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Forum: Platinen Erfahrungen zu UV- Laser gefragt


Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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Hallo zusammen,

Bin bei http://www.insaneware.de
auf dieses Lasermodul gestossen:
100mW 405nm Blu-Ray Lasermodul Komplett (inkl.Surface Treiber)

Kann man so etwas zum fokussierten CNC gesteueretn Belichten von 
fotoempfinlichen Platinenenmaterial verwenden?
Quasi Isolierbelichten - ähnlich zum Isolierfräsen.

Hat jemand Erfahrung damit, ob die Leistung reichen würde?

Auf wleche Punktgröße lässt sich so ein Laser fokussieren?
(Ideal wäre 0.25mm in einer Lochblende auf der Fotoplatine gleitend)

Und mit welchen Verfahrgeschwindigkeiten könnte man bei der gegebenen
Leistung rechnen?

CNC Maschine ist vorhanden. Wird zur Zeit hauptsächlich zum Platinen-
Bohren verwendet.

PS Eine Versuchsreihe mit einer fokussierten UV-LED von R. ergab bei
3.3V / 20mA eine mögliche Verfahrgeschwindigkeit von 50mm/min
Das ist definitiv zu langsam.

Ideal wären zum Beispiel 100mm/sec

Bernhard

PS Verfahren wie hier:
http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=43...

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ein Diodenlaser ist generell schlecht fokussierbar. Denn der Eine 
Oeffnungswinkel ist gross, der Andere ist klein. Wenn man einen 
Diodenlaser fokussieren will, so benoetigt man entweder eine 
achromatische Linse, oder eine Zylinderlinse plus eine sphaerische. Fuer 
eine gute Strahlqualitet muesste man dann noch durch ein Pinhole gehen.
Ein Laser hat natuerlich viel mehr Leistung wie eine LED.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Hacky

>>Ein Diodenlaser ist generell schlecht fokussierbar
>>Denn der Eine Oeffnungswinkel ist gross, der Andere ist klein.

Das ist mir bekannt, aber genau darauf kommt es an.
Der Strahl muss rund sein - nicht zylindrisch.

Und er muss genügend Leistung haben, damit es auch bei 0.2 bis 0.25 mm 
Durchmesser zügig voran gehen kann. (auf Fotoplatine wie z.B. Bungard)

Eine UV-Diode hat nicht das Problem des unrunden Strahls.
Die Abstrahlung ist von sich aus rund und kann mit einer Linse ganz gut 
fokussiert werden.

Bei einer Fotoplatine kommt es nicht darauf an, daß diese nur 
monochromatisch per Laserstrahl belichtet wird.
Das etwas breiere Spektrum einer UV-Diode wäre auch ok, sofern die 
Leistung stimmt.

Möglich wäre zum Beispiel eine:

Cree XL7090UVV-L100-0001 R
Durchmesser:    6.8mm
Abstrahlwinkel:   100°
Höhe:   4.3
Leuchtfarbe:   UV
Gehäusefarbe:   wasserklar
Nanometer:   400
mW typ.:   200 mW
mA test.:   350 mA
mA typ.:   350 mA
mA max.:   1000 mA
V typ.:   3.5 V
V max.:   4.0 V
Watt:   1,23 W


Die Fragen sind:

1. Welche Lichtleistung ist bei einer Fotoplatine erforderlich,
um bei d=0.25mm eine Verfahrgeschwindigkeit oberhalb von 100 mm/sec zu 
erreichen?

2. Welche günstige UV-Dioden oder Laser gibt es hierfür und wie 
fokussiert man sie randscharf?

Bernhard

Autor: Giz (Gast)
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Die Dioden aus den HD-DVD Laufwerken kann man schon gut fokussieren.
Ich denke nur, das Problem wird sein nicht die Fotoschicht wegzubrennen 
:)
Ich hab selber nen paar davon rumliegen und die Dinger sind schon nicht 
ohne von der Leistung her...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich denke nur, das Problem wird sein nicht die Fotoschicht wegzubrennen
Warum? Wär doch gut, dann spart man sich das Entwickeln... ;-)

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Giz

>>Dioden aus den HD-DVD Laufwerken kann man schon gut fokussieren.

...und was heißt das konkret?
Doden-Typ? Leistung? Optik? Lichtpunktdurchmesser?

Autor: Matthias (Gast)
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Wäre es dann nicht einfacher eine "blanke" Platine zu nehmen und einen
UV-härtbaren Fotolack draufzukleistern? Dann müsste man nur die 
eigentliche
Leiterbahnen abfahren und könnte den Rest "runterwaschen".

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Matthias

>>UV-härtbaren Fotolack

Was meinst du:
welchen Lack-Typ? Hersteller? Bezugsquelle? Belichtungsdauer?

Das Hauptproblem ist es erst einmal eine leistungsstarke
fokussierbare randscharfe Lichtquelle zu haben.
Der Fotolack und das Verfahren (positiv oder negativ) ist zweitrangig.

Klar - wenn du den Laser eine Minute auf der Platine parkst, wird er den
Lack schon weg bruzzeln. Das ist aber nicht das Ziel der Operation.
Der Lichtstrahl soll über die Platine bewegt werden. Und das mit 
mindestens 10cm pro Sekunde.

Autor: Matthias (Gast)
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So einen Lack neutzt man doch bei der Photolithographie.

Sprich: Kunststoffteile schichtweise aufbauen. Aber man will ja nicht
riesige Schichtdicken erreichen. Die paar µ sollten theoretisch machbar 
sein.
Aber frag mich nicht, was das für ein Lack ist, und wo man den bekommt.

Ich kenn nur die Photolithographie und wollte mal bemerken, dass es 
evtl.
auch anders herum gehen könnte. Leider weiss ich nicht, wie stark die 
Laser
bei dem Verfahren sind. Könnte sein, dass die "schwache" UV-Laserdiode
ausreicht.

Autor: Andi S. (laserandi)
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In dem Wellenlängenbereich findet man nicht so viele Asphären und es 
wird auch nicht so einfach sein, selbst etwas zu basteln, da das Licht 
schon am Rand des sichtbaren Bereiches liegt !!!Auf die Lasersicherheit 
achten!!!.
Die Leistung dürfte eher unkritisch sein. Man muss halt nur die richtige 
Verfahrgeschwindigkeit finden. Bei zu hoher Leistung wird die 
Verfahrfahreinheit irgendwann nicht mehr mitkommen, aber bei 
Diodenlasern lässt sich die Leistung ja ganz einfach einstellen.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@laserandi

>>!!!Auf die Lasersicherheit achten!!!.

es wird immer eine Laserschutzbrille Grün/Bluray verwendet


>>Die Leistung dürfte eher unkritisch sein.

was heisst das konkret?


>>Bei zu hoher Leistung wird die Verfahrfahreinheit irgendwann nicht mehr 
mitkommen..

Im Moment stellt sich dieses Problem noch lange nicht. Die CNC Maschine 
ist schnell genug. Erst mal muss eine UV-Lichtquelle gefunden werden, 
die sich randscharf und rund auf 0.2 bis 0.25 justieren lässt, bezahlbar 
ist (<100EUR) und genügen Power hat.

