2000 DPI ist schon ganz schön anspruchsvoll :-) Ich bezweifle dass der Laser in dem Bereich wirklich noch eine ideale Strahlform hat bzw. dass er sich mit der üblichen Billiglinse auf 12 Mikrometer fokussieren lässt. Ohne eine visuelle Kontrolle des Strahls (Beamprofiler) ist das schier unmöglich. Du wirst zwar einen gewissen Punkt hinbekommen, der aber wahrscheinlich umgeben ist von zahlreichen Beugungsringen. 2000 DPI ist momentan noch fern von meinen Zielen. Das ist schon heftiges KungFu ;-) 1200 DPI Belichtungsauflösung wäre für mich schon über dem Wunschtraum. Gruß Joachim
Joachim schrieb: > Die dünnsten Linien werden gerade noch so wiedergegeben. > Da hier aber schon die gesamte Linienbreite (= 1 Pixel) das Gauß-Profil > einnimmt, wird die Linie schon als heller bzw. unzureichend belichtet > dargestellt. Beim Foto wird sie noch als solche wahrgenommen. Nur eben > heller. Im Falle der Platine wären die Kupferbahnen aber "weg", weil die > Intensität hier nicht ausreichen würde, den Fotolack durchzubelichten. Und wenn Du die Auflösung verdoppelst und die Energie halbierst?
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Joachim schrieb: > 2000 DPI ist schon ganz schön anspruchsvoll :-) > Ich bezweifle dass der Laser in dem Bereich wirklich noch eine ideale > Strahlform hat bzw. dass er sich mit der üblichen Billiglinse auf 12 > Mikrometer fokussieren lässt. > Ohne eine visuelle Kontrolle des Strahls (Beamprofiler) ist das schier > unmöglich. Du wirst zwar einen gewissen Punkt hinbekommen, der aber > wahrscheinlich umgeben ist von zahlreichen Beugungsringen. > 2000 DPI ist momentan noch fern von meinen Zielen. Das ist schon > heftiges KungFu ;-) > > 1200 DPI Belichtungsauflösung wäre für mich schon über dem Wunschtraum. Ich gehe auch nicht davon aus, dass ich meinen Laser auf 12 Mikrometer fokussieren kann oder fokussiert habe. Aber die Idee ist: ich gehe weiter in die Spitze des Gauss-Strahls, wenn ich die Energie zurücknehme. Gleichzeitig verkleinere ich nochmal den Bereich wo die Belichtung auf dem Material über die Schwelle des Fotolacks geht damit, dass ich mit der Energie für einen Laserpunkt darunter bleibe und nur zwei überlappende genügend Energie aufbringen. Dann kann der Fokuspunkt zwar breit sein, aber nur wo sich 2 schneiden geht es "durch". Wobei das nur bei dem Fotolack mit steiler Reaktionskurve funktioniert, bei analoger Fotobelichtung siehst Du natürlich trotzdem beide Punkte bzw. den ganzen Verlauf.
