Papiergravier Laser

[scvo]

Hallo alle zusammen,

ich habe mir vor eine Papiergraviermaschine zu bauen und habe Erfahrung mit 3D Druck, aber leider nicht mit Lasertechnologien. Jedenfalls habe ich mir vorab zum Testen einen roten Laser mit 660nm/2,2VDC/300-400W mit einem passenden Gehäuse und Schutzbrille organisiert. Zu Hause hatte ich noch einen Konstantstromquellenregler (LM2596S) liegen. Ich habe den Laser heute mit einer Eingangsspannung von 18 VDC und am Ausgang 2,2VDC/350 mA in Betrieb genommen und der Strahl kommt raus, aber leider habe ich Probleme mit dem Fokus bzw. mit der Brennkraft. Ich bringe absolut gar nichts zum Schmelzen . Wenn der Laserstrahl auf einer Oberfläche auftritt ist ganz klein oder wie soll ich den am Besten einstellen. Zusätzlich ist mir aufgefallen, dass wenn ich beim Stromregler den Konstantstrom mit dem Amperemeter im Kurzschluss einstelle, dann leuchtet eine Konstantstrom LED auf. Diese leuchtet aber beim Anschluss der LaserLED nicht auf. Hat der Laser dann einen zu hohen Innenwiderstand - Habe dazu noch nichts im Internet gefunden

Vielen Dank für eure Hilfe!

[undineSpektrum]

Hallo,

erstmal vielen Dank für Deine Neuanmeldung und Herzlich Willkommen hier.

Du möchtest also Papier / Pappe oder holzähnliche Matrialien mit einem Laser beschriften und bist dabei Deinen elektrisch fertig angeschlossenen Laser - der auch funktioniert - zu testen, ob Du Löcher ins Papier brennen kannst - und das will nicht so ganz ... ?

Kein Wunder - da geht erstmal bei Deinen technischen Angaben noch einiges Durcheinander.
Welche Ausgangsleistung hat denn Dein Laser? Nach den elektrischen Betriebsdaten 2.2 Volt mal 0.35 A = 0.77 Watt kann das unmöglich ein Laser der (optische oder elektrische?) Leistung 300 - 400 Watt sein ... das wär´ seit Jahrhunderten die Sensationen eines Perpetuum Mobiles erster Art ... und Du bekämst den Nobelpreis... Ergo: Du meinst also eher so etwa 300mW optische Strahlungsleistung bei 650 nm. , oder?

Weiterhin : Der Strahl muss selbstverständlich auf das Blatt fokussiert werden - wie denn sonst? - da ist die Leistungsdichte am größten. Das ist bei Diodenlasern nicht immer ganz so einfach - es gibt da unterschiedliche Möglichkeiten : Entweder zwei Zlinderlinsen ( Anamorphot ) oder aber ggf. eine Faser den den Strahl homogenisiert, d.h. ein prfekt runder Fleck entsteht.

Weiterhin : Papier ist in der Regel weiß oder hellgrau - rotes Licht der Wellenlänge 650 nm ( gilt auch für 632,8 nm Wellenlänge ) dringt da relativ tief ein und wird gestreut... zumindest in diesem Leistungsbereich.
Ich habe das früher mal mit dem He-Ne-Laser mit 50 mW versucht - der hat (fokussiert) weißes Papier nicht mal "angekratzt" oder angekokelt ...
Soweit kann ich erstmal nur raten.
Zu "Strahlformung" deines Lasers empfehle ich Viktor ( Nutzername hier : VDX ) zu fragen, er weiss da in der Materialbearbeitung mehr als ich.
Des weiteren achte - besonders als Anfänger - auf die Lasersicherheit. Schutzbrille ist schonmal in Ordnung, es muss auch die richtige für diese Wellenlänge in ausreichender Stärke sein ( hier : OD 4 )... pass auf!

Des weiteren lies mal ein bisschen quer durch´s Forum - da gab es neulich einen Thread wo eine Wellpappe zugenschnitten werden sollte - ja ist was anderes, aber vielleicht hilft´s etwas weiter ... :

http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... en#p271642

Soweit erstmal?