Autor: Andi S. (laserandi)
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Uiuiui, dass ist aber ein schmales Budget. Beim Optikhändler meines 
Vertrauens kostet die Asphäre schon über 100€.
Wenn man sich die Numerische Apertur solch einer Linse anschaut, kannst 
Du solch Grobe Strukturen, von 200 µm, locker herstellen.
Die Intensität des Lasers dürfte hier um ein Vielfaches höher sein als 
bei Beleuchtung mit einer Standard UV-Lampe. Ich muss das mal in Ruhe 
überschlagen.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@laserandi
>>Beim Optikhändler meines Vertrauens kostet die Asphäre schon über 100€

Na da kommen wir der Sache schon näher.
Es sollte natürlich für einen Versuch nicht astonomisch teuer sein.
Die UV-Laserdioden liegen unter 50EUR (Beispiel: 100mW Laserdiode 405nm 
(Blu-Ray) 45,00 €) oder können aus einem BlueRay-DVD-Writer 
ausgeschlachte werden.

Den Treiber kann ich mir selber stricken, würde aber auch nur max 35 EUR 
kosten ( Micro Flex Driver High Efficiency 34,90 €)

Es bleibt noch die Mechanik, also das Modul, das in der Regel vorne eine 
kleine Linse hat. Damit habe ich so meine Verständisprobleme.
Die Linse muss asphärisch sein, damit der nicht-runde 
Ausgangslichtstrahl der UV-Laserdiode in einen runden Strahl gebündelt 
und fokussiert wird.

Welche Eigenschaften muss den nun diese Asphäre haben?
Was für Kenngrößen hat eine solche Linse und aus welchem Material?
und kann man denn nicht gleich die im BlueRay-DVD-Writer vorhandene 
Linse nehmen?

Autor: Andi S. (laserandi)
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Was die Linse angeht habe ich hier nachgeschaut.
http://www.thorlabs.de/thorProduct.cfm?partNumber=...

Zur Intensität kann man folgendes sagen:

1.
Mal angenommen Du beleuchtest eine Euro Platine 160x100 mm mit einer 
Standard 300 W UV-Lampe, wovon vielleicht 100 W wirklich die Platine 
treffen, dann entspricht das einer Intensität von 6,25 kW/m².
2.
Du benutzt einen Laser mit 15 mW Leistung, von denen Du vielleicht 10 mW 
durch Deine Optik gequetscht bekommst und beleuchtst damit einen Punkt 
mit 50 µm Durchmesser (die Leiterbahnen sollen ja nicht hunderte mal 
abgefahren werden, um die gewünschte Breite zu bekommen) dann entspricht 
das einer Intensität von 5 MW/m².

Jetzt kannst Du ja ungefähr abschätzen wie schnell der Laser bewegt 
werden kann.
Es wäre natürlich schön, wenn die Brennweite der Linse aktiv verstellt 
werden könnte, um die Belichtungsbreite zu kontrollieren aber das ist 
für den Anfang ein bisschen viel verlangt.

Autor: Guido (Gast)
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Hallo Bernard,

ich habe eine BR-Diode von Insaneware mit dem Kollimator eines
Laserpointers (rot) kombiniert und kann den Strahl auf unter
0,2 mm fokussieren. Viel weitere Tests habe ich noch nicht
gemacht, da ich jetzt erst den Plotter umbauen muss. Die Intensität
ist unproblematisch, ich habe die Diode bisher nur knapp oberhalb
der Lasergrenze betrieben (ca. 35 mA) und schätze, dass damit um
10 mm/s möglich sind.
Negative Photoschicht erhältst du mit Tentening-Resist-Laminat der
Firma Bungard, z.B. bei Oktamex in Kleinmengen erhältlich.

Autor: Guido (Gast)
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Sorry, Bernhard natürlich und Tenting-Resist.

Autor: Max M. (xxl)
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Problem dürfte die Optik sein und einen wirklich runden Belichtungspunkt
hinzubekommen. Ich meine mal eine Lösung mit ner Glasfaser gesehen zu
haben aber ob da noch eine Linsenoptik ihren Dienst getan hat weiß
ich leider nicht. Evtl. sollte man mal mit starren Kontaktlinsen
versuchen was hin zu bekommen. Ich würde das ganze auch nicht als
Plotter konstruieren, sondern wie ein Drucker der gleich Zeilen-oder 
Bildweise belichtet. Die Fa. Ilfa benutzt nämlich so was schon.
http://www.ilfa.de/blobs/Laserdirektbelichtung.pdf...
Schaut auf Seite 9 der PDF- Datei.
Evtl. kann man auch die Optik aus einem alten Laserdrucker nutzen.

Autor: Sebastian Z. (sebastian_z)
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schaut mal bei www.peters.de nach,
die haben fotostrukturierbare Lacke.
Und auch sonst noch Lacke und Harze, was das Elektronikerherz begehrt.

Grüße

Autor: Wolfgang R. (portside)
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Wem ebay liegt schaut mal hier
http://stores.ebay.com/Zet-Biz

da gibts 405nm Dioden auch mit Glas oder Kunststofflinsen. Versandkosten 
aus USA ca $15.

Autor: Andi S. (laserandi)
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Falls dass Fragen sein soll:

Bernhard S. schrieb:
> Die Linse muss asphärisch sein, damit der nicht-runde
> Ausgangslichtstrahl der UV-Laserdiode in einen runden Strahl gebündelt
> und fokussiert wird.

lautet die Antwort beides mal nein.

Einen nicht-runden Lichtstrahl kann man z.B. mit Zylinderlinsen 
umformen.
Achromatische Linsen benutzt man um einen möglichst kleinen Brennpunkt 
zu erzeugen:
Kleiner Brennpunkt bedeutet, große numerische Apertur der Linse, 
bedeutet kleine Brennweite, bedeutet großer Krümmungsradius der Linse, 
bedeutet kleine Linse.
Problem bei kleinen Linsen:
Der Laserstrahl geht auch durch die Randbereiche der Linse. Hier 
funktionieren "normale" Linsen aber nicht wie im inneren Bereich und 
deshalb werden sie ASPHÄRISCH eben nicht kugelförmig geschliffen um ein 
vernünftiges Strahlbild zu bekommen.

Ich habe mir auch schon überlegt, dass Du ja gar nicht so klein 
fokussieren brauchst und vielleicht auch mit einer Linse wie z.B. dieser 
hinkommst:
http://www.thorlabs.com/thorProduct.cfm?partNumber=LA1116-A
Das bestätigen auch die Beiträge von vorher und kostet weniger als 1/3.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Guido
>ich habe eine BR-Diode von Insaneware mit dem Kollimator eines
>Laserpointers (rot) kombiniert und kann den Strahl auf unter
>0,2 mm fokussieren

Ist der Lichtstrahl auch wirklich rund und nicht oval?
Das ließe sich doch relativ leicht feststellen, in dem man ihn auf der
Fotoplatine erst einmal waagerecht fahren lässt und dann senkrecht.
Nach dem Entwickeln sollten beide Linien gleich dick sein.

