450nm laser

Robot, CNC, Pneumatik, Hydraulik, mm
hawkan
Inlägg: 3446
Blev medlem: 14 augusti 2011, 10:27:40

450nm laser

Inlägg av hawkan »

... eller "det orangea livet". Den som har orange-färgade laserskyddsglasögon fattar vad jag menar ;).

Har inte sett några trådar om laser baserat på 450 nm 2W laserdioder. Nu har jag gjort en själv så det kan vara dags med en tråd om detta.

Bild

Mitt mål med detta bygget var, förutom att jag tycker det är kul att lära mej nya saker, att kunna göra pastastenciler i plast till kretskort med ytmonterade komponenter.

Jag "kör" lasern via Repetier-host. Jag kommer från 3D-skrivare-hållet så det är naturligt för mej. Ladda in G-koden, förhandsgranska och kör.

Jag skapar G-koden i Inkscape och det är två tillägg/plugins jag använder: Gcodetools som följer med Inkscape och 305 Engineering's raster-to-G-code.
Gcodetools jobbar med slingor så där läser jag in en pdf-fil och gör kanter-till-slingor-konvertering och sedan kör jag path-to-gcode i gcodetools-tillägget. Får en G-kod-fil som är färdig att användas. Jag har modifierat gcodetools.py (eller vad den nu heter) och jag har tagit bort användingen av Z-axeln och ändrat koden för hur lasern sätts på/av.
Raster-to-gcode använde jag mycket först men använder mer och mer slingor. Här är bara att läsa in en pdf-fil i Inkscape och sedan köra raster-to-gcode och det kommer ut en G-kodfil. Här gjorde jag också lite ändringar med hur lasern sätts på/av och tog bort onödig körning i luften utan lasern på. Mer optimering än nåt annat gissar jag.

PDF-filen till Inkscape är Gerber-filen GTP - Top Paste. Eller Bottom Paste men har ännu inte använt Bottom Paste. Paddarnas storlek behöver minskas en del för att ta hänsyn till bredden på spåret som lasern skär. ViewMate använder jag för det, Importera Gerber, GTP. Setup - D-codes, välj alla, Operations, Swell, -0.004 fungerar bra. Skriver ut till en pdf med CutePDF.

Sen när det gäller pastastenciler i plast får man ta hänsyn till värmeuppbyggnaden i de riktigt tunna plastbitarna som mellan paddarna i QFP32. Man kan inte bara göra den ena efter den andra för hela området där lasern bearbetar blir varmt och de tunna bitarna smälter ihop efter ett tag. Så där har jag lagt in en 3-sekunders paus mellan varje pad. Det ger värmen en chans att försvinna i luften eller fördela sej i materialet. Och då går det bra med tunna sektioner. Det drar ju ut på tiden naturligtvis men i valet mellan bra resultat och snabbt resultat vinner bra resultat.

Plastfilmen ja. Har testat några olika. Pärmflikar fungerar bra, smälter lätt men luktar faan, inte kul att jobba med. Nu använder jag overhead-film till laserskrivare. Lasern biter inte alls - den lyser rakt igenom, men målad mattsvart med Biltemas sprejfärg går det bra, jag lasrar på den svarta färgen. Inte på baksidan, det blir inte bra med mycket grader. Plasten och färgen är inte riktigt idealt, men bäst hittills. I färdigt skick är plasten stark och stabil och det är viktigt det med.

Maskinen har jag gjort själv. Alla plastbitar som hörnena och infästning av tvärsliden har jag designat och skrivit ut. 20x20 alu-profiler från alucon.se. 8mm axel och linjärlager på Y-axeln. X-axeln är en 30 cm MGN12 linjärslid. Den håller lasern stabilt och bra. Remmen är en GT2 jag hade liggande från 3D-skrivaren, motorerna är vanliga nema17. Lagringen för remmen är motställda flänslager som remmen passar bra i.

Elektroniken är för en 3D-skrivare, en Arduino Mega 2560 och ett Ramps 1.4 kort med en 20x4 display. Jag har fått ändra lite i Marlin-koden så att Z-axeln inte behöver nollas och att Z-axeln inte tas med i rörelseberäkning. Sedan styrs lasern via PWM med TTL-nivå. Jag använder fläktkommandot M106 Sx för att sätta på/stänga av lasern, det är bara det att fläkten är 12V så jag har ändrat pinne för fläkten, jag hittade en pinne avsedd för servo som är 5V som jag använder istället. M106 S255 är laser fullt på, M107 är laser av, M106 S127 är 50% styrka via PWM.

