Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

[JETS]

Dann Musst Du aber für jedes Material erstmal einen "Farbtest" machen, und dann selbst entscheiden was wie rauskommt und fürs Gravieren dann entsprechend einstellen, oder?

[VDX]

... die Tests für verschiedene Materialien muß ich sowieso machen - dafür hat BeamConstruct einen "Wizard", der automatisch eine Matrix mit 4x4 bis 10x10 Quadraten mit jeweils zwei variablen Parameter-Reihen aus den einstellbaren/wesentlichen Parameter-Listen.

Hier der Wizard mit den auswählbaren Einstell-Parametern pro Achse:

Wizard-Matrix.jpg

Die "Farben" sind auch keine richtigen Farben, sondern Interferenzeffekte mit Struktur-Abständen im Bereich von etwa 1-3 Mikrometern (ähnlich wie bei Schmetterlingsfügeln) - wenn die Strukturgrößen noch kleiner werden, wird das tiefschwarz, wenn gröber, dann eher grau oder bei Metallen dann noch mit Anlauffarben gemischt.

Eine "Strukturgröße" von 1µm heißt dann, daß die Frequenz und Markiergeschwindigkeit so eingestellt wird, daß die einzelnen Spots jeweils um etwa 1µ versetzt auftreffen und die leicht aufgeworfenen Schmelzränder dann dieses 1µ-Raster ergeben.

Um auch in der anderen Achse 1µ hinzubekommen, muß der Schaffurlienen-Abstand auch auf 1µ reduziert werden ... normal habe ich da 30-50µ, so daß die Markierungs-Zeit dann auch entsprechend langsamer wird

Viktor

[JETS]

Die Oberfläche ist dann vielleicht etwas empfindlich, aber sieht aufjeden Fall geil aus

[VDX]

... die letzten paar freien Abende habe ich noch ein paar "Auftragsarbeiten" für Freunde und Familie machen müssen (die 3D Blume ist ein Überbleibsel von der letzten Messe) - alles aus 0.2mm dickem Messingblech:

Elch2-VD.jpg

Schneeflocken und Elche.jpg

Viktor

[VDX]

... das ginge evtl. noch etwas kleiner

Frauenkirche-mini-1.jpg

Frauenkirche-mini-2.jpg

Frauenkirche-mini-3.jpg

Muß nur noch die hintere und mittlere Ebene tauschen damit die Frauenkirche im Mittelpunkt steht ...

Viktor

[VDX]

... den Mini-Schwibbogen habe ich etwas besser ausgelasert und zussammengelötet - da sind die Details auch besser zu sehen:

Frauenkirche Mini2.jpg

Viktor

[VDX]

... eventuell für einige hier auch interessant

Für eine Applikation mit Laser-Triangulations-Abstandssensor mit "autonomer" Achs-Steuerung für den Galvoscanner-Controller von HAlaser habe ich eine Platine im Formfaktor der "Aufsteck-Capes", nur ohne die runden Ecken designt (die rechte Platine):

CNCcap.jpg

Das Teil hat einen kleinen Arduino drauf, der sich um den Triangulationssensor kümmert und selbständig auf Abstand oder Referenz fährt.

Damit das von BeamConstruct aus parallel zur normalen Z-Achsensteuerung funktioniert, wird das Kabel vom Digi-IO-Board draufgeführt und die notwendigen Signale (Clock, Dir, Ref-Switch) für die bis zu 4 CNC-Achsen "verodert".

Die Referenz-Messung (bzw. automatisch auf eine voreingestellte Höhe fahren) wird als Pin von BeamConstruct aus angetriggert, dann wird auf eine Rückmeldung gewartet.

Mit dem Arduino drauf kann das aber auch als Autofokus oder als "CNC-Coprozessor" für bis zu 4 CNC-Achsen oder 16 zusätzliche I/O-Pins (aktuell nur 12 auf Klembuchsen rausgeführt, 3 davon wahlweise digital oder Analog) mitlaufen -- entweder als "Slave", oder auch komplett autonom, wenn durch eine Signalisierung klar ist, wer jeweils die CNC-Achsen steuern darf ...

Viktor

[VDX]

... ich habe den Post und das (minimal manipulierte) Bild eigentlich für ein anderes Forum gemacht, wo's um "Spionage-Chinesen-Bashing" ging, kann ich hier aber auch mal bringen

... Caution!! - don't overdrive the single-mode diodes to more than 15 Watts!

When testing with my 6x-445nm-head and overexposing the diodes to get some air breakdown effects, I managed to create a real black hole!!!