Kleiner als 0.25mm (10mil) zu fokussieren ist nicht nötig,
da die Maschine ansonsten zu viele Strecken zurück legen muss.
Ich arbeite nicht kleiner als "Small 10 Lead MSOP Package" also
PIN Astand 0.5 mm.
Um diese PINs zu isolieren braucht man nun mal ca 0.25 mm Zwischenraum.

@sebastian_z
>schaut mal bei www.peters.de nach
Auf der Fotolackseite will ich erst mal nicht auch noch ein Fass 
aufmachen.
Möchte möglichst bei den bewährten BUNGARD Platinen bleiben.

@laserandi
Ich glaube, die meisten hier sind Informatiker ond Elektroniker und 
keine Optiker. Da musst du uns noch etwas "Nachhilfe" geben.

Nehmen wir mal eine gängige UV Laserdiode:

PHR-803T burning blu-ray laser
Wavelength    Between 400 and 413nm (typically 406nm)
Minimum rated CW optical power   105mW

Welchen Strahldurchmesser hat eine solche Laserdiode?
Welche Divergenz?

Ich nehme an, daß das UV-Licht diese Diode nicht exakt parallel verläßt.
Sonst bräuchte man ja auch kein Kollimations-Objektiv
Dieses hat diese Aufgabe:
Es transformiert den divergenten Strahlenkegel der Laserdiode in ein 
paralleles Strahlenbündel. Das wäre dann ein Pointer oder es fokussiert
auf einen gewünschten Durchmesser in einem vorgegeben Abstamd und 
Durchmesser. Das ist hier gewünscht.

Jetzt zur Zylinderlinse
Ich habe mal nachgesehen: http://de.wikipedia.org/wiki/Zylinderlinse

Das alleine kann es nicht sein. Da würde das Licht ja nur in einer
Achse fokussiert und das gäbe eine kurze Linie.

Zweiter Punkt:
>Kleiner Brennpunkt bedeutet, große numerische Apertur der Linse,
>bedeutet kleine Brennweite, bedeutet großer Krümmungsradius der Linse,
>bedeutet kleine Linse.
Warum muss eine Linse klein sein nur weil sie stark gekrümmt ist?

Ich denke, daß eine Linse für diesen gwünschten Zweck auf beiden Achsen
X und Y eine unterschiedliche Krümmung haben muss, damit am Schluß in
zum Beispiel 10 bis 20 mm ein runder Punkt heraus kommt.

Das heist, daß man eine solche Linse in Bezug auf die Achse der 
Laserdiode
nicht verdrehen darf, wenn man den Abstand zum Fokussieren einstellt ?

Heist das, daß man bei der von die genannten Linse...
(Ø6.0 mm, f = 10.0 mm, ARC: 350-700 nm)
...in ca 10mm Entfernung von der Laserdiode aus gemessen den Brennpunkt 
hat.
Die gewünschten ß.25mm würden sich in etwas mehr als 10mm einstellen?

Welche Kenngrößen muss nun die gewünschte Plano-Convex Linse haben?

Autor: Guido (Gast)
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> Ist der Lichtstrahl auch wirklich rund und nicht oval?

Der ist ganz sicher nicht rund! ;-) Wenn ich ihn aber in
einigem Abstand auf der Wand betrachte, sieht er ziemlich
rund aus. Das ist schwer zu beurteilen, da man bei 0,2 mm
mit dicker Lupe und dunkler Sonnenbrille schauen muss. Die
Strichbreite kannst du ja mit dem Abstand einstellen.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Guido,

Habe mich bei der Fa Schäfter und Kirchhoff mal ein wenig schlau 
gemacht.
http://www.sukhamburg.de/index.html#FS_ldk50bm

Ich denke, daß es keinen großen Sinn macht, da allzu viel Aufwand in 
einen runden Strahl durch Optik zu investieren. Es ist einfacher den 
Strahl als Elipse zu lassen und dafür möglichst gut auf eine runde 
Lochblende zu fokussieren.

Ich habe es mal mit einem simplen Pointer probiert.
Hält man diesen vor ein Stück Papier, erkennt man von hinten gut diesen 
unrunden Lichtpunkt. (ca 2 x 3 mm)
In diesen Lichtstrahl habe in eine kleine Kollimatorlinse aus Kunstoff 
montiert. Der Strahl lässt sich gut fokussieren und es entsteht ein 
kleiner Brenn-Punkt 4 mm hinter dieser Linse.

Nun könnte man es doch so machen, daß ich die oben genannte PHR-803T 
blue ray Diode auf ein kleines Stahlblech in ca 10mm Enfernung 
fokussiere, in das ich vorher ein Loch mit 0.25mm gebohrt habe. 
(HM-Bohrer vorhanden)

Dieses Bohrloch holt sich aus dem unrunden Lichtpunkt den runden Anteil 
heraus.

Um das Ganze zu fokussieren, möchte das ich nicht per Auge einstellen, 
sondern montieren hinter dem Bohrloch eine Fotodiode, die ich über einen 
passenden Wandler an einen Speicheroszi anschließe.

Der UV-Laser wird nun per Mikrocontroller gesteuert in PWM angefahren.
Beispielsweise 5ms ein / 500 ms aus.
Ich will ja nicht meine Mess-Fotodiode weg bruzzeln.
Nun drehe ich solange an der Linse, bis am Ozsi die höchste Aussteuerung 
zu erkennen ist. Dann ist optimal fokussiert. Der Rest wird dann per 
Belichtungstest auf der Platine nachgestellt (falls erfoderlich)

Die Lochblende hat ausserdem den Sicherheits-Vorteil, daß später im 
Betrieb der UV Lichtstrahl von aussen nicht sichtbar ist. Die kleine 
Lochblende liegt auf der Platine auf.
Der Laser hat immer einen genau definierten Abstand zu Platine und das 
Ganz ist komplett lichtdicht gekapselt.

Autor: Andi S. (laserandi)
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Moin,
mal ganz langsam.
1.
Laserdioden senden aufgrund ihrer Struktur (Halbleiterdesign meist 
Ridge-Waveguide oder Rippenwellenleiter) immer divergentes Licht aus. 
Die Winkel werden im Datenblatt angegeben. Beispiel für eine 780 nm 
Diode: Divergenz parallel = 10°; Divergenz rechtwinklig = 30°. Auf Grund 
dieser Winkel ist der Strahl halt nicht Rund.
2.
In vielen Anwendungen werden die Linsen vor der Diode dazu benutzt, den 
Strahl parallel zu machen (Bsp. Laserpointer). Die elliptizität stört 
meist nicht und wird einfach in Kauf genommen. Bei High-End Anwendungen 
findet man schon mal Kombinationen mit Zylinderlinsen, was ich Dir aber 
für den Anfang nicht empfehle. Eine Lochblende ist natürlich auch 
möglich, kann aber zu Beugungsmustern führen.
3.
Je nach Abstand der Linse zur Diode bekommt man am Ausgang einen 
divergenten, nahezu parallelen oder konvergenten Strahl.
Er konvergiert, wenn der Abstand kleiner als die Brennweite ist und er 
ist parallel, wenn der Abstand der Brennweite entspricht.