Jag har ställt allt på en ny, fin melaminbelagd skiva. Det första jag gjorde var att skära djupa jack i den med lasern. Hehe suck...
Frank
Inlägg: 26
Blev medlem: 6 november 2010, 00:25:41

Re: 450nm laser

Inlägg av Frank »

Vart skaffade du lasern och drivelektorniken till den?
hawkan
Inlägg: 3446
Blev medlem: 14 augusti 2011, 10:27:40

Re: 450nm laser

Inlägg av hawkan »

Den laser jag har nu köpte jag härifrån http://www.aliexpress.com/item/REAL-200 ... 70687.html. Den är inställd på att dra ca 1.4A som mest. Den är smidig för den har fläkt och skruvhål för montering, bara att skruva dit och använda. Lite tung kanske, samtidigt solid.

Fram till för ett par veckor sedan använde jag en M140 445nm 2W diod från https://sites.google.com/site/dtrlpf/ho ... 140-didoes tillsammans med denna drivare http://www.ebay.com/itm/2W-TTL-445nm-Bl ... xybi9RffhV. De fungerade bra tillsammans. Med denna M140 laser MÅSTE man ordna aktiv kylning. Jag hade en 30 mm fläkt som blåste rakt på den och det fungerade bra under alla de tester jag gjorde. Fläkten var avstängd oavsiktligt under en period och jag märkte det av att lasern blev svagare och svagare och inte skar som den borde. Lyckligtvis fungerade strömbegränsningen så den löpte inte in i termisk härdsmälta, det var bara att låta det svalna så fungerade det igen. Kanske några timmar blev förbrukade på livslängden men den fungerar i alla fall.

Om man jämför dessa två så är M140 betydligt starkare, känslomässigt nästan dubbelt så stark men det stämmer nog inte. M140 har jag ställt strömmen på 1.8A och det ger drygt 2300 mW, och om samma skala gäller för kinalasern så borde den ge ca 1900 mW. Jag funderar i banorna på att byta tillbaks till M140, den är bättre speciellt i plast. Men att bränna bort färg från aluminium fungerar båda lika bra. Och låg effekt kan i många fall enkelt kompenseras genom att köra lite långsammare.

DTR har en 7W 450nm diod som inte kostar förskräckligt mycket och hade varit kul att testa. https://sites.google.com/site/dtrlpf/ho ... aser-diode
hawkan
Inlägg: 3446
Blev medlem: 14 augusti 2011, 10:27:40

Re: 450nm laser

Inlägg av hawkan »

Gjorde en ny pastastencil idag, mest för att testa om min process är stabil.

Här är hur jag gjorde. Jag börjar med renslipade 33 cl läskeburkar som är målade
ett lager med mattsvart sprejfärg på framsidan och gul sprejfärg på baksidan.
Bild
Började med att bränna ut mönstret ur papper. Då vet jag hur det kommer att ligga på bädden och kan enkelt placera plåten rätt.

Bild
Efter att ha bränt ett varv med lasern på plåten på max effekt i 700 mm/min ser det ut så här. Färgen har försvunnit där den ska och lämnat aluminiumet fritt. Det är egentligen klart nu och färdigt för att etsas. Men jag kör om samma mönster 4 gånger till. Nödvändigt - tror inte det, kanske är det skrock? En körning tar mindre 1.5-2 minuter så ingen tid att tala om.

Tumstockarnas uppgift är att se till att plåten ligger still och att plana ut den eftersom den inte är riktigt plan efter uppklippning och slipning och sånt.

Bild
Så här ser plåten ut efter 5 körningar med samma mönster. Jag ser faktiskt minst ett streck som inte borde vara där. Ska se om det finns på den färdiga plåten sedan, behöver kanske debugga något?

Allt ser väldigt rent och prydligt ut annars, bara att stoppa i etsbadet.

Bild
Den lille hemkemisten. Jag börjar med att ha i kanske en halv deciliter sårtvättslösning väteperoxid 3%, det är det starkaste jag har just för stunden. Plus en bra skvätt med saltsyra. Syra i Vatten visst var det så?

