CNC Laser Cutter

[Arne21a]

Hallo,

Ich arbeite zur Zeit an einem möglichst günstigen Laser Cutter/ Gravurgerät.
Der CNC Teil ist schon relativ weit und daher wollte ich mich jetzt um den Laser kümmern. Mein Problem ist, dass ich nicht viel über Laser weiß abgesehen von dem was ich in den letzten Tagen im Netz gelesen hab. Außerdem ist mein Budget relativ stark limitiert, daher suche ich eine möglichst günstige Lösung.
Im Netz gibt es ähnliche Projekte die mit einem 300mW DVD Laser füntionieren z.B. :
http://funofdiy.blogspot.co.uk/2013/10/ ... laser.html
Daher meine Fragen:
Wo finde ich Laser, Linsen und Gehäuse die ich nutzen kann?
Welche Schutzbrille brauche ich für den Vorgeschlagenen Laser?
und was kostet das ganze zusammen?

Ich habe natürlich vorher ausgiebig gegoogelt und im Forum nach ähnlichen Projekten gesucht. Was ich gefunden hab war aber meistens nicht mehr aktuell oder hatte einen anderen Kontext.

Ich hoffe als Neuling nicht zu großen Mist hier zu verbreiten
Gruß Arne

[die-zunge]

Hi Arne

Wichtig wäre zu Wissen welche Materialien du bearbeiten möchtest

Grüßle
Uwe

[Arne21a]

Wichtig wäre zu Wissen welche Materialien du bearbeiten möchtest

Dünnes Holz und vill auch dunkles Plastik...
Wenns hilft dunkleres Holz zu nehmen das auch

[VDX]

... ich habe einiges zum Gravieren+Schneiden mit Laserdioden oder anderen Lasern gepostet -- da kannst du nach mir als Autor und "laserdiode" oder "lasergravieren" suchen lassen.

Ein paar Basisinfos findest du z.B. hier: http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 1&start=35

Viktor

[Arne21a]

Also...
wenn ich bei https://sites.google.com/site/dtrlpf/ho ... 140-didoes das angebot

1.7W 445nm Copper Blue Laser Module W/X-Drive & Three Element Glass Lens
$95
6V-12.6V In

kaufe, ist das ein Laser mit Linse den man so fokussieren kann das er Werkstoffe schneidet, oder fehlen da noch teile?
mfg Arne

[VDX]

Hi Arne,

... das ist praktisch schon der komplette Laserkopf - wenn du das Objektiv weiter rausschraubst, kommt der Fokuspunkt immer näher ... optimal fürs Graviern und Schneiden von Folien etwa bei 20-50mm.

Was du noch brauchst, ist eine Kühlkörper-Aufnahme zum Abführen der Wärme, ein vernünftiger Treiber und eine Methode der Ansteuerung zum geschwindigkeitsabhängigen anpassen der Leistung ... und eine Absaugung mit Aktivkohlefilter ...

Viktor

[Arne21a]

das klingt ja gut
ein Problem hab ich schon gelöst:

Kühlkörper-Aufnahme zum Abführen der Wärme

da dachte ich an eine cpu Kühlung mit passendem Loch...
beim Treiber dachte ich an was selbst gelötetes...aber das scheint ja nicht zu gehen
und das mit dem Abzug wusste ich nicht das müsste man mir nochmal erklären
gruß Arne

[guido]

Etwas Sarkasmus zum Morgengrauen...

...da dachte ich an eine cpu Kühlung mit passendem Loch...

Schon mal versucht mit einem Zippo den Nordpol abzutauen ??
Lieber aktiv kühlen, Diode in einen Klemmblock, den auf ein TEC, dahinter dann Kühlkörper.

..und das mit dem Abzug wusste ich nicht das müsste man mir nochmal erklären

Wenn du schon nicht Blind wirst weil die 1W bei einer Reflektion aus Versehen dein Auge treffen
rafft dich eine Lungenerkrankung aufgrund der Dämpfe des "Graviervorgangs" dahin.

Spass bei Seite..keine Sparmaßnahmen bitte. Ein 100er sollte noch mal für eine Schutzbrille drin sein.
Und wenn du z.B. Kunststoffe mit Lasern gravierst kommt es zu Dämpfen. Logisch. Bei Kunststoffen
gern Salzsäure...

[tschosef]

Moing moing....

Lieber aktiv kühlen, Diode in einen Klemmblock, den auf ein TEC, dahinter dann Kühlkörper.

so wie im C____ Beamer...

viele Grüße
Erich

[guido]

@Erich,

sorry, aber der interne Beameraufbau ist für mich ne Bastellösung vor dem Herrn..
Schüttgut auf Flexfolie an Alu mit Lüfter. Denke der Aufwand loht sich schon...

Abgesehen davon:
Hab bis heute 6-7 Beamer zerlegt. 4 davon echt im Betrieb gehabt. 2 x schlagartig
Pixelfehler bis zum Abwinken..die sind dann auch in die "Schlachtung" gegangen.
Und glaubst du da liefen noch alle Dioden ??