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Conny G. schrieb: > Und wenn Du die Auflösung verdoppelst und die Energie halbierst? Wenn das mit der Auflösung verdoppeln eben so einfach wäre :-) Mit der Energie hat es nichts zu tun. Conny G. schrieb: > ich gehe weiter in die Spitze des Gauss-Strahls, wenn > ich die Energie zurücknehme. Das ist schon klar. Das Risiko dabei ist allerdings, dass die Einstellung sehr genau sein muss. Gerade bei thermisch ungeregelten Laserdioden kann der Peak doch ziemlich stark schwanken. Die Kurve wird dann niedriger. An der breiten Basis wirkt sich dann aber die Verschmälerung weniger aus, als an der Spitze. Womöglich wird dort die Belichtung der Platine gar nicht mehr erreicht. Conny G. schrieb: > Dann kann der Fokuspunkt zwar breit sein, aber nur wo sich 2 schneiden > geht es "durch". Ich bin nun kein Mathematiker. Vielleicht ist hier ja einer. Aber ich glaube Du bist da auf einem Holzweg. Durch Überlappung der Strahlwege, sprich Addition zweier phasenverschobener Gauß-Profile wirst Du keinen schmaleren Bereich bekommen. Die Kurve wird nur höher (bei exakter Überlappung eben doppelt so hoch) oder breiter (bei Phasenverschiebung). Es ist wie bei einem Sinussignal: Durch Addieren zweier phasenverschobener Sinussignale gleicher Frequenz wirst Du nie ein schmaleres Signal (= höhere Frequenz) bekommen. hab mal ganz grob ein Bildchen gemalt, wobei Grün die resultierende Leistung wäre. Wenn Du die Leistung reduzierst und zwei Strahlen näher nebeneinander fährst dann erhälst Du nur eine Vergröberung der Auflösung. An der Randschärfe ändert sich nichts. Dann kannst Du gleich die originale Strahlkurve nehmen. Den Sinn kann ich jetzt nicht nachvollziehen. Gruß Joachim
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Das einzige was geht, ist die Gaußkurven zu verschmälern, sprich den Fokuspunkt weiter zu verkleinern und die Auflösung zu erhöhen. Dann erhälst Du bei Überlappung bei gleich breiter Struktur (die graue Fläche) eine steilere Flanke. Geht aber nur durch Verkleinerung des Fokuspunkts, wobei das wieder das Problem ist. Natürlich müssen sich die Strahlen immer überlappen. Sonst bekomme ich beim Foto ja auch Streifen ins Bild. Gruß Joachim
Conny G. schrieb: > Und wenn Du die Auflösung verdoppelst und die Energie halbierst? Damit würde sich aber die Belichtungszeit mindestens vervierfachen.
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Hatte heute das Ceroxid im Briefkasten. Das ist Sklavenarbeit!! Ist ein Stück von der erwähnten Bohrauflage auf ein Frühstücksbrettchen mit doppeltem Klebeband fixiert. Hab das Blech händisch in der Reihenfolge Scheuermich, Ceracleen und finish mit dem Ceriumoxid (mit Nähmaschinenöl). Da ist noch vieeel Luft drin, mir tun die Hände weh! Es geht also. Das Resultat ist jedenfalls jetzt schon annähernd vergleichbar mit einem Oberflächenspiegel. Nun werde ich einen polierten (diesmal maschinell) Aluwürfel fertigen welcher auf meinen Stepper kommt, in der Hoffnung das ich den Strahlgang auf allen vier Flächen parallel hinbekomme. Sollte aber möglich sein bei nur 10mm Kantenlänge. Ps. Die Sclieren auf dem IC sind vom anfassen mit meinen "Politurfingern".