Man kann das natürlich alles berechnen aber hier ist ausprobieren wohl 
das Mittel der Wahl.

@Bernhard
>Warum muss eine Linse klein sein nur weil sie stark gekrümmt ist?

Sphärische Linsen sind eben Kugelabschnitte --> deshalb "sphärisch"
Wie stellst Du Dir denn eine große Kugel mit starker Krümmung vor???

Autor: Max M. (xxl)
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@Andi S.
>Sphärische Linsen sind eben Kugelabschnitte --> deshalb "sphärisch"
Ich hab da nicht so viel Ahnung aber nennt man das nicht konvex oder
konkav in möglichen Kombinationen zu Plan? Also Plankonvex oder
Plankonkav usw..

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Das Problem der beiden Divergenzwinkel einer Laser diode ist weniger der 
elliptische Strahlquerschnitt. Es ist nur eben nicht ein runder strahl, 
der eben mal durch eine elliptische Blende ging. Sondern eher die 
verschiedenen Brennpunkte. Dh die langsame Achse und die schnelle Achse 
haben verschiedene fokale Laengen hinter einer sphaerischen Linse. Dh 
erst kommt die eine Brennellipse und nachher kommt die andere, 
rechtwinklig dazu stehende, Brennellipse, bevor der Strahl wieder 
divergiert. Solange der groessere Durchmesser dieser Brennellipsen 
unterhalb der angestrebten Pixelgroesse ist, ist alles gut. Dann kann 
ohne weiter zu denken damit arbeiten.
Der aufwenige Weg mit der Zylinderlinse wuerde diese zwei Brennpunkte 
wieder auf einen legen.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>konvex oder konkav in möglichen Kombinationen zu Plan?

Der gekruemmte Teil davon ist immer ein Kugelabschnitt.

Autor: Guido (Gast)
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@ Bernhard: Eine Blende benötigst du sowieso, da um den Brennfleck
noch eine Menge Streulicht anfällt. Meine (aufgeschobene) Planung
sieht etwa wie deine aus.

Gruß, Guido

Autor: L. Schreyer (lschreyer)
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Ich verfolge den Thread schon eine Weile, und habe mir schon überlegt, 
wie man das Layout für den Belichtungsvorgang wohl nach G-Code wandeln 
könnte.
Der einzige Weg ist wohl, das von Eagle aus als PLT-Datei zu erzeugen, 
und diese dann zeilenweise abzufahren. Klappt aber nicht wirklich so 
toll.

Altrnativ wäre "Isolationsbelichten", würde auch gehen, dann aber mit 
Negativ-Material. Eagle kann mit einigen Hilfsmitteln ja Isofräs-Daten 
erzeugen.

Ein weiteres Problem: Wie schaltet man den Laser ein und aus? Das würde 
nur über die Z-Bewegung gehen, denn andere Signale hat man nicht. 
Lichtschranke?

Die anderen Lösungen mit Plotter sehen auch sehr gut aus, die werden ja 
direkt über die Plot-Dateien angesteuert, und sind viel schneller als 
eine CNC-Fräse, da leichter.

Irgendwelche Ideen wie man die Ansteuerung auf eine CNC-Fräse 
realisieren könnte?

Louis

Autor: hallo (Gast)
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Autor: Marvin S. (demo)
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Die Laserdiode von oben gibts uebrigens auch in guenstig: 
http://www.lasersurplusparts.com/shop/product.php?...

Gruesse

Marvin

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@L. Schreyer

Das Ansteuern eines vektororientierten Plotters oder einer CNC-Fäse von 
EAGLE ist eine andere Baustelle, aber überhaupt kein Hexenwerk. Ich 
mache es per ULP und dann Programme\EAGLE-5.7.0\ulp\mill-outlines.ulp

Dabei wird bei Auswahl SCRIPT eine *.SCR Datei erzeugt, dann meine 
Maschine einliest und abarbeitet.

>>Ein weiteres Problem: Wie schaltet man den Laser ein und aus?

Na das ist doch das kleinste Problem. Eine vernünftige CNC-Maschie hat 
mehrere potientalfreie Ausgänge. Nach dem Anfahren einer neuen 
Kontourlinie
(Das nennt sich WIRE im EAGLE script) wird einfach ein Ausgang auf 
"on/off" geschaltet und der UV-Laser schaltet sich ein oder aus.


Mir ging es hier nicht um die Ansteuerung, sondern um den UV-Laser 
selbst.

Die Fragen waren: Wie genau? Strahlfokussierung? Form des Strahls? 
Welche Verfahrgeschwindigkeit bei welcher Leistung?

PS Habe probeweise einen solchen Laser (inklusive Glasoptik) geordert 
und werde in nächster Zeit über meine Erfahrungen berichten.

Autor: Andi S. (laserandi)
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@Bernhard
>Ein weiteres Problem: Wie schaltet man den Laser ein und aus?

Das ist kein Problem. Laserdioden werden normalerweise an rauscharme, 
einstellbare Konstantstromquellen angeschlossen. Schaltungen dafür 
findet man haufenweise im www. Darin ist meistens schon ein TTL-Eingang 
enthalten, mit dem man die Laserdiode dann schalten kann. Es handelt 
sich hier häufig einfach um einen Transistor, der die Stromquelle auf 
Masse zieht.
Damit erreicht man Modulationen bis in den MHz-Bereich.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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Hallo zusammen,

Nun ist das 100mW 405nm Blu-Ray Lasermodul eingetroffen.
Hat ein paar Tage gedauert. Die Verpackung war etwas angerissen.
Die Schutzbrille schaute schon ein wenig aus der Weichverpackung.
Aber es hat alles überlebt und funktioniert.

Nach dem ersten Einschalten merkt man gleich, daß eine Schutzbrille ein 
absolutes Muss ist. Der Laser ist wirklich kein Kinderspielzeug.

Die Schutzbrille ist übrigens auch sehr praktisch beim koventionellen 
Belichten mit dem UV-Bräuner. Das macht das Arbeiten sehr angenehm.
Man sieht alles in sanftem rot. Das harte UV-Licht ist weg. Die 
UV-Röhren leuchten nun ganz schwach.

Zurück zum UV-Laser. Der ist wirklich ganz puzig klein.
Durchmesser 13mm Länge 40mm. Hinten zwei Anschlussdrähtchen.
rot = plus und schwarz = minus

Nach dem Anlegen von 8 Volt zieht der Laser 103 mA
Der Lichtstrahl ist zunächst unfokussiert.
Man sieht ihn gut durch die Brille, wenn er zum Beispiel in 40 cm auf 
die Wand trifft. Der Lichtpunkt ist deutlich oval - also nicht rund.

Dann habe ich begonnen die Linse langsam herauszuschrauben. Jetzt 
beginnt sich der Strahl zu fokussieren. Ist die Linse 3 mm 
herausgeschraubt, dann habe ich in ca 5 cm Entfernung einen scharfen 
kleinen Lichtpunkt.
Der hat schon Schmackes. Holz beginnt in wenigen Sekunden das Kokeln.

