Co2-Lasercutter
| Co2-Lasercutter Release status: experimental [box doku] | |
|---|---|
| |
| Description | Lasercutter auf Basis des Coherent G50 |
| Author(s) | MadEngineer, Netzpfuscher, Tesla, André |
| License | none |
Intro
Das Labor soll einen Lasercutter bekommen. Bei Ebay wurde ein günstiger Coherent G50 Co2-Laser ersteigert. Dieser Laser ist im Vergleich zu China-Laserröhren wesentlich langlebiger und robuster. Die XY-Mechanik ist noch vom ersten Lasercutter-Projekt über. In diesem Projekt geht es um den Aufbau der Optik, optimierung der Mechanik und der Anpassung der Steuersoftware.
M-Befehle
- M62 P0 --> Schnittstart
- M63 P0 --> Schnittende
Rasterscript:
- M144 --> Rasterscript (Python)
- M145 --> Rasterscript (Python) Aufruf: O145 call [pic] [x] [y] [w] [h] [x-gap] [y-gap] [overscan]
Laserkopf
- M3 Sxx --> Pulssteuerung (HAL Realtime) Aufruf: M3 S[Pulse/mm]
- M146 --> Laser-Pulsgenerator (Python) Aufruf: M146 P[On-Time] Q[Off-Time]
Laserkopf
Der Laserkopf ist ein Coherent G50 OEM mit 50W mittlerer Ausgangsleistung. Der Resonator besteht aus einem HF-Angeregeten Waveguide.
Technische Daten:
| Parameter | Daten |
|---|---|
| Mittlere Leistung | 50 Watt |
| M² - Transverse mode quality | <1,5 (K>0,67) |
| Pulsleistung | 125 Watt |
| Puls Energie | 5 - 100mJ |
| max. Puls Periode | 10µs |
| Strahldurchmesser | 1,9 ±0,3 mm |
| Divergenz | <10,0 ±0,3 mrad |
| Polarisation | Linear > 100:1 |
| Puls Modulation | 2-1000µs |
| Pulsanstiegszeit | <90µs |
| Wellenlänge | 10,4 - 10,8µm |
| Spannung | 48VDC |
| RMS Strom | 25A |
| Spitzenstrom | 50A |
| Gewicht | 16kg |
| Kühlwasser | 5,7 l/min |
| Kühlwassertemperatur | 10-35°C |
| Eingangsdruck | 2,05-5,2 bar |
| Wasserhärte | <250mg/l |
| Differenzdruck | 1,7bar |
| Abwärme | 2,5kW |
| Partikelgröße | <200µ |
Inbetriebnahme:
- Stecker vom Luftkühler einstecken
- Stecker von Pumpe einstecken
- Schaltnetzteil einstecken
- 2 Minuten warten
- Der Not-Aus in EMC wird von der Steuerung aufgehoben, wenn alles im Gutzustand ist
Optik
Teleskop
Zur Verbesserung der Divergenz und Fokussierbarkeit wird der Laserstrahl durch ein Teleskop um etwa den Faktor 3,4 aufgeweitet und die Divergenz korrigiert. Dafür wurden folgende ZnSe-Linsen gekauft: [*] Plano-Konkav Durchmesser 19,1mm, Brennweite 29.5 mm (1.161 Zoll) [*] Konvex Durchmesser 20mm, Brennweite 101,6mm (4 Zoll)
Strahlführung und Schneidkopf
Für die Strahlführung wurde ein Komplettset aus China für umgerechnet etwa 180€ bestellt. Dabei waren folgende Komponenten: [*]1x Schneidkopf [*]2x Spiegelhalter [*]2x 30mm vergoldeter Silizium-Spiegel [*]1x 20mm vergoldeter Silizium-Spiegel für Schneidkopf [*]1x 20mm ZnSe Fokussierlinse 100mm Brennweite
Das Paket wurde Montagnachst bestellt und ging Dienstag Abend auf die Reise. Nach rekordverdächtigen 39 Stunden und 10Mm Strecke, kam das Paket am Donnerstag morgen an.
Mechanik
Parameter
| Material | Stärke | Leistung | Frequenz | Vorschub | Bemerkung / Ergebnis |
|---|---|---|---|---|---|
| Plexiglas (Röhm) | 3mm | 60W | 20kHz | 880 | |
| Filz (PE) | 3mm | 50W | 20kHz | 2300 | |
| Sperrholz (Pappel) | 4mm | 60W | |||
| Sperrholz (Pappel) | 3mm | 60W | |||
| Glas | 5mm |
Medien
Blog-Artikel:
- Labor-Blog: Neue Y-Achse am CO2-Laser
- Weitere Erfolge beim CO2-Laserprojekt
- Es wird weiter gelasert…
Videos
Der Erste Test
Test des Schneidkopfes
Erste Erfolge mit X/Y-Steuerung