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Joachim schrieb: > Die Auflösung wird nunmal durch Pixel bestimmt. Zumindest beim > Zeilendrucker wird ja nicht vektorbasiert verfahren. Ja, theoretisch. Beim "Zeilendrucker" "auf Polygonspiegel-Art" ist ein Pixel relativ (aus meiner Sicht). Aber ich mag mich irren ... Nehmen wir mal an, Dein Polygonspiegel dreht mit 44.500 U/min (das dürfte in etwa - nach Deiner Oszilloskop-Hardcopy - Deine Drehzahl-Klasse sein) - dann rennt er, bei 6 Facetten, rund 0,23 ms pro Zeile. Bei ungefähr A4 quer und 600 DPI angenommen rund 4.800 Punkte Pro Zeile - also gerundet 50 ns pro Punkt. Schön - nur steht der Punkt nie (bei der Polygonspiegel-Methode), der läuft während der Belichtungszeit weg. Deshalb nenne ich das mehr oder weniger lange Striche. Die Flanken werden - in Laufrichtung - nie besonders steil werden, es sei denn Du hälst extrem knackige Belichtungszeiten und extrem wenig Jitter ein. Wie das - im sagen wir mal einstelligen - Nanosekunden-Bereich gehen soll, das wüsste ich gerne. Den "Komfort" ein Pixel genau ein- / ausschalten zu können hat man nur bei der Plotter-/3D-Drucker-Methode, wenn man sich die Zeit nimmt. Vermutlich haben "wir Platinebelichter" noch mehr Probleme, weil deutlich mehr Energie zur "Belichtung" (= chemischen Veränderung) der Fotoschicht eingetragen werden muss im Vergleich zu einem lichtempfindlichen Film oder auch einem Fotopapier. Ich reite ein wenig auf dem "Pixel" herum, weil es in der "Drucker-Gemeinde" ja auch aus mehreren, unterschiedlich stark ausgeprägten Punkten bestehen kann. Aber egal - das war nur zur verdeutlichung meiner Ansicht. Gruß Dieter Joachim schrieb: > Und wenn im Falle der Platinen diese 5mil-Strukturen ausgegeben werden > sollen, dann ist also die geforderte Mindestauflösung 200 DPI. Ja. Joachim schrieb: > Der Gaußstrahl bewirkt die Unschärfe. > Soll diese reduziert werden, geht das praktischerweise nur über den Weg > der Auflösungserhöhung. > Es werden nicht wirklich Striche gezeichnet, zumindest nicht auf die > Einheit Pixel bezogen. Sehe ich anders - wie vorstehend. Joachim schrieb: > In Abhängigkeit der Belichtungsintesität belibt das "Kupferpixel" > letztendlich stehen oder ist weg. Nö - das hängt leider stark von der Homogenität des Lacks, dem Abtrag des Ätzmittels und der Aggressivität der Ätzung ab (und der Schuhgrösse des Ätzers!). Bei nur noch dünnen "Restlackschichten" ist das aus meiner Sicht nicht berechenbar. Joachim schrieb: > Einfacher ist es, die optische Auflösung des Druckers möglichst weit zu > erhöhen, so das die Kantenunschärfe im Verhältnis zur benötigten > Strukturbreite keine Rolle mehr spielt. Das Rezept interessiert hier alle - nur her damit :-) Joachim schrieb: > Da heute jeder billige Laserdrucker 1200 DPI macht, Du glaubst auch an den Osterhasen, den Weihnachtsmann und die Werbung? Joachim schrieb: > Einfacher ist es, die optische Auflösung des Druckers möglichst weit zu > erhöhen, so das die Kantenunschärfe im Verhältnis zur benötigten > Strukturbreite keine Rolle mehr spielt. Wie? Joachim schrieb: > Auch mit einem 1200 DPI Laserdrucker kann man keine Strukturen mit 1200 > DPI ausgeben. Siehe 2 Antworten zurück ... Ich melde mich wieder, wenn ich etwas schlauer bin :-)
Dieter F. schrieb: > Wie das - im sagen wir mal einstelligen - Nanosekunden-Bereich gehen > soll, das wüsste ich gerne. Ich muss da immer daran denken, dass sich das Licht in 1 ns ca. 30 cm weit ausbreitet (-> Grace Brewster Murray Hopper - übrigens auch eine Pionierin im COBOL/Compiler-Bau) Grace Hopper is famous for her nanoseconds visual aid. People (such as generals and admirals) used to ask her why satellite communication took so long. She started handing out pieces of wire that were just under one foot long (11.80 inches)—the distance that light travels in one nanosecond. he gave these pieces of wire the metonym "nanoseconds."