Dieses Gewinde der Linse ist dann allerdings ziemlich wackelig.
Sowohl bei der orginal Kunstofflinse als auch bei der Glaslinse.
Deshalb habe ich erst mal einen Distanzring mit Innendurchmesser 10 mm
Aussen 14 mm und 3 mm Dicke dazwischen geschoben. Jetzt wackelt erst mal 
nichts mehr.

Dann kam der UV-Laser in die Werkzeughalterung der CNC Maschine. Er 
strahlt senkrecht nach unten und hat 5 cm Abstand zur Fotoplatine.
Noch habe keine Lochblende.

Das erste Testprogramm sah so aus:
Schalte Laser ein. Fahre mit 2 cm/sec 80mm in x-Richtung,
dann 5 mm  in Y-Richtung und wieder -80mm  mit 3cm/sec zurück in 
x-Richtung. Das ganze immer weiter bis zur Geschwindigkeit von 7 cm/sec
Am Ende des Programms: schalte Laser aus.

Dann die Fotoplatine ins Entwicklerbad.
Das Ergebnsi sieht vielversprechend aus: Alle Geschwindigkeiten führten 
zu gut entwickelten bis aufs Kupfer freigelegten Bahnen.

Bei 2cm/sec ist die Bahn in X-Richtung ca 0.2mm dick und geht dann bei 
7cm/sec auf ca 0.15mm zurück. In Y-Richtung sind die Bahnen ca 1/10 mm 
breiter. (Der Laser war wohl zufällig in X-Richtung in der CNC 
Maschine.)

Das Prinzip geht also ganz gut und dürfte auch bei Plottern gut 
funktionieren.
Jetzt beginnt die Mechanik-Arbeit. Ich muss eine justierbare Halterung 
mit einer genau in Abstand und Lage justierbaren Lochblende bauen.
Dann folgen weitere Testreihen.

Bernhard

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Poste mal ein Foto von dem Maschinchen.

Autor: siegmar (Gast)
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Hi,
Hier hat auch schon mal Einer experimentiert

http://forum.mosfetkiller.de/viewtopic.php?f=6&t=4769

Noch einen schönen Sonntag
Gruß
Siegmar

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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Angehängte Dateien:

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Hier ein paar Fotos von der Maschine
Bitte nicht lachen. Das ist keine Profi-Fräsmaschine.
Alles ist im Laufe von Jahren zusammen gebaut worden und hat sich schon 
mehrfach verändert. Aktuell im Format A3. Fräst u.a Modellbauteile.

Die Elektronik im 19 Zoll Gehäuse ist von ISEL:
1x Interfacekarte UI 5.0 C E/A
3x Schrittmotorenansteuerung UMS 3.5 N mit ca 400 Watt

Die Antriebswellen sind von ISEL.

Die Aluprofile und Gleitschinen von item:

Der Platinenbohrer von Proxxon.

Die Hartmetal-Bohrer (u.a. 0.25 mm) sind von Kemmer Präzision.

Autor: siegmar (Gast)
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Bernhard S. schrieb:
> Bitte nicht lachen. Das ist keine Profi-Fräsmaschine.
Hi Bernhard
Sieht doch Klasse aus !!
Respekt!
Hast Du vielleicht auch ein paar Bildchen von damit gefrästen Teilen ?
Noch einen schönen Sonntag
Gruß
Siegmar

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Interessant. Wie steuerst du die Maschine an?

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Uhu
>>Wie steuerst du die Maschine an?

Das ist nicht schwierig. Per RS232 vom PC zur CNC-Maschine.
Den RS232-Port sieht du auf dem zweiten Foto. Links das blaue Kabel.

Die ISEL Steuerbefehle sind relativ simpel. (siehe ab Seite 77 ff)
http://www.isel-data.de/manuals/DATEN/DE/ELEKTRONI...

Übliche Abfolge:

Setzen der Achsenzahl. (in der Regel drei Achsen X,Y und Z)

Bei Bedarf Referenzfahrt in X,Y und Z machen.

Befehl: Bewegung relativ.
Die Prozessorkarte gibt entsprechend der übergebenen Schrittanzahl und 
Schrittgeschwindigkeit für jede Leistungsendstufe eine Impulskette aus. 
Die Verfahrbewegung wird sofort ausgeführt oder gespeichert.

oder Bewegung zur Position (move to)
Die Prozessorkarte fährt mit den angegebenen Geschwindigkeiten an die
angegebene Position. Die Verfahrbewegung wird sofort ausgeführt.

oder Ausgangsrelais ansteuern (z.B. Laser an/aus)
Die Prozessorkarte setzt am definierten Ausgangsport der
E/A-Erweiterungseinheit eines von 16 gewünschten Relais

Es gibt noch einige Befehle mehr, aber die oben sind die Wichtigsten.
Diese Befehle werden vorher in eine simple Textdatei geschrieben.
Dann CNC-Maschine einschalten und dieses Datei an den COM Port schicken
und los gehts.

Da ich mit EAGLE arbeite, habe ich mir ein kleines Programm in java 
geschrieben, das die von EAGLE-5.7.0\ulp\mill-outlines.ulp als SCRIPT 
erzeugte Datei.scr in die ISEL Textdatei umsetzt.

Bernhard

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Bernhard S. schrieb:
> Da ich mit EAGLE arbeite, habe ich mir ein kleines Programm in java
> geschrieben, das die von EAGLE-5.7.0\ulp\mill-outlines.ulp als SCRIPT
> erzeugte Datei.scr in die ISEL Textdatei umsetzt.

Das wars, was mich interessiert. Danke. Aber meine Frage war wohl auch 
etwas blöd gestellt...

Autor: Louis (Gast)
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Ich habe den Plan aufgegeben, ganz einfach weil ich einen Service 
gefunden habe, der mir Photoplots für 2-4 Euro macht, damit bekommt man 
eine Auflösung hin, die mit Laser nicht möglich ist. Noch dazu kommt die 
Schwierigkeit doppelseitig zu lasern, ich kann mir vorstellen, dass das 
nahezu unmöglich ist.

Ich habe letztens eine Pastenmaske mit den Photoplots belichtet, unter 
dem Mikroskop sieht die besser und genauer aus als eine gelaserte von 
PCB-Pool..
Und das waren 0402 Widerstände, QFN-44 Gehäuse und MSOP-10, also kleines 
Zeugs. Hat wunderbar geklappt, und zusammen mit der Aufbereitung der 
Daten dauert das auch nihct länger, in 15 Minuten ist das fertig 
belichtet und geätzt.

http://cadgrafik-bauriedl.de/ ist die URL, supergünstig und schnell.


Louis

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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1. Punkt:
>>damit bekommt man eine Auflösung hin, die mit Laser nicht möglich ist

Na das halte ich aber wirklich für ein Gerücht. Eine Blue Ray Laserdiode 
PHR-803T kann bis auf 0.006mm fokussiert werden.
siehe: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Vergleich_optischer_D...
Selbst mit blosem Auge konnte ich duch eine Schutzbrille ohne weitere 
Hilsmittel kleiner als 0.2 mm fokussieren.