Grüße,

Undine

[VDX]

... ich denke auch, daß es hier eher um einen 0.3W-Laserdiode geht - da ist bei weißem Papier kaum was zu machen ... probier es eher mal mit schwarzer Kunststoffolie oder der schwarzen Rückseite eines CD-Gehäuses

Zum Testen der Fokussierung kannst du eine Linse mit möglichst kurzer Brennweite nehmen.

Ansonsten - lies dich hier durch und achte immer darauf, daß im Strahl nichts reflektiert, er nicht einfach durch den Raum leuchtet und du ggf. eine passende Laserschutzbrille auf hast ...

Viktor

[scvo]

Hallo,
danke für die Begrüssung und Infos. Ja es handelt sich um einen Laser mit ca. 300mW war ein Schreibfehler. Ich habe eine Schutzbrille die an Wellenlänge von 500-700nm angepasst ist. Verwende für die ersten Tests 2 Stück eine ist direkt neben dem Objekt gegen Abstrahlung im Raum und eine habe ich immer auf. Ich denke ich habe die billige LD abgeschossen, da auch auf schwarzer Folie nichts passiert. Habe gestern auch eine LD aus einem DVD Brenner versucht und da passierte auch nicht viel. Der Abstand zum Objekt ist ca. 10 cm und der Strahl sollte nach meinem Empfinden stimmen, dh. der Punkt ist sehr sehr klein.
Verstehe ich das richtig, dass für weisses Papier da generell nichts zu machen ist mit einer solchen Leistung und Farbe?

@VDX welchen Laser würdest du mir empfehlen?

Vielen Dank

[VDX]

... für weißes Papier eignen sich die 445nm-Dioden mit mehr als 1W Leistung, aber auch 405nm-Dioden aus BluRay-Playern ab 200mW.

100mm Abstand ist doch schon recht viel - ich stelle den Fokusabstand bei Folien oder Papier auf etwa 30mm ein, dann ist der Fokusdurchmesser kleiner und damit die Energiedichte bei gleicher Gesamtleistung höher, so daß du bei guter Fokussierung auch schon mit etwas über 200mW was bewirken kannst ...

Viktor

[scvo]

mhm.. ok, vielen dank für die Info. Ich werde es zunächst mit einem BluRay LD versuchen - hättest du da zufällig einen guten Lieferanten für die LD, Fokus und Schutzbrille (vorzugsweise aus Österreich)?

[VDX]

... such mal bei ebay nach "405nm" - hab' da gerade z.B. ein Objektiv für 15€ aus DE und eine 300mW-Diode für 20€ aus Hongkong gesehen ...

Viktor

[scvo]

thx..!

[scvo]

Hallo Viktor,

habe nun endlich alle Teile zusammen und konnte den BluRay LD inkl. Fokus aus DE testen. Papier gravieren (ohne Maschine) funktioniert wunderbar. Jetzt baue ich alles in die Maschine ein und bin schon auf die Ergebnisse gespannt.

Danke nochmal...

[VDX]

... dann bin ich mal auf die Ergebnisse gespannt

Viktor

[scvo]

Hier http://deltaprinter.blogspot.co.at/2014 ... raver.html die Ergebnisse aus meinen ersten Versuchen. Schaut schon sehr gut aus und brennt bei härteren Papier nicht durch. Heute bekomme ich noch andere Papiersorten - bin schon gespannt was ich mit dem Laser noch alles gravieren/schneiden kann.

@Viktor: Kann sein, dass du Erfahrung mit Resins hast? Ich überlege direkt in ein UV Resin von oben (wie jetzt aufgebaut) in ein Behältnis zu brennen um so ein 3D Objekt zu erstellen.

[VDX]

@Viktor: Kann sein, dass du Erfahrung mit Resins hast? Ich überlege direkt in ein UV Resin von oben (wie jetzt aufgebaut) in ein Behältnis zu brennen um so ein 3D Objekt zu erstellen.

