Low budget laser ideeën

[EDIT] Dit topic opende zoals hieronder, maar is inmiddels meer over lasers in het algemeen. Dus heb ik de topictitel aangepast, en dit edit stukje toegevoegd.[/EDIT]

Hoi,

ik heb vanmiddag met een lasersnijder gespeeld, en ondanks dat het niet geheel lukte zoals bedoeld speel ik wel met het idee voor een thuis laser CNC. Ik ken CO2 lasers, en diode lasers, maar de kosten daarvan vind ik veel te hoog. Nou zat ik te denken, mijn leraar wiskunde brandde gaatjes in de papieren van de kinderen op de eerste rij, met zonlicht en de (jampot-) glazen van zijn bril. Ook kennen we allemaal de verhalen (of we hebben het zelf gedaan) dat je met zonlicht en een vergrootglas mieren kan verbranden. Logische volgende gedachte:

Zou je met een bouwlamp en een vergrootglas een lichtstraal kunnen maken die sterk genoeg is om balsa en misschien dun triplex te snijden? Iemand dit al gedaan?

Alle ideeën zijn welkom!

Hugo

 

Ik heb er niet heel veel verstand van maar ik weet vrijwel zeker dat dit niet gaat lukken. De spiegel in de lamp van de bouwlamp strooit het licht alle kanten op en niet netjes in één bundel de vergrootglas in. dus van de misschien 300W lamp gaat 80% verloren aan warmte en de rest word via het glas alle kanten op gestraalt. Daar kun je misschien pakweg 10% van pakken via dat vergrootglas.

Zonnestralen gaan rechtdoor en pas bij het vergrootglas worden ze naar elkaar gebogen. Ik verwacht dat in 10cm2 zonnestralen misschien wel 10x of meer zo veel energie zit dan in 10cm2 van de lamp (op een zekere afstand).

Je hebt misschien een kans wanneer je een reflector achter de lamp zet die alle stralen naar één punt richten maar dan heb je een focuspunt die net zo dik als breed is. Dus 0,1mm breed en 0,1mm dik. Dus wanneer je iets van 1mm dik wilt snijden dan moet het focuspunt zakken.

Dit is mijn idee en hoeven niet de feiten te zijn.

 

Nee dat gaat je niet lukken met een bouw lamp. Met de laser uit een dvd brander kom je een stuk verder. Het ding uit een DVD speler slopen , flink blok koper er om heen om de warmte af te voeren, en waterkoelen. Door de led te pulsen kun je veel meer vermogen uit halen, ook veel meer dan met een hele grote bouwlamp. De reden dat de meeste leds stuk gaat is warmte dus als je die voldoende kunt afvoeren dan gaan ze redelijk lang mee.


Voordeel van leds is dat je geen spiegels en lenzen nodig hebt. Nadeel is het beperkte vermogen binnen de grenzen van het betaalbare voor de hobbyist.

Mocht je echt een keer het naadje van de kous willen weten over lasers dan kun je een keer naar het fablab in Denhaag komen daar zijn we zelf een laser aan het bouwen in clusief de buizen. (Co2 )

 

@Luppie: inderdaad, parallelle stralen, dat was het. Ooit op school bij natuurkunde gehad, helemaal vergeten. Dank!

@janhein: dank je voor de info. Ik heb CO2 laser spullen van stappenmotor.nl bekeken, maar da's nog boven budget en bovendien zijn de slijtdelen best prijzig.

Wel heb ik op ebay een diode laser gevonden van 40W voor 75 dollar. Da's nog te doen! Probleem is wel de voeding van zo'n ding. Deze moet 2V gestabiliseerd zijn, en regelbaar tussen 10 en 20 ampère. Ik kan redelijk goed voedingen bedenken en bouwen, maar deze heb ik nog niet uitgevogeld. De meeste voedingen die ik gemaakt heb hebben een vaste of variabel voltage, en de stroom is afhankelijk van de belasting (tot het maximum, uiteraard). Ik speel nu met het idee van voeding met variabele spanning en een variabele weerstand in serie met de diode. Maar of en hoe dat zal werken weet ik nog niet. Ik heb wel een kant en klare voeding gevonden, die kan tot 50A (kleiner heeft die firma niet) maar die kost meteen weer 500 dollar.

Hugo

 

40 watt voor een lazer diode is een keurige prijs.

ken je me het linkje doorsturen dan kan ik er ook eens naar kijken. altijd interessant om wat meer info er over te hebben.

De voeding zal ik me een keer in verdiepen en kijken of ik een goere weet die dit kan op lossen.