2.Punkt:
>>Ich habe den Plan aufgegeben, ganz einfach weil ich einen Service
>>gefunden habe, der mir Photoplots für 2-4 Euro macht...
>>und zusammen mit der Aufbereitung der Daten dauert das auch nicht
>>länger, in 15 Minuten ist das fertig belichtet und geätzt.

Du vergisst die Wartezeit und den Transportweg. Selbst bei UPS-overnight 
musst du 24h warten und dann kostet das sicher mehr als 4 €


3. Punkt
>> 0402 Widerstände, QFN-44 Gehäuse und MSOP-10

Das ist doch überhaupt kein Problem mit einem auf 0.2mm fokussierten 
Laserstrahl.


4. Punkt
>>doppelseitig zu lasern, ich kann mir vorstellen, dass das nahezu >>unmöglich 
ist.

Das ist doch Unsinn. 4 Passbohrungen aussen und man kann die 
doppelseitige Platine umdrehen und beidseitig lasern.



Bisher belichte ich per Reprofolie und 180 Watt UV-Strahler. Das geht 
gut - keine Frage.
Selbst 0.1 mm Verbindungsleitungen sind immer ordentlich da, obwohl ich 
so dünne Leitungen in der
Regel immer nur als Umrandung verwende. Der Vorteil des Lasers liegt 
eigentlich woanders.
Man spart sich neben dem  Herstellen von Folien vor allem die 
Justierarbeiten der Folie gegen die Bohrungen.

Das Ziel der Laserbelichtung ist es, die Fotoplatine in EINEM 
Arbeitsgang herzustellen.
Das heisst Belichten und Bohren hintereinander auf der gleichen 
CNC-Maschine.
Bei einseitiger Platine wird die Platine noch nicht einmal von der 
Arbeitsfläche der CNC-Maschine entfernt,
bei doppelseitiger Platine wird einmal über die Passbohrungen gewendet.

Zum Thema Zeit. Seien wir mal ehrlich. In 15min entsteht keine fertige 
Platine.
Man wuzzelt stundenlang in EAGLE bis das Design steht. Dann kommen wir 
zur Fertigung.

Material ausräumen. Entwickler ansetzen. Temperatur messen. NaOH 
einfüllen. 5 min sind rum.
Folie der Fotoplatine abziehen. CNC-Maschine starten. Bohren. 
Laserbelichten. 20 min sind rum.
Entwicken. In der Zwischenzeit ist das Natriumpersulfat endlich auf über 
40 Grad warm. 35 min sind rum.
ca 8 min Ätzen. Material aufräumen.

Mit allem Drum und dran rechne ich immer mit einer Stunde (in der ich 
die Küche blockiere :)

Bernhard

PS: Die Reprofolienhersteller brauchen wohl wirklich keine Angst haben, 
daß ihnen jetzt bald die Aufträge wegbrechen.
Dazu gibt es viel zu wenige Freaks, die eine CNC-Maschine haben und die 
auch noch mit einem UV-Laser ausrüsten.

Autor: tom (Gast)
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Hallo Bernhard,

sehr interessant. Ich bin auch gerade dabei die ersten Versuche zu 
machen. Allerdings erstmal mit einem Plotter, weil ich den schon hier 
rumstehen habe.
Wo hast Du die Schutzbrille gekauft und vieviel hast Du ca. dafür 
bezahlt?

Ich warte noch auf eine Bestellung von Optikkomponenten aus den USA. 
Schon seit 3 Wochen :-(.

Bin gespannt, wie es bei dir weitergeht.

Ist es eigentlich eine Alternative die komplette Optik aus einem BR-LW 
zu verwenden? Die sollte doch auf einen möglichst kleinen Punkt 
ausgelegt sein.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Tom

>>Wo hast Du die Schutzbrille gekauft und vieviel hast Du ca. dafür
>>bezahlt?

http://www.insaneware.de/epages/61714203.sf/de_DE/...
Laserschutzbrille für den Bereich 190nm bis 540nm
Schützt 100% vor grünen (ohne Ir Anteil) und Bluray Lasern
Gewicht: 36g
Größe: 14.8*5.5*5.5 cm
25,90 € Preis zzgl. Versand

Autor: Louis (Gast)
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Hallo Bernhard,

wie rechnest Du die Positionen um wenn Du die Platine umdrehst? Macht 
Eagle das gleich mit? Ich kenne mich mit den Scripten zum Umrissfräsen 
nicht so aus, daher die Frage. Du musst die Position des Laserpunktes in 
Abhängigkeit vom Bohrermittelpunkt auch sehr exakt kennen, sonst liegen 
die Bohrungen nachher daneben.

PS: Ich habe keine Bezihung zu dem Belichter, wollte ihn nur empfehlen 
weil es wirklich günstig ist, andere nehmen das fünf-fache.

Ok, die Plots dauern, das ist wahr, aber bis ich die ganzen Fräsdaten 
usw., aufbereitet habe geht auch Zeit ins Land. Und entwickeln / ätzen 
muss ich mit Laser nachher auch, das einzige was man einspart ist das 
Belichten, und das geht fix, 2x2 Minuten unter der Höhensonne.

Wie lange denkst Du braucht die CNC um eine Eurokarte zu lasern? Wenn da 
viel drauf ist, dürfte es sehr lange brauchen, je nach Fokussierung 
(0,2mm reichen sicher nicht aus bei kleinen Strukturen) dürfte das arg 
lange brauchen, eine CNC ist ja nicht so dynamisch wie ein Plotter. Und 
nur für grobe Strukturen nimmt man das nicht, da ist der Laserdrucker 
mit Folie schneller, 5 Sekunden und die Folie ist da.

Dazu kommt noch eine Problematik: Da die CNC ja eine Masse hat muss die 
Software bei jeder Bewegung anfahren und bremsen. D. h.  dass die Enden 
der Striche jeweils länger belichtet werden als die Mitten. Bei 
schnellen Bewegungen macht z.B. Mach3 eine Anpassung, die die Ecken 
leicht rundet. Wenn man auf "Exact Stop" setzt sind die Ecken auch 
eckig, aber dann wird die ganze Sache wieder sehr ruckelig, was die 
Maschine belastet.

Dein Versuch in Ehren, aber ich glaube nicht, dass das am Ende wirklich 
etwas bringt hinsichtlich Arbeitsersparnis und Genauigkeit gegenüber 
einen Fotoplot. Dann schon eher auf einem XY-Plotter, nur da ist das 
Bohren dann wieder nicht möglich.

Ich schaue aber gerne weiter zu wohin der Weg führt.

Louis

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Louis schrieb:
> Dazu kommt noch eine Problematik: Da die CNC ja eine Masse hat muss die
> Software bei jeder Bewegung anfahren und bremsen.

Das sollte doch kein Problem sein: Der Laserpunkt belichtet nur dort den 
Lack, wo er auftrifft. Überbelichten macht also nichts, es muß nur 
sichergestellt sein, daß er nirgends unterbelichtet.

