Ausprobiert: Lasercutter selbstgebaut mit Diodenlaser
Seite 3: Erfahrungen im Betrieb
Da ich den Plotter nur mit dem Laser betreibe, habe ich ihn mit vier passenden Bohrungen an der Plexiglasplatte des Plotters permanent befestigt. Prinzipiell ist es kein Problem, den Fokus durch Rein- und Rausdrehen der Linse am Laser selbst einzustellen. Weil die Linse so leicht verschmutzt, ist jedoch nicht sehr praktikabel. Stattdessen setzte ich eine kleine Labor-Hebebühne ein. Das Werkstück lässt sich so schnell und komfortabel in der Höhe verstellen. Der Nachteil gegenüber einer Maschine mit einer zusätzlichen Z-Achse ist, dass sich beim Schneiden dickerer Materialien der Fokus des Lasers nicht nachführen lässt. Allerdings lassen sich mit der Hebebühne sowieso nur Materialdicken von wenigen Millimetern bearbeiten.
Im Gegensatz zur billigen 2,5-W-Diode überzeugen die Qualität der Schnittfuge und die Arbeitsgeschwindigkeit. Vermutlich liegt dies nicht nur an der größeren Leistung, sondern auch an besserer Optik und der damit verbundenen Strahlqualität. So lässt sich sogar rostfreier Stahl gravieren wie ein eindrucksvolles Herstellervideo zeigt.
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Für Maker ist besonders interessant, dass sich selbst dünne, nicht zu harte Hölzer schneiden lassen. Tränkt man geschnittenes Balsaholz mit Sekundenkleber, kann man hoch belastbare Konstruktionen bauen. Will man dickere Strukturen aus Metall herausarbeiten, bietet sich die Möglichkeit, sie mit schwarzem Lack zu beschichten und diesen mit dem Laser zu entfernen. Ätzt man das Metall dann mit einer geeigneten Lösung, lassen sich sehr schöne, hoch auflösende Grafiken erstellen – ähnlich wie beim Ätzen von Platinen. So lassen sich natürlich auch Platinen erstellen.
Mögliche Upgrades
Das System ist so voll nutzbar, weist jedoch noch eklatante Sicherheitsmängel auf – nicht nur was die Lasersicherheit angeht, sondern auch die Entwicklung von schädlichen Gasen. Ich plane noch den Bau eines Gehäuses, das folgende Kriterien erfüllt:
- Sobald man das Gehäuse öffnet, wird die Diode stromlos geschaltet.
- Einblick durch ein Sichtfenster, welches gefährliche Strahlung absorbiert
- Möglichst komplette Absaugung des entstehenden Rauches
Ein geeignetes Material für das Gehäuse ist Dibond von 3A Composites. Es besteht aus zwei 0,3 mm dicken Aluminiumschichten, die mit einem Polyethylenkern thermisch verbunden werden. Dibond ist für sein Gewicht sehr steif und hat dank der Kaschierung den Vorteil, absolut lichtundurchlässig zu sein. Die Rauchabsaugung wird voraussichtlich über einen Rohrlüfter und einen Aluflexschlauch, der aus dem Fenster hängt, erfolgen. Ein Filter für einen Umluftbetrieb wäre viel zu aufwändig und teuer.
In den Deckel wird eine für die Laser-Wellenlänge möglichst undurchlässige Scheibe aus gefärbtem Acryl montiert, so dass ich die Maschine gefahrlos bei der Arbeit überwachen kann. Hier ist auf ausreichende optische Dichte im Wellenlängenbereich um die 445nm zu achten. Die Spannungsversorgung soll von einem Mikroschalter im Deckel gesteuert werden, damit sie beim Öffnen des Deckels unterbrochen wird.
Auch für den Plotter selbst sind einige Umbauten geplant. Erste Maßnahme wird sein, die Riemenführung zu überarbeiten, da die Riemenspannung nicht über den ganzen Verfahrweg konstant ist. Teile hierzu finden sich auf der 3D-Druckplattform Thingiverse. Ein Austausch der Treiberchips gegen Modelle von Trinamic sollte für ruhigeren und höher auflösenden Lauf des Plotters sorgen.
