Lasercutter - Wellpappe

[Vio]

Hallo liebe Lasergemeinde,

ich möchte mich kurz vorstellen: Mein Name ist Flo, ich bin 31 Jahre alt und komme aus Halle (Saale). Ich bin gelernter Veranstaltungstechniker und (später) Werbegrafiker. Ich bin schon einige Male, bei der Suche über Google, auf diesem Forum gelandet und hab bisher einiges Nützliches erlesen.

Nun komme ich mal zum Thema:
Seit einer ganzen Weile beschäftige ich mich Privat damit, Dinge aus Wellpappe herzustellen. Bisher benutzte ich dazu eine Dekupiersäge. Die Ergebnisse sind jedoch nicht umwerfend (Kanten fransen aus, Lautstärke, Zeitaufwand, Dreck, etc.). Für meine Zwecke wäre es grundlegend perfekt einen Laser zum Schneiden zu nutzen. Die CNC Komponenten, sprich alle mechanischen und elektrischen Dinge, stellen für mich kein Problem dar - was einen passenden Laser betrifft allerdings schon.

Sämtliche Sicherheitshinweise, zum Schutz und zur Sicherheit, beim Umgang mit Lasern habe ich hier mehrfach gelesen. Ich bin natürlich gewillt die nötigen Vorkehrungen zu treffen. Gerne lasse ich mich dazu auch noch einmal belehren.

Meine Frage ist wie folgt:
Hat hier jemand konkrete Erfahrung mit dem schneiden von Wellpappe? Ich benutze als Material eine BC Doppelwelle in der üblichen Kartonfarbe braun. Die Platten sind DIN A2 und 6 mm stark.
Da ich bisher nur einen 200 mW Diodenlaser (650nm?) besitze, konnte ich also auch nur diesen zum Testen verwenden. Der Laser schafft es die oberste Deckschicht anzuritzen, bzw. auch zu durchbrechen (man erkennt das ganz gut wenn man seitlich in die Wellung schaut). Natürlich ist das jetzt viel zu mau für meine Zwecke, ohne Frage. Nur ehe ich mir jetzt irgendwelchen Blödsinn zulege, würde ich gerne einen fachkundigen Rat einholen.
Ich selber schätze, dass es hier gar nicht mal um hohe Laserleistungen geht, sondern um das "wie und was genau". Ich würde die Sache gerne mit einem Diodenlaser angehen (CO2 Röhren sind recht teuer und umfangreich zu betreiben).

- Hat die Farbe eines Lasers im Bereich "braune Wellpappe" einen wesentlichen Einfluss?

- Welche Leistungsklasse käme für mich in Frage (in Bezug auf die Farbe)

- Auch wenn die Wellpappe mit 6 mm sehr dick ist, ist es zusammengefasst nicht viel Material zum schneiden (2 bis 3 mm ohne Hohlräume).
Kann es sein das es hier eher wichtig ist den Laser gleichmäßig und so klein wie möglich zu bündeln? (Das Wörtchen Faserlaser fällt mir dazu ein)


Ich danke jetzt schon vielmals für Eure Hilfe.
Der Flo

[VDX]

Hi Flo,

ich habe es mit einer 445nm-Laserdiode bei etwa 1Watt Ausgangsleistung probiert, das geht schon recht gut, du mußt aber mehrfach drübergehen, bis er komplett durchbrennt.

Je nach Stärke der Wellpappe mußt du den Fokusabstand soweit anpassen, daß der Fokusdurchmesser von Oben bis Unten sich nicht zuweit vergrößert, oder beim mehrfach drübergehen den Abstand in Z anpassen.

Noch besser geht das aber mit einem CO2-Laser - es gibt bei ebay regelmäßig CO2-Lasergravierer mit einer 40Watt-Röhre für unter 1000€ zu kaufen ... die Software ist aber eher als 'gruselig' zu bezeichnen

Vor einigen zig Jahren hatte ich mir verschiedene CO2-Lasersysteme mit kleinen luftgekühlten RF-CO2-Lasern und Leistungen von 3W bis 5W aufgebaut - vor Allem fürs Folienschneiden und Gravieren, das ging mit Pappe aber auch recht passabel.
Derartige 'gekapselte' CO2-Laser mit typischerweise 30V- oder 48V-DC Versorgung gibt's auch immer wieder mal mit Leistungen von 10W bis 30W bei ebay, die sind allerdings deutlich teurer als die China-Glasröhren ...

Viktor

[Vio]

Hallo Viktor (schon viel gelesen hier von dir),

vielen Dank für die Info. Im Grunde habe ich genau diese Antwort gesucht. Ein mehrmaliges und/oder langsames Abfahren stellt für mich kein Problem dar, ich beabsichtige ja keinen Industriellen Zweck, Zeit ist also vorhanden. Der Tipp mit dem veränderbaren Fokus wird mir auch von Nutzen sein. Bisher hatte ich geplant den Laser in der Z-Achse starr zu lassen und nur die Linse manuell vor einzustellen. Eventuell macht hier eine motorisierte Z-Achse Sinn.

