K40 CO2 Laser

Aufgeräumt und eingerichtet und eloxiertes Alu in der Maschine verarbeitet:

Mehr Bilder und Zwischenschritte im Maker-Forum:
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Ich hatte ja irgendwo vorn geschrieben, dass man "Luft" benötigt.
Das war untertrieben.
Meine Absaugung wurde von ~190m³ auf ~300m³/h geändert, weil es notwendig ist.
Und der Radiallüfter, der hier und da als "Air-Assist" bezeichnet wird, ist komplett rausgeflogen.
Getauscht gegen einen kleinen Airbrushkompressor.
Und der wurde zu heiß. Wäre ja zu viel der Ironie, wenn der Air-Assist Feuer fängt -> wird jetzt gegen ein Profigerät getauscht.
Schneider Silent Master. Der ist gebraucht in etwa so teuer wie der Laser.

Gut, der wird nicht nur für den Laser verwendet werden. Da der noch tragbar ist und mit Schnellkupplung versehen wird, geht das auch.
So einen habe ich auch @work. Der ist so leise, dass man den im Büro verwenden kann.

Wozu das ganze?
Das Schnittbild ist einfach sooo viel besser. Und auch die Luftbelastung ist deutlich geringer.
Die Teile stinken weniger. Das Holz riecht sogar recht angenehm. Vorher brannte der Geruch in der Nase.
Kurzum: lasern und verwenden geht nur mit einem ordentlichen Air-Assist. Habe ich mir auch nicht so vorgestellt.
Ist für Gravuren interessanterweise eher hinderlich. Obwohl da effektiv mehr Material verdampft.

Und hier ein kleines "mal eben schnell" Projekt. Ein last minute Geschenk für eine Kollegin. Ein "Teehaus" (Teebeutelspender).
3mm Pappelsperrholz. Das geht sehr gut zu schneiden. Aber ist auch leicht wie Papier.

Das ist noch mit dem kleinen Airbrushkompressor gemacht. Daher die Schmauchspuren.

Die Gravur dauert etwa 3x so lange wie alle anderen Sachen inkl Zusammenbau.
Das wird linear gelasert. Linie für Linie. 0.1mm. Ähnlich wie bei einem alten Nadeldrucker.

Heute morgen in schwarze Spanplatte gelasert.
Die Datei war ein Vector, den ich in ein Bitmap konvertiert habe und dann negativ gestellt habe.
Durch die Hell/Dunkel-Kontraste wird beim Rastern unterschiedlich viel Energie abgegeben.
Man sieht ganz gut die unterschiedlichen Tiefen und auch die Laser-Linien.
Aber es fehlt der Wow-Effekt.
Ich hatte mir von den unterschiedlichen Energiemengen (und dadurch Tiefen) etwas mehr versprochen.

Etwa 25cm breit.
Auf 5ma. In meerk40t Energie auf 1000 gelassen. Geschwindigkeit 100.
Rastermethode: "Gold". Ohne weitere Anpassungen.
0.1mm Rasterweite in der Linierung.
Kurzum: alles gelassen wie es ist und das Script "Rastermodus Gold" angeklickt.
Etwa 1h15min. Von 17° auf 24° Wassertemperatur hoch. Ist schon Grenze.

Vielleicht sieht das auf einem anderen Material schon wieder ganz anders aus.

Ich hatte vor ein paar Monaten aus versehen PVC statt Acryl im Laser.
Das "C" steht für Chlorid und ist eine Art Blitzroster.

Die habe ich heute morgen alle getauscht. Und noch einiges mehr entrostet.
Im Ergebnis eiert es jetzt wieder. Der Führungsschlitten war mit zwei Schrauben auch betroffen:

Das wird nervig.

Ich werde jetzt nach dieser "Anleitung" probieren, eine Linearführung anzubringen:
https://cults3d.com/de/modell-3d/w…ar-rail-upgrade

3mm Acryl, rückseitig lackiert.
Der Effekt kommt leider von der Rückseite, und somit spiegelverkehrt, besser.
Aber Acryl lasern stinkt auch nach 12h noch nach. Werde ich kein Freund von.

3mm Holt, schwatz matt lackiert, dann die Farbe weggelasert.

Der weiße Streifen oben ist PLA von meiner Zuluftdüse. Die hat Feuer gefangen. PLA brennt.
Wieder was gelernt.
Das war jetzt das dritte mal FEUER im Gehäuse. Aber noch alles halb so wild. Kontrollierter Vorgang.