This was the last image, my camera grabbed, before the resulting plasma ball exploded and damaged the optics:

Laser-Hole 6x.jpg

Don't know, if the black hole survived, but didn't see a hole in the table or in the floor beneath ...

Viktor

... hier die Übersetzung ins Deutsche:

".. Vorsicht!! Übersteuern Sie die Singlemode-Dioden nicht auf mehr als 15 Watt!

Beim Testen mit meinem 6x-445nm-Kopf und der Überbelichtung der Dioden, um einige Luftzerlegungseffekte zu erzielen, ist es mir gelungen, ein echtes Schwarzes Loch zu erzeugen!!!

Dies war das letzte Bild, das meine Kamera aufgenommen hat, bevor die entstehende Plasmakugel explodierte und die Optik beschädigte:

<Name: Laser-Loch 6x.jpg Ansichten: 7 Größe: 36,8 KB>

Ich weiß nicht, ob das schwarze Loch überlebt hat, aber kein Loch im Tisch oder im Boden darunter gesehen hat...."

[VDX]

... hab' gerade noch was "ernsthaftes" mit der Rundachse und einem 20Watt-Faserlaser graviert:

https://vimeo.com/293633529


Hier noch ein Bild beim Lasern und vom Ergebnis:

Lasern.jpg

Rundgravur.jpg

Viktor

[fesix]

Sehr schön geworden, das Geräusch beim Lasern ist auch schön zu hören

[VDX]

... um mit dem 20Watt-Faserlaser überhaupt so tief ins Alu reinzukommen und das dunkelgrau hinzubekommen, muß ich den weit "unterhalb" der sonst üblichen Spezifikationen betreiben - die meisten Lasermarkierer können das überhaupt nicht

Die Puls-Länge bei dem Teil ist fix auf 200ns, als PWM-Frequenz habe ich 1.5kHz eingestellt (ab unter 1kHz wird der Laser "instabil" und setzt partiell aus) ... und als Scangeschwindigkeit habe ich 20mm/s ! - normal sind 1m/s und mehr

Viktor

[VDX]

... reines Silber läßt sich auch noch ganz gut direkt, ohne "Hilfsmittel" markieren:

UMUK-3C-Logo_kl.jpg

Viktor

[fesix]

Hab mir heute mal den Spaß gemacht und eine blaue Diode von ihrem Deckel befreit. Nett zu sehen ist die winzige Nummer auf dem Emitter.

Edit: Irgendwie werden die Bilder zwar hochgeladen aber verschwinden dann wieder? Was mach ich falsch?
Noch mal Edit: Ah die Dateien waren also zu groß mit knapp über 3MB. Wäre schön wenn man da eine Info bekäme...

[VDX]

Danke! - hab' mir die Bilder gleich mal zu den anderen "offenen Laserdioden" gespeichert

Muß bei Gelegenheit auch die 9W und 25W @975nm-Laserdioden und das rote 20Watt@652nm-Laserdodenmodul mal im geöffneten Zustand anschalten, ob das dann auch so schön blaßviolett oder rot schimmert

Viktor

[fesix]

Hab für die Bilder ein 30 Jahre altes Tokina Objektiv mit Retroadapter plus Makroringe und zusätzlich durch eine sehr hochwertige alte Carl-Zeiss Lupe genommen. Bin leider (noch) nicht so der Experte was Makrofotografie angeht, denke mal die Qualität geht mit Sicherheit noch besser.

[VDX]

... ich habe ein paar Jahre lang Optiken und Videomikroskope für unsere damaligen Mikromontage-Anlagen entwickelt ... hab' da noch einiges an Makro- und Mikro-Optiken rumliegen

Statt der damals verwendeten Video-"Finger"-Kameras habe ich heute aber USB-Kameras und auch was für/mit dem RaspBerry

Viktor

[fesix]

Ich hab mir mal so eine billige USB Mikroskopkamera gekauft für 20€, die Vergrößerung und Qualität des Bildes ist nicht schlecht, nur die Auflösung und Qualität vom Sensor ist grottig.

[VDX]

... ich habe für meine ersten Pastedispenser-Entwicklungen und auch die ersten Kundengeräte fürs Teachen und Kamera-Positionieren diese 2MP-Videomikroskope für 50-60€ bei ebay geholt - die Bilder mit denen sind auch nicht sooo schlecht:

Lotpaste-Tropfengroesse.jpg

Viktor

[VDX]

... und sowas passiert, wenn 80Watt IR (@1070nm auf einem Fleck von etwa 1mm) auf 1mm dicken Kupferdraht trifft

Versuch 21.1.19 - 80W.jpg

Viktor

[Death]

[VDX]

... hab' ein 652nm-Modul aus einem defekten Medizin-Laser aufgemacht - da sitzt eine "SDL-Spezial"-Laserdiode mit FSMA-Stecker drin.