Das Flächenbelichten kann allerdings mit einem stark fokussierten Laser 
zur Geduldprobe werden. Vielleicht wäre da eine Bewegungsmöglichkeit des 
Lasers in der Senkrechten sinnvoll, um einen größeren Lichtpunkt zu 
bekommen. Wenn man dann entsprechend langsamer fährt, spart man immer 
noch viel Zeit.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Louis

>>wie rechnest Du die Positionen um wenn Du die Platine umdrehst?
>>Macht Eagle das gleich mit?

ja da macht Eagle automatisch: BOTTOM = ungespiegelt  TOP = gespiegelt


>>Du musst die Position des Laserpunktes in Abhängigkeit vom
>>Bohrermittelpunkt auch sehr exakt kennen, sonst liegen die
>>Bohrungen nachher daneben.

genau erkannt - das ist auch der geniale Vorteil der Lasermethode. Der 
0.25mm Bohrer bohrt das Loch in eine Lochblende. Exakt dahin muss der 
Laserstrahl treffen. Bohrer und Laserpunkt sind in einem gleichen 
Koordinatensystem.


>>aber bis ich die ganzen Fräsdaten usw., aufbereitet habe geht
>>auch Zeit ins Land

Nein- Das geht ganz schnell : ULP -> \EAGLE-5.7.0\ulp\mill-outlines.ulp
-> CNC Datei ist in weniger als einer Minute erstellt


>>Wie lange denkst Du braucht die CNC um eine Eurokarte zu lasern?

Der Laserstrahl läuft bei mir zur Zeit mit 4cm/sec einmal um jede 
Leiterbahn über die Platine . Es kommt darauf an, wie lang in Summe alle 
Bahnen sind. Das ist vergleichbar mit Isolierfräsen. Nur da geht es 
schneckenlahm mit zum Beispiel 0.1cm/sec bei einem 0.5mm Fräser voran.
Beispiele aus früheren Projekten haben gelasert 2 - 6 min gedauert.

>>Dazu kommt noch eine Problematik: Da die CNC ja eine Masse hat muss
>>die Software bei jeder Bewegung anfahren und bremsen. D. h.  dass
>> die Enden der Striche jeweils länger belichtet werden als die Mitten.

Das spielt keine Rolle Überbelichtung durch anfahren und bremsen ist 
unproblematisch.


Viel problematischer ist ein anderer Punkt, an dem ich momentan 
knabbere: Reflektionen des Laserstrahls. Das Laserlicht wird von der 
Platine reflektiert und dann wieder von der Halterung der CNC-Maschie 
auf die Platine zurück geworfen. Das gibt dann so eine Art "Aura" wie 
ein Licht-Schleier.

Deshalb ist der nächste wichtige Schritt, den Laser in ein Gehäuse zu 
bauen. Damit soll dann auch exakt der Abstand Laserlinse zur Platine 
eingehalten werden. Das Alugehäuse mit dem Laser innendrin soll sich im 
Gleitlager spielfrei auf der Fotoplatine bewegen. Es wird quasi hin und 
her geschoben.


>>Dein Versuch in Ehren, aber ich glaube nicht, dass das am Ende
>>wirklich >>etwas bringt hinsichtlich Arbeitsersparnis und Genauigkeit 
>>gegenüber einen Fotoplot. Dann schon eher auf einem XY-Plotter,
>>nur da ist das Bohren dann wieder nicht möglich.

Ob es wirklich etwas bringt, wird die Zukunft zeigen.
Ob man einen Plotter oder CNC als Maschine verwendet, ist doch 
unerheblich.
Und wenns nicht klappt, sind Reprofolien und UV-Belichter immer noch da.
Es ist einen Versuch wert und macht Spaß.

Bernhard

Autor: Louis (Gast)
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Die Idee mit dem Schlitten ist gut, so ähnlich wie ein 
Gravurtiefen"regler" ist das dann ja. Das sollte sicherstellen, dass der 
Laser immer den richtigen Abstand hat.

Um Reflexe zu mindern tut es evtl. auch ein geschwärztes Blech an der 
Halterung?

Viel Erfolg!

Louis

Autor: Louis (Gast)
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Ach, eine Frage noch: Wie schaltest Du den Laser jetzt an und aus? Gibt 
Eagle dafür Befehle mit aus?

Louis

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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@Louis,

>>Wie schaltest Du den Laser jetzt an und aus?
>>GibtEagle dafür Befehle mit aus?

Ja - Immer wenn in Eagle ein WIRE kommt, schalte ich den Laser ein und
am Ende der Kette sobald der Strichpunkt kommt wieder aus.

Beispiel: Auszug aus dem Eagle SCRIPT:

WIRE (17.4029 -1.1669) (17.1669 -1.4029)
(-1.1669 -1.4029)
(-1.4029 -1.1669)
(-1.4029 17.6669)
(-1.1669 17.9029)
(17.1669 17.9029)
(17.4029 17.6669)
(17.4029 -1.1669);

und so sieht das dann für die CNC Maschine aus:

@0B65529,64
@0M -1392,1600,-93,1600,0,55,0,21
@0M -1373,1600,-112,1600,0,55,0,21
@0M 93,1600,-112,1600,0,55,0,21
@0M 112,1600,-93,1600,0,55,0,21
@0M 112,1600,1420,1600,0,55,0,21
@0M 93,1600,1439,1600,0,55,0,21
@0M -1373,1600,1439,1600,0,55,0,21
@0M -1392,1600,1420,1600,0,55,0,21
@0M -1392,1600,-93,1600,0,55,0,21
@0B65529,0

Die Zeile "@0B65529,64" ist das Einschalten des Lasers
Die Zeile @0B65529,0 das Ausschalten des Lasers.
Dazwischen sind nur die MOVE Befehle mit denen der Laser hin
und her geschoben wird.

Autor: Louis (Gast)
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Ach, Du wandelst da Script ja erst nach Isel um, daher. Ich müsste das 
nach G-Code umsetzen, dürfte schwieriger werden, meine CNC wird mit 
Mach3 angesteuert. Eagle wird wohl mit den ULPs kaum gleich die Befehle 
für Ein- und Ausschalten ausgeben.

Louis

Autor: Bernhard F (Gast)
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@Louis
>Eagle wird wohl mit den ULPs kaum gleich die Befehle
>für Ein- und Ausschalten ausgeben.
Warum nicht?
Man kann die ULP ja so umbauen, dass M3  M4  M5 zum Steuern des Lasers 
verwendet wird.

Wenn dass Ansteuern mittels Spindelbefehlen zu umständlich ist, könnte 
man es über die Kühlmittelbefehle M7  M8  M9 versuchen.

@Bernhard S
Um die Reflektionen zu minimieren, könnte man einen "Kragen" um den 
Laser bauen der fast bis zur Platine runter geht.
Schwarzer Karton / gerußtes Blech dürften das Laserlicht am Bessten 
schlucken.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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>>Um die Reflektionen zu minimieren...