 

40 watt is zelfs helemaal geen prijs! Maar ik snap wat je bedoeld. Linkje per pm verzonden. Als je me met de voeding kan helpen, graag.

Hugo

 

Bij Natuurkunde gingen wij dit ook uit proberen. Het was 35 graden buiten en we hadden een vergroot glas. We richten deze op een A4 papiertje en zorgde dat hij ook naar de zon wees. Helaas duurde het lang. Het duurde een paar minuten. Misschien met een groot of meerdere vergroot glazen dat je iets kan proberen..

 

Informeer eens bij deze jongens mijn voormalige werkgever (software, ik kon/mocht de laser alleen maar aan en uitzetten):
Advanced Laser Separation International (ALSI, Beuningen/Nijmegen)


Flash animaties op hun site. De waferstage beweegt steeds onder een hoek van 45 graden.
intro
snijproces
single-_vs_multi-beam
mounts

 

Haha, uh, low budget??? Nou ja, wel machtig interessant!

Inmiddels iets verder, maar we komen ook in de buurt van mijn zwakte; ik weet niks van transistoren en opamps. Wat ik gevonden heb:



Ik snap er wel wat van. De transformator snap ik, de hoog vermogens diodes snap ik, maar dan. 2 transistor stuurt de laser. Die transistor wordt gestuurd door een opamp. En die opamp stuurt aan de hand van het signaal van een 'sensing transistor'. Tuurlijk! Ik had het zelf kunnen bedenken, als ik het snapte. Wie heeft een (voorbeeld) schema? Qua rekenen en onderdelen zoeken kom ik een heel eind, en het koelverhaal er omheen en zo is ook geen probleem. Althans, ik snap het.

Wederom dank voor input!

Hugo

 

ken je deze site al

open Source Laser Drawings

 

Low budget lasers

Dag,

Ook ik heb 4 jaar bij ALSI gewerkt en ben goed ingevoerd in lasers en optica.

Phew, low budget laser snijden. Ik weet niet eens waar ik moet beginnen.

- Laser snijden = materiaal verdampen. Je hebt dus een hoog vermogen nodig, afhankelijk van de golflengte, ik zou zeggen minimaal 10 Watt.

- Een hoog vermogen laser kost minimaal enkele duizenden euro's (elektrische voeding, koeling). Je moet bij voorkeur een laser met een mooie ronde bundel hebben, anders kun je hem later niet goed focuseren. Halfgeleider lasers vallen af, omdat ze onvoldoende vermogen kunnen leveren .

- Je hebt optica nodig om de bundel te focusseren, minimaal enkele honderden euro's. Low budget optica betekent dat je niet klein kunt focusseren en dan heb je dus weer meer vermogen nodig :-(

- Lasers hebben net als fototoestellen een beperkte scherptediept. Hoe kleiner je spot, hoe kleiner ook je scherptediepte. Je moet je werkstuk nauwkeurig positioneren, om het in focus te houden. Daarvoor is een positioneer systeem nodig, minimaal enkele honderden euro's (motortjes, geleidingen, versterkers, regelaar).

- Daarnaast moet je goed aan de veiligheid denken. Machine moet lichtdicht zijn en je moet laserveiligheids brillen kopen. Eventueel een infrarood detector om te kijken wat je aan het doen bent.... Met al dat hout moet je ook aan de brandveiligheid denken...

Kortom, er zijn een groot aantal problemen, die je moet oplossen en ze kosten allemaal ((heel) veel) geld....

....

Ik zou mijn werkstukjes naar een gespecialiseerd bedrijf brengen....

Gr, Henk

 

Je onderdelen weg brengen kan altijd nog, Mijn motto is als alles mislukt laat het dan een ander doen.

wat je zegt klopt wel en veilig heid komt op de eerste plaats als je met machines werkt. Nadeel van een lazer is dat je gelijk met flinke vermogens te maken hebt die je een oog kunnen kosten als je niet oplet.

Maar dat neemt zeker niet weg dat het heel goed mogelijks is om zelf een snijder te bouwen. technisch is het niet veel moeilijker dan een cnc frees en ik dnek ook dat je best een budget lazer kunt bouwen.

alleen ben je dan wel beperkt in wat je kunt snijden. je hebt maar 20 watt nodig om op volle snelheid balsa te kunnen snijden. met 40 watt snij je perfect triplex en met 80 watt snij je tot 12 mm plexiglas.

bdring's CNC Laser Part Kits

onderdelen voor een zelfbouw laser

stappenmotor.nl heeft optica en hardware die je ook nodig hebt.

 

Hoi!