Ich denke, da ich im Laserbereich noch ein Frischling bin, ist es sinnvoll die Sache bedacht anzugehen. 1 - 2 W 445nm-Laserdioden gibt es ja immer mal wieder bei ebay (leider meist ohne konkrete technische Angaben) und ob es Tatsache für meine Ansprüche genügt muss ich wohl ausprobieren - "Versuch macht Kluch".

Habe ich das richtig verstanden (Treiber): TTL Modulation: 0V - An; 5V - Aus - dazwischen gibts nichts. Und Analoge Modulation: von 0V bis 5V stufenlose "Leistungsregelung"?


(Übrigens: Die Schwärzung an den Schnittkanten sind von mir dringlichst gewollt, denn das gehört mit zum Projekt.)

Flo

[linus]

Habe ich das richtig verstanden (Treiber): TTL Modulation: 0V - An; 5V - Aus - dazwischen gibts nichts. Und Analoge Modulation: von 0V bis 5V stufenlose "Leistungsregelung"?

ja, so ist´s
bzw. nicht ganz, eigentlich 0V aus und 5V an.

[VDX]

... bei welchem Pegel 0V/5V ein TTL-geregelter Laser An oder Aus ist, kann variieren - ich bin gerade mit zwei kommerziellen Faserlasern zugange, bei denen bei 5V oder 'offenem' TTL-Eingang der Laser aus ist und nur angeht, wenn ich den Eingang auf Masse ziehe

Bei meinen Lasern regele ich die Leistung meist mit PWM wobei ich die Schneid-/Gravier-Leistung über die AN-Pulszeit vorgebe.
Die Treiber sind zwar analog, die Ansteuerung über TTL-Pulse ist bei meiner Art der Ansteuerung aber deutlich präziser.
Ich gebe mit einem analogen 0-5V-Signal die maximal mögliche Laserleistung vor -- und mit dem TTL-Signal schalte ich den Laser mit dieser analog eingestellten Leistung an und aus, wobei sich die 'effektive' Leistung dann aus der Dauer der Laserbestrahlung ergibt.
Aktuell variiert bei mir die AN-Zeit zwischen 1µs bis 300µs, das kann für schnellere Anwendungen (Galvo-Scanner) aber auch mal bis auf 300ns runtergehen ...

Viktor

[Vio]

Ich habe mir die letzten Tage die bekannte Nichia NDB7875 Diode (3,5W, mit 3W betrieben) zugelegt. Mittlerweile ist sie in einem Gehäuse verbaut (vorerst provisorisch) und funktioniert mit einem 3A, Analog modulierbaren, Treiber einwandfrei. Die 6mm BC Wellpappe lässt sich gut schneiden, wenn auch entsprechend langsam und mehrmals abgefahren - aber Zeit ist vorhanden.

Ich möchte mich bei Viktor für die umfangreiche Auskunft bedanken, das hat meiner Entscheidung viel geholfen und nun kann ich das Projekt bedenkenlos angehen.

@ linus: ja da hab ich wohl etwas verdreht Aber danke für deine Antwort!

Sobald ich mit meinem Projekt weiter vorankomme, werde ich eventuell mal ein Paar Bilder im Forum hinterlassen. Sicherlich ergeben sich auch noch ein paar Fragen.

[VDX]

Hi Flo,

mit den 3A wäre ich sehr vorsichtig! -- die Werden zwar als bis '3A belastbar' angegeben, das schaffen die aber über längere Zeit praktisch nur mit Wasserkühlung direkt am Diodengehäuse!

Selbst mit einem sehr guten (und teuren) Peltier-Kühler wird der Chip im Inneren des Gehäuses so heiß, daß die Diode viel zu schnell altert

Viktor

[Vio]

mit den 3A wäre ich sehr vorsichtig! -- die Werden zwar als bis '3A belastbar' angegeben, das schaffen die aber über längere Zeit praktisch nur mit Wasserkühlung direkt am Diodengehäuse!

Der Treiber ist regelbar. Ich habe vor die Diode auf 2200 - 2400 mA runter zu modulieren (eventuell auch etwas weniger), das entspricht dann ~ 2,5 - 3W Ausgangsleistung.
Aber danke

Vio

[JETS]

Was kostet denn die nackte diode, und wo bekommt die denn ab günstigsten her ?

[Vio]

Was kostet denn die nackte diode, und wo bekommt die denn ab günstigsten her ?

Hi JETS,
Ich hatte eine Weile ebay durchpflügt und sie durch Zufall für 30€ in Deutschland ersteigert. Ansonsten gibt es bei ebay noch einige ausländische Anbieter (China, Usa), da schwanken die Preise etwas. Wie das dann mit dem Zoll ist weiß ich allerdings nicht. Den kühlkörper, also das Alu-Gehäuse hab ich billig in China bestellt (15-30 Tage Lieferzeit) - bisher tuts ein CPU Kühler.

Flo