Spruft bygger CNC CO2 laser [planeringsfas]

[Spruft]

Nu har jag rent mentalt passerat "point of no return" - det skall byggas laser!

Har läst på om CO2 laser, säkerhet, lite forum och kollat vad man kan hitta på eBay. Frågor börjar dyka upp och jag behöver lite input, framförallt gällande mekaniken.

Har tänkt mig en rörlig portal och höj/sänkbart bord för fokus alternativt att jag höjer och sänker linsen som fokuserar (typ som en Z-axel). Jag vill kunna skära i diverse organiska material upp till kanske 10mm men även kunna gravera och göra det fort.

Vid gravyr (tänk vanlig skrivare) kan jag tänka mig att man hamnar mellan 5k-20k mm/min så remdrivning känns ganska givet då det är billigare och lättare att accellerera än kulskruv. Det var här min första fundering kom upp angående drivningen av remmen. Lutar ju absolut mot servostyrning och där behöver jag lite köpetips både generellt om servo och vilken styrka som behövs. Nu har jag ju inte parametrarna (vikt osv.) så det blir väl senare.

Själva konstruktionen känns bra mycket tacksammare än när jag byggde fräsen då det inte är några skärande krafter. Skelettet blir aluminiumprofiler och diverse egengjorda fästelement med fräsen.

Arbetsyta minst 300*500mm
Styrka 40W (till att börja med)
Konstnad minst 15kkr

[Groover]

Håller själv på med ett liknande bygge. Hade tänkt mig en 60W laser till att börja med.

Jag har tagit ena axeln från en plotter. Dvs hela drivningen med rem, servomotor och skena. Den är ruggit snabb och har bra precision. Andra axeln kommer att ligga på en meters linjärlager eftersom banan ändå är fast spelar inte vikten nån större roll.

[Fräsen]

Känns prisvärt: http://www.elektronikforumet.com/forum/ ... ilit=servo

Dessutom lär du få fin garanti och backup från H.O

[click]

Yo!
Fredrik här, blev medlem härom dagen

Kul att se att du kommit igång, nu när du postat här är börjar det ju bli lite mer än bara en ide.
Har du funderat nått mer på hur du skall montera lasern? vilken vinkel osv.

Hur var norberg förresten?
Om ni är hänger i lokalen i morrn kommer jag över..

[Spruft]

Fräsen: Fin setup det där men är nog lite overkill. Klarar mig nog på 20-30W och jag behöver ju bara två axlar.

Groover: Skrota en gammal plotter är ingen dum idé.

Annars undrar jag vad det finns för alternativ för att driva små 12-24DC servon med encoder så man får en closed loop. Hittade ett chip MC33030 som ingick i en byggsats från electrokit och som först verkade lovande men den hade inte step/dir ingång utan en analog ingång.

[bildgravyr]

Har tänkt mig en rörlig portal och höj/sänkbart bord för fokus alternativt att jag höjer och sänker linsen som fokuserar (typ som en Z-axel). Jag vill kunna skära i diverse organiska material upp till kanske 10mm men även kunna gravera och göra det fort.

Det är lättare att justera in lasern så att den har en fast fokuspunkt och istället höja/sänka bordet. En annan nackdel med att höja/sänka linsen (om du inte tänkte höja/sänka alla speglar och lasern också) är att det blir svårare att skydda linsen/sista spegeln mot smuts.

Vid gravyr (tänk vanlig skrivare) kan jag tänka mig att man hamnar mellan 5k-20k mm/min så remdrivning känns ganska givet då det är billigare och lättare att accellerera än kulskruv.

Min laser (LaserPro mercury II) har en maxhastighet på 1k mm/s = 60k mm/min och det är en av de långsammaste modellerna. Och det tar ganska lång tid om man ska gravera stora ytor med den, speciellt om man har hög upplösning. Så det kan löna sig att lägga lite extra pengar på rejälare motorer för att få upp hastigheten.

[Spruft]

Tack för det bildgravyr! Fråga: Har du någon uppfattning av effekten på dina servon(?)?