Vom Gehäuse (und dem "Kühlturm-Aufbau") her könnte das eine SDL-7470 sein - die gehen bis über 9A

Hier ein Bild mit dem Teil bei 3V @2A - ich weiß nicht, ob die überhaupt schon lasert oder nur auf "dicke rote LED" macht?

652nm - 3V_2A-1.jpg

652nm - 3V_2A-2.jpg

Viktor

[VDX]

... hab' mal nachgemessen - das Teil macht bei 2 Ampere noch definitiv auf "fette LED" ... es lasert erst bei etwa 3.5A los !!
(wird dann schlagartig viel, viel heller!)

Die Wellenlänge dürfte bei 680nm liegen, nicht bei 652nm ... die Frage ist dann, ob es eine 3W-Diode ... oder 2W oder 5W ist.

Die baugleiche SDL-7470 lasert bei 5A los und geht bis 12A mit dann 3Watt Ausgangsleistung

Viktor

[VDX]

... die letzten Tage habe ich ein paar 808nm-Laserdioden reinbekommen - eine JOLD mit 20 Watt mit komplexer Optik-Strahlformung auf einem großen Peltier-Kühler:

JOLD-20W_808nm-Offen_kl.jpg

- und 3 Stück 25W-Dioden von Trumpf im kleineren Gehäuse (ich denke, mit 19xFaserbündel zusammengefaßt) auf Wasserkühlern:

FAP-25W-808nm.jpg

Hier noch Bilder von einer der Trumpf-Dioden bei 3A (0Watt) und 8A (etwas unter 1Watt):

FAP-25W-808nm - 3A_0W_LED.jpg

FAP-25W-808nm - 8A_1W.jpg

Viktor

[VDX]

... die "kleinen" 25W-Dioden scheinen einen ziemlich guten Wasserkühler untendrunter zu haben:

FAP-25W-808nm - Wasserkuehlung.jpg

- und meine alten POF-Kunststoff-Lichtleiter gehen damit auch:

FAP-25W-808nm - POF.jpg

Viktor

[VDX]

... ein kleiner "Update" zum blauen Laserdiodenmodul, das ich für die Firma entwickelt habe - der Chef kam vorhin mit einem Gehäuse dafür an -- so schauts "nackt" aus (das rechte):

445nm-Diodenmodule2_3.jpg

... und so mit Gehäuse drumrum:

Neues Gehäuse Feb2019.jpg

Viktor

[VDX]

... schon etwas "gespenstisch" - hier eine der 808nm-FAP-Dioden mit etwa 1/2 Watt durch einen Linsenaufsatz auf den FSMA-Stecker als "IR-Scheinwerfer" -- fürs Auge völlig unsichtbar, für die Kamera ein heller "Scheinwerfer":

Linsenaufsatz-750mm.jpg

- und hier in etwas über 1m auf die Wand - der Fleck ist dann etwa 100mm groß:

Linsenaufsatz-1m.jpg

Ich hatte vor Jahren mal was mit einer 975nm-5Watt-Diode und einem Leopard-Nachtsichtgerät ausprobiert - das war grob kollimiert bei ebenfalls etwa 1Watt Leistung auf einen 1m großen Fleckt in 50m Abstand quer durch den Garten auf einen Busch schon fast zu hell für das Nachtsichtgerät - wie würde das erst mit 25Watt und 808nm aussehen?

Leider ist mein jetziger Garten von Nachbargrundstücken umgeben, so daß ich nicht einfach mal Nachts in der Gegend herumleuchten kann

Viktor

[VDX]

... interessant ist's auch bei der baugleichen roten 680nm-FAP-Diode - bei unter 1A ist sie noch ein "LED" - da kann die Kamera im teilkollimierten Spot noch die einzelnen Fasern erkennen ... bei etwas unter 2A fängt das gerade an zu lasern - mit dem Auge sieht man, daß nur ein paar der äußeren Fasern plötzlich im Zentrum heller werden - für die Kamera ist das schon überstrahlt ... und bei 7A mit etwa 3Watt Output "knallt" das schon richtig

1A_2A_7A.jpg

Viktor

[Death]

Kann man dieses "Überstrahlen" für die Kamera eigentlich filtern, also abschwächen ?

Also wie so eine Art Schweißerbrille ? und wie kommt man an so Werte für sowas ?