[Arne21a]

Schon mal versucht mit einem Zippo den Nordpol abzutauen ??
Lieber aktiv kühlen, Diode in einen Klemmblock, den auf ein TEC, dahinter dann Kühlkörper.

Eine CPU Kühlung ist aktiv und effektiv genug um nen i7 zu kühlen... falls das nicht reichen sollte müsste mir jemand die alternative erklären...

Lungenerkrankung aufgrund der Dämpfe des "Graviervorgangs" dahin.

Das klingt logisch und lösbar

Ein 100er sollte noch mal für eine Schutzbrille drin sein.

hatte nicht vor daran zu sparen

Noch ne Frage:
wenn ich eh nen anderen Driver brauche kann ich ja auf den eingebauten im Lasermodul verzichten oder?

gruß Arne

[VDX]

... die 'kleinen' 2W-Laserdioden setze ich einfach nur in ein passives, wärmeabführendes Gehäuse, das genug Wärmekapazität hat bzw. direkt auf die recht massive Z-Achse meiner Fräse geschraubt ist ... selbst bei den 9W- und 25W-IR-Laserdioden habe ich auch nur einen Alublock drunter, welcher die Wärme auf die Z-Achse verteilt -- allerdings betreibe ich meine Dioden nur mit max. 90% des angegebenen Maximalstroms!

Als Treiber verwende ich entweder Stromkonstanter auf Basis von mehreren parallelgeschalteten LM317 (max. 1A pro IC) oder LM338 (max. 2A), oder ein MOSFET-Paar, das ich über einen OP als Analogtreiber aufgebaut habe ... das geht bei mir von <1A bis >11A ... hab' aber auch noch einen >30A-Treiber für 'Notfälle' da

Als Sichtschutz für die 445nm-Dioden kannst du das orangefarbene Plexiglas aus dem Bauhaus verwenden - das blockt alles unter 500nm ziemlich gut ... geht auch für Brillen-Einsätze.

Austesten kannst du es direkt oder mit einer Kamera, indem du versuchst mit der Diode durchlzuleuchten

Viktor

[karsten]

Eine CPU Kühlung ist aktiv und effektiv genug um nen i7 zu kühlen... falls das nicht reichen sollte müsste mir jemand die alternative erklären...

Der Vergleich hinkt aber ein wenig, da die zulässige Temperatur für PC-CPUs höher ist als beim Laser und die effizienz eines Kühlkörpers mit der Temperturdifferenz steigt. Aktive Kühlung beduetet hier im Forum nicht Zwangkonvektionskühlung sondern üblicherweise TEC-Kühlung. Ob die zwingend nötig ist, ist fraglich. Viel Metall mit viel Oberfläche und Lüfter könnte bei der Anwendung schon reichen - die blauen Dioden sind doch recht hart im nehmen (allerdings geht da die Leistungsausbeute in den Keller).

[mo22]

Hallo zusammen,

da dies mindestens schon der 3. Thread zu dem Thema hier ist will ich lieber nicht noch einen 4. aufmachen um die Fragen noch mal anders zu stellen und zu ergänzen
Ich hab zwar schon in den erwähnten(siehe Unten im Text) Threads Fragen gestellt, aber merke gerade selber das es überall irgendwie in die selber Richtung geht.

Ich will auch so ein CNC-Gravierer/Cutter bauen und stehe vor den gleichen Herausforderungen.

- Laser Treiber
- Laser Diode
- Optik

Vielleicht könnte ja mal ein Fachkundiger @VDX ?? ein wenig den Weg ebnen.

In Sachen Treiber fande ich diesen Thread hier super: http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=43981
Ist das was man benötigt?

Hier ist ja ebenfalls die Frage gestellt worden: http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=55398 (@RomeoFoxtrot: Ich nehme mal an es geht hier um die gleiche Anwendung des Lasers?)

Über Laser Diode haben wir ja hier eine Vorstellung bekommen: http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=55564
Allerdings wäre es super mehr über die Leistungen und Wellenlängen in Anwendung auf verschiedenen Materialien, Materialfarben und dicken zu erfahren.
@VDX Du scheinst ja eine Menge Erfahrungswerte dazu zu haben, kannst du nicht mal eine Tabelle machen, was man womit wie bearbeiten kann?

Also etwa: {ACHTUNG SCHÄTZUNG!!!]
Wellenl. Anwendung mindest. output optimal output ca. Geschwindigkeit
445nm Papier 100g/m² schneiden min. 1W opt. 2W 1 Gang 15mm/sek
445nm Wellpappe 6mm schneiden min 2W opt. 4W 2 Gänge 5mm/sek
445nm Holz gravieren min. 1W opt 2,5W 1 Gang 20mm/sek

oder so Ähnlich?? Da wäre super

Es könnte ja Sinn machen diese Threads mal strukturiert zusammenzufassen und daraus einen kleinen How-To Guide zu machen, bzw. eine kleines 1x1 für Leute die ein Laser CNC zum Gravieren & Cutten mit möglichst gutem Preis/Leistungsgerecht und durch viel Eigenarbeit auch erschwinglichem Preisniveau realisieren wollen.