Motive sind alle von 3axis

Endlich Licht im Bauraum:

Jetzt stört mich nicht mal mehr die orangene Acrylscheibe. Die wollte ich schon lange in klar auswechseln, aber muss jetzt auch nicht mehr.

Und einen neuen Druckminderer für den Kompressor.

Da der etwas länger als der alte ist, muss ich jetzt den Kompressor auf Holzblöcke stellen. Irgendwas ist ja immer.

Und das hab ich dann heute morgen gelasert. Alles aus 3mm Pappelsperrholz.

Spiegel Rückseite (Beschichtung) weggelasert.
Ist schwer zu fotografieren, aber kommt gut rüber.
Sieht aus wie geätzt, aber von der anderen Seite.

Als Spiegel mit dem Motiv schon passend.

Aus meiner Erfahrung habe ich ein isntructable zum K40 geschrieben:
-> https://www.instructables.com/K40-Laser-Work…s-Be-Realistic/

Wurde für den Laser-Contest angenommen:
-> https://www.instructables.com/contest/laser2021/

Please Vote

Und hat wieder für einen Runner-Up gereicht
(44€ in die Weihnachtskasse in Form eines Amazon Gutscheins)

Nach etwa einem Jahr mit dem Laser bin ich erst jetzt an dem Punkt, an dem ich optimiere.
Alles vorher waren notwendige Maßnahmen.

Vor allem die Düse für den Air-Assist muss ich ändern.
Die gedruckten Düsen sind alle brandgefährlich.
Meine Idee (statt einfach etwas zu kaufen) ist derzeit um eine Ballpumpen-Düse gestrickt.
Ist aber noch nicht spruchreif.
Dann der Weg der Energiekette (Schleppkette). Die läuft immer Gefahr, in den Laserstrahl zu rutschen.
Die Anlage für den Nullpunkt braucht ein paar neue Ideen.
Auch ein grobes Maßnehmen direkt im Bauraum sollte noch mit rein.
Und der Kreuzlinienlaser wieder rein, um leichter ausrichten zu können. Der muss dann aber separat mit Strom versorgt werden.

Hier mal meine Maßnahmen nach dem Kauf:
- Abluft (2x neu gemacht), bedeutet auch einen Weg nach draußen finden
- Air Assist mit drei verschiedenen Kompressoren durch (am Ende ist es ein gebrauchter Schneider Silent geworden)
- Energiekette eingebaut und schon 2x optimiert
- höhenverstellbaren Tisch gebaut
- diverse Anlagen für den 0-Punkt
- Wassertank mit destilliertem Wasser und kontinuierlicher Temp Überwachung vor und hinter der Röhre
- Linearlaser
- LED Lichtband im Bauraum

Die meiste Arbeit bzw die herausragendste Baustelle ist die Luft. Rein wie raus.
Ich dichte noch immer hier und da was ab und mache dafür an anderer Stelle etwas frei.
Absaugung mit Kompressor kombinieren ist aus Sicht des Luftstroms einfach scheiße weil nie konstant.

Wenn die derzeitigen Optimierungen durch sind, kommt noch mal ein Abriss von allem.
Und Fotos.

Hab ich noch Spaß und vor allem Verwendung für den Laser?
Aber so was von
Hin und wieder schaue ich auch nach einem größeren.
Aber weder Geld noch Platz sind in ausreichendem Maß vorhanden.

Der komplette Aufbau:

Feste Anlagen:

Meine 0-Punkt Anlage habe ich unzählige male neue gemacht.
Das hier ist jetzt mein derzeitig optimierter Stand.
Und genau genommen ist es nicht mal eine Anlage, an der man Material anschlagen kann.

Schaut man hier genau hin, sieht man einen gesägten Schlitz.

Da ist x=0.
y=0 ist 2mm rechts vom Holz. Denn genau auf 0 schneidet man eh nie. 2mm ist Minimum.
Jetzt kommt es aber oft genug vor, dass ich Reststücke in den Laser lege, die idealerweise bei einem negativen y-Wert eingelegt werden müssen.
Darum ist die komplette Anlage etwas schwebende gebaut.

Und vorn (im Foto links) ist der Anschlag der Anlage am Rahmen.

