Auswahl passender Laser für die Zukunft

Betrieb, Bau und Modifikation von Festkörper- und Diodenlasern (keine Pointer)
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StealthPoint
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Auswahl passender Laser für die Zukunft

Beitrag von StealthPoint » Mi 16 Jan, 2019 11:26 am

Hallo zusammen,

ich möchte die Frage, die ich bei meiner Vorstellung schon angeschnitten habe, nochmal im passenden Unterforum einbinden.

Vorab möchte ich festhalten, dass ich nichts an mir braten oder schmoren möchte. Ich bin der Gefahr von Lasern und deren Streulicht bewusst.

Beginnen möchte ich erstmal mit einem leistungsschwachen Laser, aber für spätere Zwecke könnte ich mich schon einmal nach einem "größeren" Laser umsehen und auf Lager legen. :)

Am Ende eines langwierigen Lernweges möchte ich eventuell soweit sein, das ich Metall laserverschweißen oder beschriften kann. Dünnblech zu schneiden wäre auch noch nett. :roll:

Ist zu dem ND:Yag lampenbetriebenen Laser, siehe nachfolgender Link, noch zu raten? Das dieser nicht so effizient ist, wie Dioden ist mir bewusst. Auch das die Lampen keine allzu lange Lebendauer besitzen auch.

Es wäre auch noch das passende Netzteil,Spiegel, Galvo, Linsen, Kamera, etc. vorhanden und könnten als Paket erworben werden.
https://www.ebay.de/itm/Spectron-Laser- ... ctupt=true

Oder sind für spätere Gehversuche Dilas oder ähnliche Geräte, die ab und an, in der Bucht angeboten werden besser und von der Lernkure leichter? Beispiellink hier: https://www.ebay.de/sch/i.html?_odkw=di ... r&_sacat=0

Lasst mich doch eure Meinungen/Entscheidung wissen, wenn Ihr vor der gleichen Frage stehen würdet.

Ich danke vielmals für eure Hilfe. :)

Grüße
Lukas

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VDX
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Re: Auswahl passender Laser für die Zukunft

Beitrag von VDX » Mi 16 Jan, 2019 12:09 pm

Hi Lukas,

der Nd:YAG ist nur wohl nur die Pumpkammer - da fehlen noch die Resonator-Spiegel und ggf. ein AOM oder Q-switch für die Leistungssteigerung.

Bei den Dioden ist Leistung auch nicht alles - schau eher auf die "Leistungsdichte" bzw. Fokussierbarkeit.

Ich habe z.B. "leistungsstarke" 808nm-Laserdioden von Coherent mit 25W oder 40W Leistung und einer Faser-Auskopplung von 0.7mm Durchmesser ... die können aber weniger, als eine 9Watt-Diode mit einer fest angekoppelten Faser mit 0.1mm Druchmesser!

Fürs Gravieren mit Laserdioden verwende ich aber weniger die IR-Laserdioden mit 0.1mm-Faser (und 0.1mm Spot), sondern eher blaue Laserdioden mit 2W oder 3.5W Leistung - die sind noch feiner und können auch bei Holz und helleren Kunststoffen noch was bewirken, während die IR-Laserdioden da einfach nur hindurchleuchten.

Für die "Metallbearbeitung" habe ich alte Faserlaser mit CW-Leistungen bis 120Watt und gepulste Faserlaser mit 20Watt "mittlerer" Leistung, aber Puls-Spitzenleistungen von über 10kW ... oder fasergekoppelte 975nm-Dioden (die mit den 0.1mm-Fasern) mit Leistungen bis 33 Watt ... davon kann ich auch mehrere zusammenkoppeln bzw. auf den gleichen Spot fokussieren, um die Gesamtleistung zu erhöhen - wenn ich alle zusammenzähle, käme ich damit auf ein paar Kilowatt CW-Leistung, was schon mehr als genug für "ernsthafte" Metall-Bearbeitung oder fürs Laserschweißen wäre 8)

Viktor
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Re: Auswahl passender Laser für die Zukunft

Beitrag von StealthPoint » Mi 16 Jan, 2019 5:26 pm

Danke für die schnelle Antwort.