[Fräsen]

Accelerationen är v/t

v=20m/s
t är rimligtvis väldigt kort tid då du ska köra många rader så säg: 0.4s

a=20/0.4 -> 50g

F=ma

Säg att din portal väger 8kg så:

50x8 ->400N

Effekten Watt är definierat som Ns (Newton sekund)

tiden: 0.4s så: 0.4x400 -> 160W

Så 160W skulle räcka som TOPPEFFEKT, vilket en 30W motor med förluster i transmission och glidlager får jobba hårt för.

Jag reserverar mig för felberäkningar.

[bildgravyr]

Tack för det bildgravyr! Fråga: Har du någon uppfattning av effekten på dina servon(?)?

Kan se om det går att se någon märkning på dom.

[Spruft]

Accelerationen är v/t
Säg att din portal väger 8kg så:

Alltså portalen kommer ju inte röra sig. Det är linsen med linshållare som susar fram o tebax när man graverar. Portalen "matar" ju bara (pappret) som på en skrivare. Så hade i alla fall jag tänkt mig. Hittade någon bild på servomotorerna i Epilouge och dom såg små ut. Typ 30W? För det är ju bara lins, linshållare och någon typ av linjärvagn som ska röra sig snabbt. Max ett kilo tippar jag på.

[bildgravyr]

Det gick inte att komma åt att läsa märkningen på servomotorerna utan att skruva isär maskinen för mycket.
Däremot mätte jag storleken på servomotorerna (vet inte om måtten säger så mycket), och de är 4 cm i omkrets och ca 10 cm höga inkl. dekoderdelen.

För att hålla nere kostnaden kan du satsa på en större/snabbare motor för x-axeln (linshållaren med lins och spegel) och en betydligt långsammare till y-axeln. Vid skärning kommer du ända aldrig att använda full hastighet utan antagligen någonstans 1-10% beroende på material/tjocklek. Och vid gravyr har hastigheten på y-axeln nästan ingen betydelse.

[Spruft]

Precis så var min tanke. 4*10cm låter som ett litet Pittman servo ungefär. Undrar om den har växellåda på sig.

[sm7tjc]

Jag har en del erfarenhet från både hemmabyggen och "fabriksbyggen". Det har då handlat om skärning i metall med effekter från 1500W och uppåt.
Mina tankar om ett sådant här bygge är:
Ha så få rörliga speglar som möjligt. Så fort något skall röra på sig krävs det att allt är mycket rakt för att man
skall hålla strålen exakt centrerad.
Höj- och sänkbart bord är nog inte heller så enkelt att få till. Bordet måste ju hålla avståndet till linsen exakt över hela ytan
för att man inte skall tappa fokus någonstans. Då är det betydligt enklare/säkrare med höj- och sänkbar lins tillsammans med
ett stabilt bord.
Man kan aldrig bygga för stabilt. Vibrationer är förödande.

[Fräsen]

Glöm mina beräkningar helt... Jag räknade helt galet. Slog på räknaren igen och fick 66W. Dock behöver du nog högre acceleration men du har inte de åtta kilo som jag räknade på.

[bildgravyr]

Jag har en del erfarenhet från både hemmabyggen och "fabriksbyggen". Det har då handlat om skärning i metall med effekter från 1500W och uppåt.
Mina tankar om ett sådant här bygge är:
Ha så få rörliga speglar som möjligt. Så fort något skall röra på sig krävs det att allt är mycket rakt för att man
skall hålla strålen exakt centrerad.
Höj- och sänkbart bord är nog inte heller så enkelt att få till. Bordet måste ju hålla avståndet till linsen exakt över hela ytan
för att man inte skall tappa fokus någonstans. Då är det betydligt enklare/säkrare med höj- och sänkbar lins tillsammans med
ett stabilt bord.
Man kan aldrig bygga för stabilt. Vibrationer är förödande.

De flesta "mindre" CO2 lasrar har två rörliga speglar (en som sitter fast i "portalen" och en som sitter vid linsen) och två fasta, samt har höj/sänkbara bord.
Skulle tippa på att lasrarna för skärning i metall som du har erfarenhet av har ganska mycket större bord vilket kan göra det mer praktiskt att höja/sänka linsen istället.