf jedenfall die genannten Artikel mal gleich anschauen :!: :!: :!:

Kann mir aber gut vorstellen das ich später mal was feines für mich baue :D

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Sa 30 Jan, 2016 12:52 am

... wo liegt deine Preisvorstellung?

- 1.6W-Diode mit 1.2A max. Strom für 130€ - https://lasertack.com/450nm-laser

- 2W-Diode mit 1.7A max. für 180€ - https://lasertack.com/445nm

- Treiber bis 4.5A für 60€ - https://lasertack.com/4a-ld-tec-highside-treiber

Als Mechanik+Elektronik kannst du dir eins der 3D-Drucker-Kits als Basis kaufen und umbauen/einhäusen - gibt's bei ebay oder in den Foren teilweise schon ab 150€ fertig aufgebaut ...

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Sa 30 Jan, 2016 1:02 am

VDX hat geschrieben:... wo liegt deine Preisvorstellung?

- 1.6W-Diode mit 1.2A max. Strom für 130€ - https://lasertack.com/450nm-laser

- 2W-Diode mit 1.7A max. für 180€ - https://lasertack.com/445nm

- Treiber bis 4.5A für 60€ - https://lasertack.com/4a-ld-tec-highside-treiber

Als Mechanik+Elektronik kannst du dir eins der 3D-Drucker-Kits als Basis kaufen und umbauen/einhäusen - gibt's bei ebay oder in den Foren teilweise schon ab 150€ fertig aufgebaut ...

Viktor
Ich weiß das es sich nicht viel anhört & ist es auch nicht, aber ich denke das ich mit Zähne knirschen ein max von 300,- aufbringen könnte...mit etwas Glück ein klein wenig mehr, aber würde nicht unbedingt davon ausgehen da ich im neuen Semester erneut Kohle für Bücher berappen muss :cry:

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Sa 30 Jan, 2016 1:04 am

@VDX

Sei mir nicht bös, aber Du mieser Freak Du...unglaublich was Du alles Dein eigen nennst!
Darf ich mal fragen wie lange Du schon dabei bist??? KOMPLIMENT, ehrlich :shock: :shock: :shock: :shock: :shock: :shock:

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Sa 30 Jan, 2016 3:30 pm

... meinen ersten komplett-Eigenbau-CO2-Laserplotter mit einem 6502 EMUF als Controller und selber zusammengelöteten Stepper-Treibern nach einer Schaltung aus einem ELO-Magazin habe ich mir glaube ich 1988 gebaut ... beruflich da weitergemacht habe ich dann 1992 ... so richtig aktiv geworden in der Szene bin ich aber erst 2007 :freak:

Übrigens könnte ich dir eine 5W-IR-diode mit angekoppelter 0.1mm-Faser und einer Fokussierlinse günstig abgeben - du siehst den Spot nicht (nur das Plasma, wenn's brennt), eine web-cam sieht den aber ... Einhäusung wäre also Pflicht, da eine passende Schutzbrille fast so teuer ist, wie der komplette Aufbau.

Die Schaltung für einen einfachen Treiber zum Selberbauen mit 4 parallel geschalteten LM317 (oder 2x LM338) für 4-5A max. Strom (in 0.5A oder 1A-Stufen zuschaltbar) kann ich dir auch geben ...

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Sa 30 Jan, 2016 6:15 pm

VDX hat geschrieben:... meinen ersten komplett-Eigenbau-CO2-Laserplotter mit einem 6502 EMUF als Controller und selber zusammengelöteten Stepper-Treibern nach einer Schaltung aus einem ELO-Magazin habe ich mir glaube ich 1988 gebaut ... beruflich da weitergemacht habe ich dann 1992 ... so richtig aktiv geworden in der Szene bin ich aber erst 2007 :freak:
Puh, also noch nicht zu spät für mich...sehr sehr nice :D
VDX hat geschrieben:Übrigens könnte ich dir eine 5W-IR-diode mit angekoppelter 0.1mm-Faser und einer Fokussierlinse günstig abgeben - du siehst den Spot nicht (nur das Plasma, wenn's brennt), eine web-cam sieht den aber ... Einhäusung wäre also Pflicht, da eine passende Schutzbrille fast so teuer ist, wie der komplette Aufbau.

Die Schaltung für einen einfachen Treiber zum Selberbauen mit 4 parallel geschalteten LM317 (oder 2x LM338) für 4-5A max. Strom (in 0.5A oder 1A-Stufen zuschaltbar) kann ich dir auch geben ...