[30] She was careful to tell her audience that the length of her nanoseconds was actually the maximum speed the signals would travel in a vacuum, and that signals would travel more slowly through the actual wires that were her teaching aids. Later she used the same pieces of wire to illustrate why computers had to be small to be fast. At many of her talks and visits, she handed out "nanoseconds" to everyone in the audience, contrasting them with a coil of wire 984 feet long[38], representing a microsecond. Later, while giving these lectures while working for DEC, she passed out packets of pepper, calling the individual grains of ground pepper picoseconds Übrigens musste ich mir die Häme meiner Kollegen anhören, weil ich ein Poster dieser tollen Frau (im gesetzten Alter :-)) in meinem Büro aufgehängt hatte :-)
Joachim schrieb: > Ich bin nun kein Mathematiker. Vielleicht ist hier ja einer. > Aber ich glaube Du bist da auf einem Holzweg. > Durch Überlappung der Strahlwege, sprich Addition zweier > phasenverschobener Gauß-Profile wirst Du keinen schmaleren Bereich > bekommen. > Die Kurve wird nur höher (bei exakter Überlappung eben doppelt so hoch) > oder breiter (bei Phasenverschiebung). > Es ist wie bei einem Sinussignal: Durch Addieren zweier > phasenverschobener Sinussignale gleicher Frequenz wirst Du nie ein > schmaleres Signal (= höhere Frequenz) bekommen. Ich bin auch kein Mathematiker, aber wir können es ja mal probieren. Statt Gemälden verwenden ich lieber Gaußsche Glockenfunktionen. Ein typisches Pixelmuster als Bild1, auch die Summe der Signale dabei. Halbiere ich die Intensität, komme ich zu Bild2, d.h. weniger Strom durch die Laserdiode. Natürlich ist dann die Intensität reduziert, was ich mit doppelter Belichtungsdauer kompensieren muss. Das ergibt Bild3. Soweit mal schnell mit Gnuplot, Verbesserungsvorschläge willkommen.
Guido B. schrieb: > Statt Gemälden verwenden ich lieber Gaußsche Glockenfunktionen Ja super. Und was wolltest Du jetzt zeigen? Gruß Joachim
Guido, die zu belegende oder widerlegende Hypothese wäre: wenn ich die Auflösung verdoppele und die Laserenergie halbiere kann ich mehr "Schärfe" erreichen oder einen kleineren Punkt, der belichtet ist. D.h. die Gauss-Funktionen müssten in dem einen Szenario einen Abstand von 1 Pixel 1.000 dpi haben, Energie X und in dem anderen 1 Pixel von 2.000 dpi mit Energie X/2. Was man dabei wollen würde: dass die Spitze der Gausskurve in dem zweiten Fall kleiner ist. Wobei man noch eine Schnittebene festlegen müsste für die Aktivierungsschwelle des Fotolacks, die müsste über dem maximum von X/2 halbe liegen und unter dem Maximum X, also z.B. X mal 0.75. Dabei müsste man natürlich jetzt die Breite der Gausskurve real nach dem typischen Laser modellieren, den wir verwenden. Und dann gibt's da ja noch die X-/Y-Verzerrung des Laserfokus, man müsste wohl einfach den Durchschnitt nehmen für diese Betrachtung.
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Joachim schrieb: > Ja super. Und was wolltest Du jetzt zeigen? Wenn ich die Laserleistung reduziere, wird die Kurve nicht nur flacher sonder auch schmaler. Die Auflösung steigt also, was insbesondere am Kontrast (Summe benachbarter Kurven) deutlich wird. Auch wenn ich zum Ausgleich die Belichtungsdauer vergrößere, bleibt der Kontrast. Conny G. schrieb: > wenn ich die Auflösung verdoppele und die Laserenergie halbiere kann ich > mehr "Schärfe" erreichen oder einen kleineren Punkt, der belichtet ist. Sieht man das nicht? In Bild3 könnte ich jetzt die Pixel näher zusammenrücken. Edit: Aber ich glaube, dass ich falsch liege. Die flachere Kurve müsste doch breiter werden? Ich probiere heute Abend nochmal.