Bei der Pumpkammer kann noch als Paket die Spiegel, das Netzteil etc miterworben werden. Alles was beim Umbau auf Faserlaser aus der Maschine geflogen ist. Ich frage beim Verkäufer mal nach, wie es Richtung Q-switch und AOM ausschaut :)

Mir wären Dioden an sich lieber, da mir das Netzteil mit niedriger Spannung und hohem Strom sympatischer ist. Hohe Spannung sind immer so eine Sache.:D
Ich werde mir dann mal die Diodenmodule anschauen und deinen Rat/Hinweise befolgen und im Hinterkopf behalten. :)
Eigentlich sollte sich doch ein breiter Laserstahl z.B 0,5mm mit der passenden Optikspielerrei auf 0,1mm bringen lassen? Betrifft ja auch schwache Laser? Aufwand sei mal dahingestellt.

Es ist traumhaft, wenn man kaum Daten und Infos zu Teilen im Internet findet :?

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Re: Auswahl passender Laser für die Zukunft

Beitrag von VDX » Mi 16 Jan, 2019 8:06 pm

... für den "Leistungsvergleich" über die Energiedichte mal ein paar Randwerte:

Array-808nm-IR-Pumpdiden mit 25W bis 80W aus einem 0.7mm Faserstecker lassen sich mit großen Objektiven bis auf etwa 0.3mm fokussieren (mit "normalen" nur auf etwa 0.5mm).

"Direkt Fasergekoppelte" 975nm-IR-Pumpdioden mit 10W bis 30W Leistung aus einer 105µm Faser lassen sich mit "normalen" Optiken auf etwa 0.1mm fokussieren (mit großen Objektiven auch bis auf etwa 0.08mm)

Blaue 445nm-Laserdioden lassen sich mit den Standard-Kollimatoren je nach Leistung auf etwa 0.09mm fokussieren (2W, 3.5W) bzw. etwas feiner bis auf 0.05mm (1.5W, 1W) ... oder mit besseren Optiken auch bis auf 0.03mm

Faserlaser mit typisch 50W CW oder 20W "gemittelt" und 10kW Pulsspitzen-Leistung lassen sich mit normalen Galvoscanner-Optiken auf etwa 0.03mm fokussieren ... mit Beam-Expander und/oder kurzbrennweitigen Linsen auch auf unter 0.02mm bis unter 0.01mm!

Jetzt schätze mal rein über die Leistung pro Fläche die Energiedichten gegeneinander ab - da liegen ein paar Größenordnungen dazwischen!

Dann kommen noch ein paar Abschwächungen (oder auch "Verstärkung") über unterschiedliche Absorptionsraten auf/im Material durch die Wellenlänge - das sind nochmal zwischen 20% bis 80% Unterschiede je nach Wellenlänge und Material.

Und dann erst kannst du anfangen zu überlegen, was du genau machen willst ... und wo es sich lohnt, evtl. doch etwas mehr Geld zu investieren ...

Viktor
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Re: Auswahl passender Laser für die Zukunft

Beitrag von StealthPoint » Do 17 Jan, 2019 6:39 am

Danke für die ausführliche Antwort und besonders für die schöne Zusammenfassung und Übersicht.
Da sieht man, dass alles doch irgendwo Grenzen hat.


Durch die hohe Fokusierung zwischen 0,5mm bis 0,01mm liegen Energiedichten-Welten. Rechnet man grob zur Veranschauung, sieht man erst, was der Fokus ausmacht und in welcher Größenordnung. :shock:

Schritt für Schritt versteh ich, wie alles zusammenhängt. Es bringt der stärkste Laser nichts, wenn der Fokus nicht passt. Lieber schwächer und dafür anständig und fein fokusiert. :)

Ich möchte mich nochmal herzlichst bedanken. :)

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