Viktor
Also das wäre erste Klasse...muss nur anfragen wie es mit einem IR bei uns ausschaut, da schon ein sichtbarer Laserstrahl mit angestrengten Augenbrauen & einem persönlichen Gespräch daher kam :D
Wie kann ich mir das denn so preislich vorstellen...also auch mit der Einhäusung?! Hast Du da auch vielleicht ein Bild für mich?

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » Sa 30 Jan, 2016 7:21 pm

@ VDX
Sag mal, kannst Du mir helfen bei Lasertack etwas brauchbares zusammen zu stellen? Also Diode, Modul, Fassung, Kühlkörper etc. oder hast Du gar dafür ne Art Anleitung? Wäre Klasse!


Da kann sich natürlich jeder andere auch mit anschließen :wink:

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von VDX » Sa 30 Jan, 2016 11:35 pm

... im Post mit den Lasertack-Links hatte ich das schon zusammengestellt bzw. vorgeschlagen - das erste ist eine 1.6W-Diode in einer Alu-Halterung schon mit Linse zum Fokussieren drin, die du mit dem Gehäuse einfach auf einen Kühlkörper aufschraubst.

Der zweite Link das Gleiche mit einer genauso aufgebauten 2W-Diodenmodul (die ganz links) ... der dritte Link ist ein Treiber, der für beide geht, weil der Maximalstrom entsprechend der gewünschten Leistung eingestellt werden kann.

Zu meinen IR-Dioden kannst du dir hier das 7. Bild (unter "komplettes 5 Watt 'pigtail' Diodenlaser-Modul ...") anschauen http://www.reprap.org/wiki/Laser_Cutter-German

Die 5W-IR-Diode 'nackt' mit senkrecht gebrochenem (cleaved) Faserende und Ferrule am Ende fürs Handling und mit einer losen Fokussierlinse kann ich dir für 50€ abgeben ... den kompletten Aufbau wie im Bild habe ich letztes mal für 300€ vekauft, komplett in einem Gehäuse mit 5 Schaltern für die 5 Stromstufen glaube für 450€ ... da dürfte selber aufbauen günstiger sein :freak:

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Re: Abschlussarbeit / Projektarbeit

Beitrag von FrequencY » So 31 Jan, 2016 1:54 am

VDX hat geschrieben:... im Post mit den Lasertack-Links hatte ich das schon zusammengestellt bzw. vorgeschlagen - das erste ist eine 1.6W-Diode in einer Alu-Halterung schon mit Linse zum Fokussieren drin, die du mit dem Gehäuse einfach auf einen Kühlkörper aufschraubst.

Der zweite Link das Gleiche mit einer genauso aufgebauten 2W-Diodenmodul (die ganz links) ... der dritte Link ist ein Treiber, der für beide geht, weil der Maximalstrom entsprechend der gewünschten Leistung eingestellt werden kann.

Zu meinen IR-Dioden kannst du dir hier das 7. Bild (unter "komplettes 5 Watt 'pigtail' Diodenlaser-Modul ...") anschauen http://www.reprap.org/wiki/Laser_Cutter-German

Die 5W-IR-Diode 'nackt' mit senkrecht gebrochenem (cleaved) Faserende und Ferrule am Ende fürs Handling und mit einer losen Fokussierlinse kann ich dir für 50€ abgeben ... den kompletten Aufbau wie im Bild habe ich letztes mal für 300€ vekauft, komplett in einem Gehäuse mit 5 Schaltern für die 5 Stromstufen glaube für 450€ ... da dürfte selber aufbauen günstiger sein :freak:

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Ok, würde ich gern nehmen, aber mein BAföG lässt das leider nicht zu!
Werde deswegen wohl eher die Zusammenstellung von Lasertack nehmen die Du mir geschickt hast!
Gibt es denn bei den Komponenten dann auch einen genauen E-Plan zum anschließen der Diode & des Moduls?
Was die Halterung angeht...kann ich die einfach an Kühlrippen eines PC-Kühlers mittels Wärmeleitpaste anschließen,
oder muss ich da etwas ganz besonders beachten? Nen seperaten Lüfter + Ansteuerungsplatine brauch
ich da bestimmt nicht oder täusch ich mich?!
Ach & wie schaut es mut der Spannungsversorgung aus, was benötige ich da?

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