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Guido B. schrieb: > Wenn ich die Laserleistung reduziere, wird die Kurve nicht nur > flacher sonder auch schmaler. Die Auflösung steigt also, Nein tut sie nicht :-) Nur was Conny meint, wenn Du Dich mit dem "Belichtungsgrenzwert" an den Scheitel der Kurve annähst wird der Bereich natürlich schmaler. Dabei ist es aber völlig egal, ob Du Dich an den Scheitel einer Kurve mit voller Leistung oder an den einer Kurve der halben Leistung annährst. Das Problem dabei ist aber, dass dann der gesamte Streubereich unterhalb der gewählten Belichtungsgrenze immer breiter im Verhältnis zur gewünschten Belichtungsbreite wird. Also quasi der "Unschärfebereich". Äußere Faktoren, wie Temperatur, Eigenschaft der Fotoschicht etc. können dann Probleme bereiten. In der Praxis bei Laserbearbeitung (egal ob Belichten oder Schneiden) nimmt man als wirksamen Strahldurchmesser daher nie einen Pegel so nah am Scheitelpunkt, sondern allerhöchstens die Mitte (FWHM "Half Maximum"). Ich habe in einem anderen Forum eine ältere Antwort eines Physikers zu der Frage "wird die Gausskurve schmaler" gefunden. Wenn ich die hier zitieren darf: [quote] Grundsätzlich ist Deine Frage eine Frage nach der Veränderung von Strahlparametern bei zunehmender Leistung ... Dein hochgeladenes Bild zeigt ja, wie es in der Theorie aussieht - der Strahldurchmesser eines Gaslasers ( z.B. eines CO2-Lasers ) ist von der Strahlungsleistung unabhängig, was aus der Definition des Strahldurchmessers ( oder Fokusdurchmessers ) hervorgeht ... Der "Durchmesser" eines gaußförmig abfallenden Strahlprofils ist ja nach verschiedenen Kriterien bestimmt ( Halbwertsbreite, Abfall auf 37% des Maximalwertes, oder 1/e² des Maximalwertes ) - wie eine steigende oder fallende Flanke eines Zeitsignals in der Elektronik. Also allgemein : Nein, der Strahlparameter ( hier : Strahldurchmesser ) bleibt unverändert wenn die Leistung des Lasers sich vergrößert. [/quote] Dazu war auch noch ein Bild, was dies verdeutlicht. Heisst im Umkehrschluss natürlich auch: Kurvenbreite bzw. Strahlprofil oder Strahldurchmesser bleibt unverändert, wenn die Leistung des Lasers sich verkleinert. Gruß Joachim
Joachim schrieb: > Nein tut sie nicht :-) Ok, ich glaube du hast Recht. Ich habe nochmal probiert, hoffentlich jetzt richtig. Wenn man die Gauß-Funktion
ernst nimmt, ändert Sigma sowohl die Amplitude, als auch die Steilheit der Kurve. Das ist dann der Übergang von Bild1 zu Bild2. Andererseits glaube ich deinem Zitat, warum sollte sich die Strahlgeometrie mit der Leistung ändern. Die weiß ja nichts von Mathematik. Somit wird bei Erhöhung der Leistung so wie bei der Erhöhung der Belichtungszeit der Übergang von Bild1 zu Bild3 richtig sein, also unveränderte Auflösung. Meine Testwerte für Bild1 und Bild3 waren Sigma=1, bei Bild2 war Sigma=0.5. Naja, µ erkennt man ja, ist 2.5 ;-).
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Das ist alles nachvollziehbar. Jetzt ist die Frage warum ich mit 2000 dpi und geringerer Leistung deutlich bessere Ergebnisse habe als mit 1000dpi und höherer Leistung. Möglicherweise habe ich einfach einen größeren Toleranzbereich in der Einstellungen der Leistung, wenn ich 2x belichte - was ich ja mit zwei Pixeln nebeneinander mache. Und vielleicht habe ich in schwierigen Ecken durch 4 Pixel mehr Raum für Abweichungen statt mit 1 Pixel, also das Ganze in 2 Dimensionen gedacht. Möglicherweise reicht bei mir nichtmal 2 Pixel zum Belichten, sondern ich brauche 4 überlappende um einen Pixel zu „vernichten“. Dann wäre es eigentlich eine Art Filter der Abweichungen durch Durchschnitt verringert. Oversampling quasi.