... ja, das würde schon gehen - die meisten UV-Resins reagieren sehr schnell auf die 405nm -- je nach Leistungsdichte reichen ein paar Millisekunden pro Punkt.

Von Oben hast du durch den Luftsauerstoff eine deutliche Abschwächung/Verzögerung der Reaktion -- deswegen leuchten die meisten DIY-UV-3DDrucker von Unten in die Glasschale und ziehen das Teil nach Oben raus ... das spart auch jede Menge Resin-Volumen gegenüber dem 'Untertauchen' beim Belichten von Oben ...

Ich hatte es seinerzeit mit 100mW@405nm probiert .. habe für meine DLP-Beamertests aber noch ein LED-Modul mit 9W@405nm und irgendwo auch noch einen N2-TAE-Pulslaser mit irgendwas um die 400kW@337nm in 300ps langen (kurzen) Pulsen rumstehen, der auf den Einsatz wartet

Viktor

[scvo]

hört sich ja spannend an ... Ich dachte ich schaffe es das Material direkt in der Flüssigkeit so auszuhärten, dass man es nachher einfach Rausheben kann. Ich brauch dann schon mehr Resin aber im Endeffekt dann nur für das Objekt selber... was meinst du?

[VDX]

... das Problem beim Belichten von Oben ist, daß du immer die Füllhöhe/Volumen brauchst, um das Teil komplett untertauchen zu können ... und die Resins dann eine ziemlich begrenzte Lebensdauer von ein paar Wochen bis Monaten haben

Viktor

[scvo]

hmm.. ok. Dann vl. mit dieser Lösung: https://www.kickstarter.com/projects/11 ... ter-and-sc

[VDX]

... diese Lösung ist auch gut 'resin-sparend' - allerdings ist die Genauigkeit durch Schichtdicken-Varianz und Oberflächeneffekte deutlich weniger genau, als die 'Standard-Verfahren'

Ein Bekannter von mir hat mit einem auch recht simplen Aufbau und Belichtung von Unten Teile mit 0.01mm Schichthöhe und Detailauflösung hinbekommen

Viktor

[scvo]

mhm.. dann kann ichs mit dem delta vergessen, weil dann die Mechanik und SW zu aufwendig wird eine eigene Z Achse zusätzlich zu steuern...

[VDX]

... was hast du für einen Controller und Software? - wenn das ein typischer 3D-Drucker ist, dann kannst du für die Z-Achse den Extruder-Motor-Treiber nehmen ... die Anpassung der Firmware ist kein wirkliches Porblem -- nach jeder Ebene wird per G-Code eine definierte Z-Höhe zugestellt.

Ansonsten kannst du den Delta auch 'über Kopf' betreiben, so daß er alle Layer mit gleicher Z-Höhe von Unten auf den Boden der Resin-Wanne ausbelichtet ...

Viktor

[scvo]

.... den Delta umdrehen habe ich mir auch schon überlegt, somit hast du recht und der Extruder wäre dann frei und ein Scripterl für die Z-Höhe sollte wirklich kein Problem sein. Schade nur, dass ich ihn dann nicht mehr als Gravierer oder Fräse verwenden kann. Obwohl ich von unten auch Gravieren und Fräsen könnte ... hmmm... nachdem ich eh keine Düse mehr für den Drucker habe und zwei andere ABS Drucker zu Hause rumstehen habe könnte ich das Projekt wirklich angehen. Fehlen mir nur noch ein paar Details zB. welches Resin und welche Wanne. Habe gehört, dass man sich das Resin irgendwo auch mixen lassen kann...

[VDX]

... ich habe mein Resin seinerzeit von Fernando (http://spotamaterials.com/) bekommen, da ich ein paar Vorversuche für ihn zu 405nm/455nm gemacht hatte

Wenn du dich in Peter's CNC-Ecke anmeldest (oder evtl. auch schon drin bist), dann schau nach den Threads von 'Jack_N' zu 'DLP-Harzprinter' - Joachim hat eine interessante Methode entwickelt (und patentiert), bei der das Problem des Ablösens des gerade aushärtenden Schicht vom Boden echt elegant gelöst wurde

Viktor