Bild
Och då börjar det bubbla lite lätt såhär. Detta är efter en minut. Det kommer strax större bubblor och jag försöker vagga lätt på glassbehållaren för att ha lite cirkulation. Så här håller det på i fem minuter.

Bild
Efter fem minuter lyfter jag upp plåten och håller den mot en lampa. Här syns genometsning i den gula färgen som lyser igenom. Den gula färgen är till för att kunna se när det är genometsat. Har testat med svart och silver och inget av de ger bra konstrast mnot aluminiumet. Gul, eller röd eller orange eller liknande som verkligen sticker av mot aluminiumet fungerar. Här ser det i alla fall verkligen bra ut, men det är inte klart. Här tänker jag att jag ger det en minut till.

Bild
Efter ytterligare en minuts etsning tar jag ur plåten ur badet, sköljer av syran i vatten och tar plåten till arbetsplatsen för att undersöka hur mycket till, om något, som behövs. Det är enkelt med genomlysning. Det allra mesta ser färdigt ut. Jag ser ett par spår som inte är genometsade ännu uppe till höger. Men jag vet av erfarenhet att de är verkligen nära och kan enkelt vickas bort med en knivspets. Och att om jag väntar den extra minut som behövs för att etsa igenom dessa spår så kommer andra spår som kommit längre att bli för mycket etsade. Så jag tycker det räcker nu och avslutar etsningen.

Bild
Tvätt med aceton, kladdigt men enkelt. Dessa färger är väldigt enkla att tvätta bort med aceton. Hade en annan sprejfärg som tålde aceton när den var härdad och det var ju inte alls bra. Här är det bara att kladda på och torka av. En av de kvarvarande fyrkanterna lossade i denna processen.

Bild
Här är nu plåten - eller kanske dags att kalla den för pastastencilen. Ska pilla lossa de kvarvarande bitarna som inte lossat i etsningen. De sitter väldigt lätt och inga problem alls att få loss de.

Sen dags att gå på med lite stålull för att få upp glansen lite och få bort någon grad ifall det finns. Det ser redan riktigt, riktigt bra ut.

Bild
Och så en test på hur bra pastastencilen funkar på kretskortet. Kankse kan vara svårt att se i bilden men stencilen passar sådär riiktigt bra. Det blev jag riktigt nöjd med!

Allt som allt, om jag tittar på tiden på korten jag tog, tog det cirka 40 minuter från att jag började körningen i tomme på pappret tills stencilen var färdig och testad på kretskort.

Det här gick så bra så jag struntar nog i detta med pastastenciler i plast nu.
Användarvisningsbild
tecno
Inlägg: 27248
Blev medlem: 6 september 2004, 17:34:45
Skype: tecnobs
Ort: Sparreholm, Södermanland N 59° 4.134', E 16° 49.743'
Kontakt:

Re: 450nm laser

Inlägg av tecno »

Klart intressant, tack för att du delar med dig av dina tester :tumupp:
hawkan
Inlägg: 3446
Blev medlem: 14 augusti 2011, 10:27:40

Re: 450nm laser

Inlägg av hawkan »

Några tester till
Bild
Foto gick utmärkt att bränna, denna har en upplösning på 1 pixel/0.2mm
och är gjord på björkplywood. NC-styrningen började hacka lite smått över
1500 mm/min, nån gräns verkar det vara.

Sen försökte jag skära ut själva fotot, alltså fyrkanten runtom. Nä, där syns
begränsningen och det klarar den inte. Kör man långsamt blir det kanske
0.5 mm djupt förkolnat spår. Även om jag körde flera gånger så låg kolet
i vägen och den kom lite ur fokus. Här syns begränsingen, lasern är inte
störst och bäst.

Testade också att lysa på Biltemas akrylplast och man kan kanske ana några
små jack längst ut på hörnet på akrylbiten i bilden. Så det gick inte heller.
fredd3T8F
Inlägg: 6
Blev medlem: 23 december 2015, 14:02:19

Re: 450nm laser

Inlägg av fredd3T8F »

Hej! skulle du kunna bistå mig med kunskap till en avståndsmätare laser, ultraljud eller finns det
byggsatser för detta
PopUnoNkoK
Inlägg: 789
Blev medlem: 10 december 2007, 12:40:08
Ort: Piteå

Re: 450nm laser

Inlägg av PopUnoNkoK »

Snyggt jobbat.