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Ich habe mal versucht die doppelte Leistung bei halber Auflösung mit einzuzeichnen. Gedanken dazu mache ich mir aber erst morgen!
Dieter F. schrieb: > Steuern tue ich über den IC-HG von IC-Haus - das funktioniert prima. Hab ich mir jetzt auch bestellt, die sehen super aus! Wie stellst Du das den Standby-Strom ein? Indem Du mit 2 Spannungen schaltest, eine für Standby, eine für den Puls? Oder nimmst du 2 Ausgänge zwischen denen Du umschaltest?
Conny G. schrieb: > Indem Du mit 2 Spannungen schaltest, eine für Standby, eine für den > Puls? Genau so - diese addieren sich dann ...
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Conny G. schrieb: > Jetzt ist die Frage warum ich mit 2000 dpi und geringerer Leistung > deutlich bessere Ergebnisse habe als mit 1000dpi und höherer Leistung. Wie gesagt, Dein Gedanke mit dem Schieben der Belichtung in Richtung des Scheitels der Kurve ist ja nicht grundsätzlich falsch. Der Schwellwert für die Belichtung Deines Fotolacks bleibt ja auf einem bestimmten Level. Ich habe den mal auf diesem Bild eingezeichnet. Drehst Du die Leistung von der maximalen Kurve auf die darunter zurück dann wird der Bereich schmaler, weil die Belichtungsschwelle ja gleich bleibt. Der Strahldurchmesser selbst ändert sich nicht, weil der an der Gausskurve immer an der GLEICHEN Stelle gemessen wird (das sind die Maße dF). Wenn aber die Laserleistung nicht konstant bleibt, was bei den thermisch ungeregelten Lasern immer der Fall ist, dann läufst Du aber eher Gefahr, dass Deine Strukturen bei termischen Schwankungen starke Abweichungen zeigen. Du siehst dass die Belichtung z.B. gar nicht mehr ausreicht, wenn Deine Leistung z.B. auf den Pegel der dritten Kurve (I0,3) einbricht. Beim Gravieren mit meinem billigen China-lasergravierer mache ich es ja ähnlich. Ich fahre mit weniger Leistung mehrmals und erreiche damit ein besseres Resultat. Nur wird der Strahl meiner Laserdiode nicht schmaler, sondern die effektive Einwirkzone auf das Material. Das ist nicht da gleiche. Ich trage weniger Energie auf einmal in das Material ein. Das dem Fokus benachbarte Material verbrennt weniger, denn bei 2 Durchläufen hat es Zeit, wieder abzukühlen. Es ist ähnlich wie bei der Platine: Abtragungen durch Verdampfung (entspricht der Belichtung des Fotolacks) addiert sich bei x Durchläufen. Die Erhitzung des umgebenden Materials addiert sich aber nicht bei x Durchläufen. Bei meinem Fotobelichter aber z.B. hat das gar nicht funktioniert. Die Schwankunn der Intesität war beim "Herunterdrehen" der Laser nicht mehr in den Griff zu bekommen. Da musste ich dann 1. eine thermische Regelung über Peltierelemente einbauen und 2. die Laser immer auf relativ hohem Strom fahren und die Strahlintensität gegebenenfalls mit Neutralfiltern herabsetzen. Ich habe ja nicht geschrieben, dass es nicht geht, wie Du es machst. Ich widerspreche nur Aussagen, die physikalisch falsch sind ("die Kurve wird schmaler"). Denn wenn die Leute glauben, der Strahl würde schmaler, dann bauen die sie auf falschen Tatsachen auf und arbeiten womöglich in die falsche Richtung. Wenn aber klar ist, wie der Zusammenhang zwischen Laserstrahl, Intensität und der Wirkzone auf dem Material ist, kann man das für die weitere Entwicklung berücksichtigen. Die "Oversamplingmethode" wäre sich auch beim Polygonscanner oder einem Galvobelichter möglich, weil es hier ja "nur" um die Belichtung eines Schwellwertes geht und nicht um Graustufen. Allerdings kommen dann wie gesagt eventuell andere Probleme. Theoretisch solltest Du übrigens den gleichen Effekt wie mit Deiner reduzierten Leistung haben, wenn Du einfach schneller fährst. Ich mache das beim Lasergravieren gleich. Ich fahre z.B. zweimal mit doppelter Geschwindigkeit bei gleicher Intensität und erreiche damit den selben Effekt wie mit gleicher Geschwindigkeit und halber Intensität. Denn bei großen Leistungen kann man die Einwirkdauer und die Intensität im gewissen Grad linear zueinander setzen. Vorrausgesetzt man befindet sich über der Reaktionsschwelle des Materials. So wie mit dem Fotolack: Ich kann den anstatt mit 100mW und T=1s genauso belichten wie mit 50mW und T=2s. Nur 1mW mit T=100s geht nicht, weil die Leistung nicht mehr ausreicht, eine photochemische Reaktion im Lack zu bewirken. Ist nur ein Beispiel. Gruß Joachim
Joachim schrieb: > Ich fahre mit weniger Leistung mehrmals und erreiche damit ein besseres > Resultat. Das setzt aber voraus, daß der Laser immer in der selben Spur fährt. Bei der Polygonmethode bedeutet daß, der Zeilensensor muß genauer als ein Pixel sein. Wenn der um 1 Pixel jittert, sieht es bei Mehrfachbelichtung genauso aus, als ob der Fokuspunkt um 1 Pixel größer wäre. MfG Klaus
Dieter F. schrieb: > Conny G. schrieb: >> Indem Du mit 2 Spannungen schaltest, eine für Standby, eine für den >> Puls? > > Genau so - diese addieren sich dann ... Zwei Spannungen an einem Ausgang oder an zwei Ausgängen?
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Am Ausgang gibt es nur die Spannung (max.), welche ich zugelassen habe. Geschaltet / eingestellt wird der Strom, welcher fliesst. Am Eingang habe ich 2 Spannungen (Standby und Expose), welche den jeweiligen Strom definieren. Die Ausgänge sind alle zusammengeschlossen - damit könnte man den fliessenden Strom auf max. 3 A steuern (wenn ich die Spannung nicht an anderer Stelle begrenzt hätte). Anbei ein Schaltplan - ich weiß, dass er noch Fehler enthält - dient nur der Verdeutlichung! Ich nehme keine Haue an :-)
Dieter F. schrieb: > Am Ausgang gibt es nur die Spannung (max.), welche ich zugelassen > habe. Geschaltet / eingestellt wird der Strom, welcher fliesst Ja, genau so habe ich das gemeint, 2 Eingänge geschaltet, die Standby und 100% Minus Standby konfigurierte sind.
Ich möchte jetzt nicht alle Äußerungen zur Gauss-Optik einzeln kommentieren (kann ich auch gar nicht) - aber wie kommt ihr bitte auf die Idee, die Intensitätsverteilung hänge von der Leistung ab? Es gibt einen Zusammenhang mit der Rayleight-Länge, damit auch dem Fokus und der Wellenlänge - aber zur Leistung kann ich keinen erkennen. Bitte klärt mich auf :-)
Das bezieht sich auf die Schnittebene zwischen der Gausskurve und dem Aktivierungsniveau des Fotolacks. Die Verteilung bleibt gleich, aber die Spitze ist höher oder niedriger während der benötigte Energielevel für den Lack gleich bleibt.
Conny G. schrieb: > Die Verteilung bleibt gleich, aber die Spitze ist höher oder niedriger > während der benötigte Energielevel für den Lack gleich bleibt. Wieso? Es wird mehr oder weniger Leistung eingetragen aber "die Spitze" (aka Gauss-Optik) ist immer gleich. Bezogen auf z .B. 1 mm² werden einmal 100 Joule und ein anderes mal 1000 Joule eingetragen - aber immer auf die gleiche Fläche. Durch die zugeführte Leistung ändert sich nichts an der Optik.