Damit ich mich auf dem Schneidgut schneller orientieren kann, habe ich an x und y gedruckte Lineale angebracht.
Das hilft ungemein, wenn man aus einem Reststück noch etwas rausholen will. Man hantiert halt nicht dauern mit einem abgebrochenem Zollstock im Bauraum herum.
In dem Foto sieht man auch gut den Tisch

Der Tisch:
Nach Anleitung aus dem Netz gebaut und dann weiter optimiert.
Hier habe ich den Kopf der Schraube abgesägt und einen Schlitz eingebracht. Passend für einen Schlitzschraubendreher.
Da verstelle ich die Höhe. Die Auflage ist aus 2 Stücken Lochblech und einer Unmenge an spitzen Schrauben.
Ich habe auch noch eine weitere Auflage ohne Schrauben für Gravurarbeiten. Auf der anderen Auflage kann ich auch etwas festkleben, was hier ja nicht geht.
Bei den Umlenkrollen habe ich noch einen Spanner mit eingebaut.
Und um das ganze in Form zu halten, ist unten eine 3mm Aluplatte mit dem Rahmen verschraubt.

Rund um den Kopf:
Für meine Linearführung habe ich eine komplett neue Halterung konstruiert.
(wer Interesse an einem Set hat: PN an mich)
Der Winkel, welcher die Energiekette trägt, wurde auch 3x neu gemacht. Jetzt hat er die richtige Höhe.
Minimum, um nicht in den Strahlweg zu kommen und Maximum, um nicht am Deckel zu schleifen.
Im Hintergrund sieht man eine abgedeckte Öffnung, um den Luftstrom zu optimieren.

Air Assist

Meine Eigenkreation eines Air-Assist. Das ist eine Nadel für ein Ballpumpe.
Schmal, aus Metall(!) und hat zwei Öffnungen. Eine davon in Richtung Linse, wodurch sich eine Sperrluft ergibt und die Linse sauber bleibt.
Das sieht mit Kabelbinder zwar nach Pfusch aus, ist aber sehr stabil. Und leicht justierbar.
Meine alten Düsen waren alle gedruckt. Davon kann ich nur abraten. Beide haben irgendwann (und nicht sofort) Feuer gefangen.
Da wiegt man sich schnell in trügerischer Sicherheit.
Hinten sieht man den Magneten aus einer Festplatte, der die Schleppkette hält.
So war es leicht, den richtigen Punkt zu finden. Läuft 100% parallel. Endlich.

Hier etwas schwer zu erkennen: der Winkel für die Umlenkrolle der Kopfführung:
Komplett neu konstruiert.

Und die Führung und Befestigung vom Kopf am Zahnriemen. Hier nur noch mit einem Kabelbinder erkennbar. Aber auch die mußte neu gemacht werden.

Hier sieht man noch ganz gut die Problematik mit der Energiekette:
Das LED-Band läuft rundum und bringt ordentlich Licht.

Deckel:

Ich habe das Original Acryl dringelassen, daher die gelbe Färbung. Auf dem Deckel auch in Lineal um zwischenzeitlich Reste messen zu können.
Links und rechts ist ein Stoff aus dem KFZ-Bau. Der wird sonst für Böden eingesetzt.
Die Holzleisten mit eingepreßten Magneten halten dann die Lappen auf den Schlitzen fest.
Oben ist ein schwereres Material angebracht, welches keine Magneten benötigt.
So ist es für den Luftzug optimiert, ohne das allzuviel Dampf austreten kann.
Die roten Linearlaser sind jetzt auch fix. Aber schaltbar.

E-Kiste rechts:

Auch von Innen beleuchtet. Das Licht dringt auch nach oben in das Ampere-Meter. Somit kann ich das besser lesen.
Der Sonoff ist nur mit meinem Handy schaltbar. Ohne mein Handy kann man den Laser nicht ANschalten.
Vom Netzteil habe ich einen Lüfter getrennt und dafür einen Tempfühler angeschlossen.
In Summe also die Last verkleinert.

Schalter für Licht, Eingang für USB und Luftschlauch. Vollummantelter Stoffschlauch aus dem Airbrushbereicht.
Da bildet sich in keinem Fall Kondenswasser am Schlauch.

Doppelte Temp-Überwachung:

Links ist die Temp im Wassertank und rechts ist die Temp nach dem Durchlaufen der Röhre.
So kann man besser abschätzen, wie lange man noch lasern kann, bevor die Temp zu hoch ist (und man ggf Kühlakkus ins Wasser legen sollte)
Der linke ist auf Batterie damit ich jederzeit (man ist ja auch mal so im Keller) sehe, ob die Temp nicht problematisch werden.

Kompressor:

Schneider Silent. Der Abscheider von ist neu und aus Vollmetall. (und etwas zu hoch, daher steht der auf Holz).
Dahinter ist noch ein Ventil, um den Druck einfacher nachregeln zu können oder zu sperren.

Überwachung:

unten steckt der Temp-Fühler drin.

