CO2-Lasercutter

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Co2-Lasercutter

Release status: experimental [box doku]

CO2 Lasercutter Holz.JPG
Description Lasercutter auf Basis des Coherent G50
Author(s)  MadEngineer, Netzpfuscher, Tesla, André
License  none


Intro[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

  • 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[Leistung(W)] Q[Frequenz(KHz)]

Laserkopf[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

Teleskop[Bearbeiten]

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)


Belastungssimulation In der Entstehehung Teleskop mit Gehäuse aus Laxan.

Strahlführung und Schneidkopf[Bearbeiten]

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.

Das Ebay Paket

Ablenkung am Schneidkopf Unterer Teil des Scheidkopf

Belastungssimulation


Mechanik[Bearbeiten]

Parameter[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

Blog-Artikel:


Videos[Bearbeiten]

Der Erste Test[Bearbeiten]


(http://www.youtube.com/v/h2JOH9EN6fs)



Test des Schneidkopfes[Bearbeiten]


(http://www.youtube.com/v/6CwcyWl6InI)



Erste Erfolge mit X/Y-Steuerung[Bearbeiten]


(http://www.youtube.com/v/ZmAhhBGzyfA)


Die neue Y-Achse[Bearbeiten]


(http://www.youtube.com/v/AHCVOtFh9VE)