Falls wir es hinbekommen könnten folgende Threads hierher verweisen bzw. verschoben werden:
http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=55274
http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=55256
http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=55202
http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=55564
http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=55398

Und wenn sich das Team rund um den Treiber Nachbau auch noch mit einbringen würde http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... 43&t=43981
könnten wir hier einen guten Einstiegspunkt für Einsteiger in die Laser-Technik mit diesem Anwendungsziel erzeugen.

Ich würde es mir wünschen

Gruß aus Düsseldorf

Markus

[VDX]

Hi Markus,

zu Diodentypen/Wellenlängen und möglicher Verwendbarkeit hatte ich hier schonmal was gepostet:
http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... n+#p260270

Lies dir auch den ganzen dazugehörigen Thread durch, da dürften noch mehr Infos sein - auch zum Konstatntstrom-Treiber mit LM317/LM338 und schaltbaren Maximalströmen ...

Viktor

[mo22]

OK, danke schon mal für den Link. Die blauen Dioden die du verwendest sind nicht in der Tabelle

Ich muss mich wohl noch ein wenig tiefer in die Materie einarbeiten.

Aber vielleicht mal zwei Fragen:

- Ist jetzt TTL oder analog besser (My guess analog?)

- Mit welcher Frequenz betreibt mann denn den Laser am besten für Material-bearbeitende Anwendungen?

Ach so und ist es relativ einfach möglich ein digitales Signal aus nem Arduino in ein analoges zu transformieren und damit den Laser anzusteuern? Macht das Sinn? Ich dachte mann könnte dann ja einfach Softwareseitig verschiedene Frequenzen testen und evtl kann man ja auch die Kurve eines möglichen nachmodulierten Analogsignals damit formen?

Danke für jede Hilfe mein Wissen über diese Technik zu erweitern.

Markus

[VDX]

Hi Markus,

ich steuere fast alle meine Laseranlagen mit TTL, da ich über die variable Pulszeit eine bessere Kontrolle der Material-Wechselwirkung im Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit habe, als bei einer Analog-Ansteuerung.

Analogtreiber verwende ich so, daß ich die Maximalleistung über den Analogeingang fest vorgebe, die eigentliche Bearbeitung dann aber über TTL-Modulation mache ...

Die Pulszeiten (falls du das mit Frequenz meinst) entscheiden über die eigentliche 'Wirk-Leistung' - so kann ich z.B. meinen größeren Faserlaser über die Analogsteuerung auf 120Watt einstellen -- dann kann ich aber über die Pulszeit vorgeben, ob er bei z.B. 300µs tief ins Material eindringt und 'richtig Schaden macht' ... oder bei 1µs nur 'oberflächlich' was anschmilzt oder wegdampft ...

Der Arduino hat PWM-Ausgänge, die du nach Anleitung über einen passenden Kondensator und einen Widerstand so konfiguruieren kannst, daß aus den unterschiedlich langen Pulsen eine relativ gleichmäßige analoge Spannung wird. Die Auflösung ist mit 10 Bit (0-1023) zwar etwas gering (ich verwende meist 12Bit oder 16Bit AD/DA-Wandler, manchmal auch 24Bit), ist für die hobby-mäßige Lasersteuerung aber ausreichend ...

Viktor

[mo22]

Super, Danke Viktor!!

Genau die Antwort hab ich gesucht!

Jetzt weiß ich wo ich hin muss.

Meine Ergebnisse werde ich dann hier mit allen teilen, bzw. verlinken.

Falls jemand Interesse hat an einer solchen Lösung, mit:

- Arduino
- GRBL oder TinyG CNC-Controller
- Laser Driver für max. ca. 5V 2,5A um Dioden mit bis zu 3W Output anzustuern

Ich werde das testen und mit ein paar anderen Leuten aus dem CNC Bereich eine Schaltung bzw. Platine entwickeln die das alles auf einem Board vereinen wird. Ist noch ein Stück Weg zurückzulegen, aber im Grunde sind alle groben Vorgaben und Lösungen vorhanden.
Und wir wollen eine gute Lösung also immer her mit Kritik und Verbesserungsvorschlägen.
Jede weitere Idee, Anregung und Kraft ist wilkommen und wenn sich einige Leute finden die Interesse haben werden wir das ganze vielleicht mal in eine Sammelbestellung zur Herstellung der PCBs anbieten.
Auf jeden Fall aber natürlich eine DIY Anleitung bereitstellen für die die es nachbauen oder verbessern wollen. Also das ist das Ziel welches wir verfolgen.

Bei Interesse einfach bescheid geben via PN oder am besten per email: opentoolz@gmail.com


Grüße und Danke an alle die Ihr Wissen mit uns teilen

Markus

[Erics]

Hallo Markus,
Also Interesse an sowas hätte ich auch noch. Wenn du Hilfe brauchst beim Platinenlayout, µC Programmierung etc. kann ich dich gerne unterstützen. In dem Bereich kenn ich mich ganz gut aus. Hab aber keine Erfahrungen was CNC Konstuktionen angeht. Dafür kann ich aber ggf. auch mal eine Kleinserie an Platinen bestücken.
MfG
Christian