Ik heb bij ProtoSpace in Utrecht met een18W laser gesneden, goed genoeg voor de hobby. Ik kijk nu naar een 40W laser diode, heb ik wat over.

Huh? Ik vind ook 60 en 80W diode lasers. Ik neem aan dat je met halfgeleider lasers die diodes bedoeld?

Klopt gedeeltelijk. De meeste optica bij een 'echte' lasersnijder komt kijken bij de weg tussen laser en snijkop. De meeste werken met een grote CO2 laser, die stil staat, en via spiegels en lenzen de snijkop bereikt. Mijn laser diode komt direct verticaal op de snijkop, met één in hoogt verstelbare lens. Zie stappenmotor.nl, lens € 80,-.

Ehm, ik heb zowel voor mijn werk als voor de hobby met meerdere lasersnijders gewerkt, alleen de dure hadden automatische hoogteregeling. De rest werkte met een handmatig verstelbare hoogte, of een CNC Z-aswaarde afhankelijk van de gekozen plaatdikte. Gezien mijn balsa aspiraties, is een handmatige verstelling genoeg.

Uiteraard, daar heb je 100% gelijk in. Ook mijn relatief laag wattige ideeën zijn gevaarlijk, en daar moeten we allemaal voorzichtig mee omgaan.

En die vragen er of HEEL veel geld voor, of nemen dit soort hobbywerkjes niet eens (meer) aan. Vandaar. En ik vind het wel een uitdaging, zeker omdat er steeds meer mensen roepen dat het niet kan. Ja, ik ben eigenwijs, ja...

Hugo

 

"Halfgeleider lasers vallen af, omdat ze onvoldoende vermogen kunnen leveren."

Dat was een beetje onhandig geformuleerd. Ik had beter moeten nalezen. Betere formulering is: "omdat ze onvoldoende gefocusseerd vermogen kunnen leveren".

Halfgeleider lasers hebben een heel slecht (inhomogeen) golffront, waardoor de bundel nauwelijks goed te focusseren is. Daardoor krijg je het licht niet allemaal op de plaats waar je het hebben wilt. Dat is via allerlei optische trucs wel te verhelpen, maar dan verlies je weer een groot gedeelte van het vermogen en wordt alles weer duurder.

Als je geen kleine focus spot wilt (bijvoorbeel ~1 mm), is alles niet zo kritisch, ook de scherptediepte niet...

Nog 1 extra dingetje: als je aan het laserprocessen bent, komt er allerlei rotzooi terug omhoog geschoten: je moet ook zorgen dat die rotzooi je optica niet vervuilt. Je hebt eventueel een schutglas en een soort afzuiging nodig...

H

 

Aha, interessant, dank je wel. Ik denk dat de bundelbreedte voor mijn toepassing wel bruikbaar is. Ik ben nu nog aan het stoeien met de voeding, maar ook daar zijn vorderingen.

Daarnaast zat ik te denken de rook (bij gebrek aan goed focuspunt zal er ook wel wat hout verbranden) weg te blazen met een persluchtnozzletje. Zou dat ook helpen tegen de terugschietende rotzooi?

Dank,

Hugo

 

Net gekocht, 40W. Ik ga het gewoon proberen. Wie weet.

Ook een voedingschema gevonden:
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3743fc.pdf
Pagina 23. Alle lastige onderdelen al bij Digikey besteld, de rest komt wel van Conrad of zo. Alleen nog even puzzelen over de printplaat. Het zijn allemaal SMD onderdelen, en 20A over een dun koper spoortje vind ik wat vreemd. Ga ik eens meer over uitzoeken.

Hugo

 

40 watt is ruim voldoende voor hobby doel einden
succes met je project

 

Spoortjes opdikken met draadje/soldeer. Of 20A gepulst wellicht? Duty-cycle?

Eigenlijk is focusering van bundel niet zo belangrijk, lijkt me, qua beweging en snijnauwkeurigheid (wel qua intensiteit). De software kan rekening houden met dikte van bundel, net zoals CNC-frees software rekening houdt met de radius van een frees. Mits de spot rond is.

 

@janhein; dank je, ik zal het nodig hebben! Het wordt een experiment, kan ook falen. Maar ach, je moet af en toe wat proberen, toch?

@ron van sommeren; inderdaad, tool-offset dacht ik ook al aan, maar het liefst heb ik de bundel uiteraard zo dun mogelijk. Hout verdampen is beter dan de boel wegfikken! Ik zat ook aan sporen opdikken te kijken, maar de printfabrikant die ik gebruik levert de prints met zo'n groene coating erop. Ik zal zo het schema even posten, tips welkom.

Hugo

 

Hugo