Gruß
Michael

[VDX]

... ja, "Abschwächen" geht bis zu einem gewissen Grad mit kleinerer Blende, ansonsten Graufilter (dunkle Glasscheibe) oder bei einem Vorsatz-Farbfilter alle Farbscheiben davorsetzen - das wird dann auch ganz schön dunkel

Was für Werte meinst du? - die reinen Leistungswerte der Laserdioden hole ich entweder aus der Liste/Datenblatt-Leistungskkurve nach dem aktuell gezogenen Strom oder setze ein Leistungsmessgerät davor.

Andere Werte für definierte "Abschwächung" kannst du glaube ich als Vorfilter nach Prozent-Auswahl kaufen -- ich mache sowas eher "empirisch" ... hab' z.B. auch Lochsieb-Folien in den aufgeweiteten Strahl gestellt ... oder zwei Polarisations-Folien oder -Gläser aus den "3D-Brillen" verwendet

Was noch relativ einfach geht - einfach eine dünne Glasscheibe (oder bei CO2 eine ZnSe- oder Germanium-Scheibe) schräge in den Strahl setzen - je mehr schräge, umso weniger kommt durch ... bis beim Bragg-Winkel die gesamte Leistung reflektiert wird. Bei hohen Leistungen brauchst du dann aber auch einen "Strahlfänger" um die Energie abzufangen - hab' da (vor Allem nach Leistung) wahlweise schwarze Alu-Kühlkörper, Fliesen, einen massiven geriffelten Graphit-Block, Ziegelstein, Sand-Kiste, Wasser-Bad (bei CO2), ...

Viktor

[Death]

Mit Werte meinte ich, wie soll ich das ausdrücken.. , naja, Helligkeitswerte, so wie du auch angedeutet hast.

Ich versuch mal nen Beispiel zu kreieren :

Also für eine 808nm Diode mit 20 Watt braucht man Filter X mit Y Werten.

Also so, daß ich den Laserpunkt sehen kann mit der Cam aber es zu keinen Überblendeffekt kommt.

Und wie nennt man diese Filter ?

[Hatschi]

Halli Hallo

Du meinst sicherlich Überlichtet, also das der Sensor keine Helligkeitswerte merh unterscheiden kann.

Wie Viktor geschrieben hat reizt man zuerst die Kamera mit der kürzesten Belichtungszeit und das Objektiv mit der kleinsten Blende aus.
Reicht das noch nicht dunkelt man mit Graufiltern weiter ab.
Im Gegensatz zu Strahlteilern und anderem Zeugs im Laserstrahl hat man so leichter reproduzier- und vergleichbare Ergebnisse.

Hatschi

[Death]

Graufilter .. OK

Danke

[VDX]

... oder einfach den Strom soweit reduzieren, bis das gerade noch hell genug ist, daß die Kamera was sieht - unter dem Threshold-Strom gibt es noch den Bereich bis gaz runter zu "0", wo das als "LED" leuchtet

Viktor

[Death]

Ich hab ja im Hinterkopf die Fokuseinstellung bei den JOLD Dioden, bzw die YAG Anregung/Ausrichtung. Da muss es ja bereits lasern, da nützt mir eine Laserlose Anregung al´a Diode ja nichts

Bedeutet ja für mich, ich muss mir eine Cam zulegen , wo ich auch Filterscheiben vorsetzen kann, damit ich mit dem Livebild besser arbeiten kann

[VDX]

... bei den JOLD-Dioden ist kein großer Unterschied zwischen "LED" und Lasern - das ist sowieso ein "Gemisch" aus den 19 per Treppenspiegelmodulen übereinandergelegten Emitter-Bildern -- und der Fleck, der im "LED"-Modus zu sehen ist, entspricht auch genau dem späteren "Laserspot".

Bei "direkten" Dioden oder bei den FAP-Modulen (die kleineren Laserdiodemodule in den blauen Koffern mit den 19 Fasern zu einem Bündel oder das eine "rote" Modul mit 680nm in den letzten 3 Bildern) ist das etwas besser zu sehen, weil im Fernfeld die 19 Faserenden zu erkennen sind -- hier leuchtet zuerst das 19x-Bild auf, dann fangen die ersten der 19 Emitter an zu "lasern" und man erkennt in der Mitte der jeweiligen Faser-Abbildungen eine "grieselige" (Speckles) Helligkeitszunahme, bis dann alle lasern und das dann einfach nur immer heller wird.

Bei den "direkten" Dioden sehe ich das auch gut im Fernfeld - zuerst sehe ich ein Abbild des Emitters als Rechteck, dann fangen von der Mitte her einzelne Lasermodi als helle Punkte an, die sich dann zu einer schmäleren Linie vergrößeren und dann irgendwann über die volle Breite des Emitters (mit einem superhellen Rechteck in der Mitte) und dann ebenfalls total überstrahlen

Viktor