Wassertank:

Wassertank mit dest. Wasser und der Original Pumpe. Und ein dickes, saugfähiges Tuch, um Kondenswasser direkt aufzufangen.
Das funktioniert wirklich gut.
Und keine Sorge wegen der Stromleiste. Die war nur für das Foto auf der Ebene. Das USB-Netzteil versorgt btw das LED-Band und die Kreuzlinienlaser.

Strom:

Das ist eine von zwei Leisten. Ich mußte zwei verwenden (an zwei Steckdosen), weil es zu Aussetzern kam, wenn der Kompressor anspringt.
Jetzt funktioniert es ohne Probleme.

Nachlauf:

Wenn ich mit Lasern fertig bin, unterschreitet der Stromverbrauch einen gewissen Wert. Ist das der Fall für 30 Minuten, dann wird der Strom von der FritzDECT abgeschaltet.
So habe ich einen ordentlichen Nachlauf für Abluft und Wasserpumpe und kann den Raum sicher verlassen.

Organisiertes Chaos:

Laptop und Feuerlöscher sind halt auch notwendig. Den Abluftschlauch muss ich noch immer abziehen bei drohendem Frost.
Da kommt dann ein Lappen rein, der mögliches Kondenswasser direkt aufnimmt.
Neben dem Laser (kein Foto) liegen Zollstock, Höhenblock für den 0-Wert und der Schraubendreher.
Acryl links unter dem Laptop. Holz unten im Laserschrank.
Papier und Filz sind nicht hier, weil es farbige Materialien sind. Da ist das Vorgehen gedanklich ja anders.
Oben auf dem (drehbaren) Regalbrett ist in der erste-hilfe-Tasche meine Lackiermaske. In der Babyflasche ist Isopropanyl-Alkohol.
Oben rechts eine geeignete Schutzbrille in der Hülle.

Bin ich fertig?
Fast
Der Laser ballert noch nicht 100% lotrecht. Daran könnte ich noch arbeiten (muss aber nicht).
Die Linearlaser treffen sich zwar im Punkt, sind aber nicht im 90° Winkel zueinander. Wäre ja cool als Hilfe.

Kleiner Tipp für Zwischendurch:
wenn man probiert, Holz "pressfitt" zu lasern, es aber etwas zu eng ist, dann einfach mehr Energie geben bei gleicher Geschwindigkeit.
Das kann schon reichen.

An sich läuft die Kiste noch. Die Röhre schwächelt aber schon etwas.
Da muss ich schon hier und da etwas langsamer oder mit mehr Power ans Werk.
Dennoch alles in einem Bereich, in dem kompensieren machbar ist.

Der Laptop hingegen wollte nicht mehr starten. Das wurde immer schlimmer.
Piepte im Dauerton beim Start oder ratterte ein Symbol auf dem Bildschirm runter.

Kiste zerlegt, gereinigt, via USB ein anderes BS starten... wollte nichts helfen. Mal ging es, mal nicht.
Jetzt habe ich ein paar Tasten rausgepflückt, in dem Gedanken, dass es vielleicht von außen hängt.
Sieht nicht schön aus, aber funktioniert:

Es scheint die "Pfeil nach oben" gewesen zu sein. Da aber auch ein "a" und eine "2" auf dem Bildschirm durchratterte, waren das die ersten Kandidaten.
Sehr flache "choklate" Tastatur. Die Tasten sind dann auch nicht spurlos abgegangen, aber auch nicht zwingend notwendig. Der Laptop ist nur für den Laser da.

Der Laptop ist immer nach Gebrauch sofort in der Neopren Tasche gelandet. Der ist auch brutal sauber.
Wo es genau hakt, ist auch nur Vermutung. Nach Gebrauch Monitor zuklappen und dann habe ich den vermutlich immer gleich "falsch" mit nur einer Hand gegriffen und in die Tasche geschoben.
Druckpunktbelastung an einer Stelle. Das wäre auch in etwa an der Taste, die ich jetzt rausgenommen habe.

Ich würde heute wohl auch auf Diode setzen.
Das Gehäuse mit Abluft dann selber bauen.
Es gibt ja bereits Dioden mit 40Watt. Die machen auch 6mm Holz in einem Rutsch.
Und sehr viel schneller als meine Röhre.
Wie du schon sagst: außer klares Acryl geht alles mit der Diode. Der ist dadurch sicher nicht ungefährlicher als die Röhre, aber wesentlich weniger einzelne Baustellen.
Und das Überhitzungsproblem ist lösbarer. Zumindest sehe ich bei der Diode keine Situation, bei der ich Kühlakkus in ein ggf unter Strom stehendes Wasserbad lege