Jag är nyfiken vad du använder för glasögon till den?

Har du testat att skära plexi/acryl?

Jag ser gärna fler tester. =) Kul att se
hawkan
Inlägg: 3446
Blev medlem: 14 augusti 2011, 10:27:40

Re: 450nm laser

Inlägg av hawkan »

@fredd3T8F: Enda jag vet om är dessa http://www.ebay.com/sch/sis.html?_nkw=U ... 7675.m4100

Jag använder de här glasögonen
Bild
från http://www.survivallaser.com/Eagle_Pair ... 46945.aspx
Glasögon får plats under.

Rätt kul effekt med de, allt blir orange men det som är åt det blåa hållet liksom bara försvinner, det blir svart på nåt läbbigt sätt. Annars är de okej, man kan sitta i timmar med de på.

I första testen med Biltemas vitaktiga plexiglas skar lasern inte alls. Fick ta fram mikroskopet. Prickarna som ligger i rad är vad som blev av det. Och då gick lasern väldigt långsamt 20 mm/min och på max.
Bild

Så jag tog fram den mattsvarta sprejfärgen från Biltema som funkat bra tidigare. Jodå, då skär lasern i plexiglas, fast bara ett ca 0.2-0.3 mm djupt spår. Jag testade att köra 5 pass över spåret men spåret blev inte djupare för det. Verkar som när färgen är bortbränd går ljuset rakt igenom plexiglaset.

Bild

Så jag är väldigt nära att officiellt säga att det inte går att skära i plexiglas med denna laser.
Användarvisningsbild
Meduza
EF Sponsor
Inlägg: 10718
Blev medlem: 30 april 2005, 22:48:05
Ort: Ekerö, Stockholm
Kontakt:

Re: 450nm laser

Inlägg av Meduza »

Det borde i princip inte gå eftersom att plexiglas är typ 90% genomskinligt vid 450nm...
Användarvisningsbild
Jonaz
Inlägg: 2358
Blev medlem: 4 november 2003, 22:06:33
Ort: Huddinge

Re: 450nm laser

Inlägg av Jonaz »

Kul tråd!
Hur blir det om du lägger något svart under skivan?

Skule vilja bestycka min cnc med en laserdel.
Användarvisningsbild
hcb
Moderator
Inlägg: 5968
Blev medlem: 23 februari 2007, 21:44:50
Skype: hcbecker
Ort: Lystrup / Uppsala
Kontakt:

Re: 450nm laser

Inlägg av hcb »

Med något svart under skivan borde det svarta skäras men inte plexin.
Användarvisningsbild
Jonaz
Inlägg: 2358
Blev medlem: 4 november 2003, 22:06:33
Ort: Huddinge

Re: 450nm laser

Inlägg av Jonaz »

Nej, det är ju klart. En matt/hel färgad kanske?
Användarvisningsbild
hcb
Moderator
Inlägg: 5968
Blev medlem: 23 februari 2007, 21:44:50
Skype: hcbecker
Ort: Lystrup / Uppsala
Kontakt:

Re: 450nm laser

Inlägg av hcb »

Genomfärgad gul, röd, grå eller svart borde funka fint. Ofärgad matt borde däremot inte fungera tycker jag.
hawkan
Inlägg: 3446
Blev medlem: 14 augusti 2011, 10:27:40

Re: 450nm laser

Inlägg av hawkan »

Ja det är vad jag ser också. Genomskinligt = skär inte. Och det är ju naturligt när jag tänker på det, ljuset måste absorberas så det blir varmt och skär. När jag lägger på den svarta färgen så är det väl färgen som blir varm och det skär kring den. Jag har testat med att ha färgen på baksidan av en transparent OH-film och det skär men dåligt och det blir mycket plastgrader. Det är färgen som blir varm och drar med sej lite omgivning. De transparenta plastfilmer jag testat skär inte lasern i alls. Med svart färg på går det oftast utmärkt.

Jag har testat på pärmflikar och det fungerar alldeles utmärkt. Riktigt bra. Men det luktar hemskt illa om det, kanske det är pvc i filmen eller nåt annat hemskt, jag vill inte jobba med det i alla fall.

Jag har gjort nåt tafatt försök att få tag i färgad plastfilm men inte lyckats. Om det finns att få tag i på enkelt sätt så testar jag gärna det.
Skriv svar