Im Moment versuche ich es mit einer Lösung, bei der ich den
UV-Laser konstant auf Abstand zur Platine halte und durch eine
Lochblende ziele. siehe Zeichnung. Ob es funktioniert, wird sich bald 
zeigen.

Autor: Matthias (Gast)
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Un die Lochblende schleift auf der Platine ?

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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>>...die Lochblende schleift auf der Platine ?...
Nein sie schleift nicht - sie gleitet auf dem Fotolack  und nicht direkt 
auf dem Kupfer der Platine Die gesamte Vorrichtung hat  ca 20 Gramm 
Auflagegewich und abgerundete Kanten. Es entstehen keine Kratzspuren.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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Angehängte Dateien:

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Zwischenfazit:

Die Lochblende macht mir enorme Probleme.
Es ist schwierig mit dem fokussierten Laserstrahl in dieses winzig 
kleine Loch zu treffen. Die Lochblende darf auch nicht drehbar sein, 
sonst dreht sich ständig das kleine Loch weg. es ist eben nicht 100 
Prozent in der Mitte.

Was allerdings erstaunlich gut geht, ist es den Laserstrahl zu 
fokussieren. Eine viertel Umdrehung am Gewinde des Lasers vergrößert den 
fokussierten Laserpunkt von zB 0.1 auf 0.3 mm Durchmesser. Hier hat sich 
diese Konstruktion mit den sechs Messingschrauben bewährt. Die vorderen 
drei Schrauben halten das Gewinde der Linse. Die Hinteren Schrauben das 
Lasergehäuse. Dadurch kann man bei Bedarf durch Lösen einer der hinteren 
Schrauben das Lasergehäuse ein wenig verdrehen und präzise den Fokus 
einstellen.

Als nächstes muss die Lasereinhait umbauen. Das Oberteil mit dem Laser 
muss gehen das Unterteil mit der Lochblende mit Justierschrauben 
verstellbar sein. So wie jetzt funktioniert das nicht.

Noch eine Ergebnis von Versuchen ohne Lochblende:
Neben dem eigentlichen Laserstrahl entsteht immer etwas Nebenlicht.
Hat man viele kleine Strukturen auf engem Raum ist bald alles in diesem 
Bereich überbelichtet. Keine Ahnung woran das liegt.
Deshalb denke ich, daß man ohne eine Lochblende bei SMD Strukturen kein 
gutes Ergebnis erhält.

Autor: Marvin S. (demo)
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In CD-Rom-Laufwerken findest du ja diese lustigen (und recht einfach zu 
steuernden) Justiereinrichtungen fuer die Linsen. Eventuell kannst du so 
eine missbrauchen, um die Lochblende genau auszurichten?

(Das schleifen wuerde dann natuerlich nicht mehr gehen... die Blende 
haette einen gewissen Abstand.)

Gruesse

Marvin

Autor: Bernhard F (Gast)
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An deiner Stelle würde ich die Blende fix machen und nur über eine Feder 
sichern damit sie bei Kontakt mit der Platine nachgibt.
Denn du wirst es nicht 100% hinbekommen, den Laser parallel zur Hülse 
der Blende zu bekommen.
Desswegen wird sich der Lasepunkt immer etwas verschieben wenn sich die 
Distanz der Blende zum Laser ändert.
Die Z-Position deiner CNC Maschine wird sich hoffentlich nicht mehr als 
ein paar Zentel beim Bewegen ändern.

Dadurch hast du wesentlich weniger Probleme beim Justieren der Blende 
und beim Fokusieren.

Wenn du die Innenseite der Blendenhülse schwarz auskleidest/anmalst, 
dürften sich die Reflektionen auch etwas reduzieren.

Autor: Bernhard F (Gast)
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Und wenn du wür die Blende schwarzen karton nimmst, dürfte es auch ein 
besseres Ergebnis bei der Unterdrückung der Reflectionen geben.

Autor: faustian (Gast)
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@laserandi was bringt mir denn ueberhaupt ein Achromat bei per 
Definition monochromatischem Licht?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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faustian schrieb:
> was bringt mir denn ueberhaupt ein Achromat bei per
> Definition monochromatischem Licht?

Mehr Umsatz ;-)

Autor: faustian (Gast)
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Ich dachte mehr Daempfung durch den Kitt! ;)

Ich gehe mal davon aus dass der Poster von Anfang an "aspherisch" und 
nicht "achromatisch" meinte?

Autor: Chris (Gast)
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Sagen wir so, eine Fokussierung auf 12 mil ist problemlos.
Die Arbeit ist die Lochblende, sowie das Belichten/Entwickeln des
Basismaterials auf 10mt Entfernung um einen homogenen Strahl zu finden.
Aufbau: Ventilator, Kühlfläche, Laserdiode, Linse, Lochblende, Linse.

Autor: Bernhard S. (dk9nw)
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Hallo zusammen,

In der Zwischenzeit habe ich alle möglichen erdenklichen Stellen,
die Reflektion erzeugten abgedunkelt. Das Licht trifft nur durch das
kleine 0.25 mm Loch in der Blende. Dieses zu Treffen war eigentlich
leichter als vorher gedacht. Das Verfahren funktioniert aber trotzdem 
nicht.

Die Laser-Lichtleistung ist kein Problem, aber es passiert folgendes:
Das restliche Licht, das von der Blende abgedeckt wird, erhitzt die
Blende. Bei mir 0.2 mm dickes Alu. Es bildet sich durch die Hitze
so eine Art Minihügel. Dadurch liegt die Blende nicht mehr satt
auf der Platine auf. Es dringt seitlich UV-Licht aus und das führt
zu zusätzlichen Lichtspuren.  Das Ganze ist komplizierter, als 
anfänglich gedacht.

Bernhard

Autor: Guido (Gast)
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Nimm doch erstmal die Leistung runter. So 50 mA sollten doch nach
meinem Gefühl reichen.

Autor: GrosserBöhserButler (Gast)
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Da dies ein einzigartiger Beitrag ist, versuche ich mal, zu antworten - 
trotz der 6 Monate.
Ich habe genau das gleiche "Problem", wenn auch derzeit eher die Sorge 
ist, dass der Laser durch die ISEL Ausgangsports gesteuert werden soll.
Gelöst habe ich das Streulicht/Fokus - Problem mit folgender Taktik:
Ein Blatt Papier (die leuchten im UV licht immer schön blau, dank der 
Bleiche ohne Chlor) im Abstand von exakt 1 Meter von der Linse (nicht 
von der Linsenschraube, sondern von der Linse selbst!) gehalten, den 
Durchmesser des Spots gemessen, damit die exakte Position des Focus von 
der Linse gemessen. Damit kann man auch eine Blende verwenden, die etwas 
grösser ist (dort, wo das Licht weniger intensiv ist, jedoch auf die 
Streuung bzw. Brechung des Lichtes achten) und einen Spot von gemessenen 
0.04 mm erzeugen. Mit einem 200 mW BluRay Laser von Insaneware, 
wohlgemerkt.

Ich forsche gerade eben nach, wie man die ISEL dazu bringt, die 
Steuerports zu verwenden.

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