Dieter F. schrieb: > aber wie kommt ihr bitte auf > die Idee, die Intensitätsverteilung hänge von der Leistung ab? Ich vermute mal das die Zeit in der die Leistung eingetragen wird eine große Rolle spielt. Bei der "normalen" Fotografie wird die Leistung mittels einer Blende heruntergesetzt, dafür die Belichtungsdauer verlängert. Als Ergebnis eine bessere Schärfe/ Schärfentiefe der Fotos. Natürlich verhält sich Fotolack/ Laminat anders als eine Silberschicht aber durch seine Schichtdicke strahlt ja auch reflektiertes Licht seitwärts, und ist die Intensität des L.Strahls hoch, so dürfte sich dieser Effekt noch verstärken. Auch die Polymerisation der Fotoschicht geht ja nicht nur in die Tiefe, auch in die Breite. Es ist keinesfalls so das der Fokus allein die Pixelgrösse bestimmt. Ich denke auch das bei einer höheren Strahlleistung die Korona/ der Hof einen grösseren Durchmesser haben wird was sich nätürlich auch auswirken würde. Aber das sind nätürlich nur Vermutungen.
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Dieter F. schrieb: > Conny G. schrieb: >> Die Verteilung bleibt gleich, aber die Spitze ist höher oder niedriger >> während der benötigte Energielevel für den Lack gleich bleibt. > > Wieso? Es wird mehr oder weniger Leistung eingetragen aber "die Spitze" > (aka Gauss-Optik) ist immer gleich. Bezogen auf z .B. 1 mm² werden > einmal 100 Joule und ein anderes mal 1000 Joule eingetragen - aber immer > auf die gleiche Fläche. > > Durch die zugeführte Leistung ändert sich nichts an der Optik. Ja, stimmt so. Aber aus Sicht des Fiotolacks ist das ein Unterschied. 1000 J aktivieren ihn, 100 J aber nicht. Also gleiche Fläche, verschiedener Effekt.
Conny G. schrieb: > Aber aus Sicht des Fiotolacks ist das ein Unterschied. > 1000 J aktivieren ihn, 100 J aber nicht. > Also gleiche Fläche, verschiedener Effekt. Korrekt - das haben wir auch schon mehrfach diskutiert. Um den Fotolack durchgängig zu verändern (damit er für den Entwickler löslich bis zur Kupferschicht hin wird) braucht es eine definierte Menge an Energie in einem definierten Wellenlängenbereich. Damit das Ganze "knackig" wird muss der Hobbyist (zu denen zähle ich mich) mit einem kleinen Fokus arbeiten. Andere Methoden (die auch schon diskutiert wurden) verstehe ich ehrlich gesagt nicht und halte mich daher davon fern. Der kleine Fokus birgt die Gefahr, dass zu viel Energie eingetragen und damit der Lack verbrannt wird. Dem kann man (als Hobbyist) nur begegnen, indem man die Leistung zurücknimmt oder mehrfach nur ganz kurz - ohne thermisch wesentlich einzuwirken - belichtet (was wieder die Gefahr von Unschärfen durch Jitter etc. mit sich bringt). Werner H. schrieb: > Es ist keinesfalls > so das der Fokus allein die Pixelgrösse bestimmt. Ich denke auch das bei > einer höheren Strahlleistung die Korona/ der Hof einen grösseren > Durchmesser haben wird was sich nätürlich auch auswirken würde. Nicht alleine, aber wesentlich. Die Korona ist auch noch so ein Problem - da werde ich in nächster Zeit mal etwas mit Lochblenden experimentieren, ggf. bekommt man das so etwas in den Griff. Aber ich denke nicht, dass sich der Durchmesser der Korona mit steigender Leistung ändert - es ist vermutlich einfach nur die Sichtbarkeit. Ich hoffe schlicht, dass mit der Parabolspiegel-Methode die "Unschärfe" - welche durch die nicht angepasste Optik in meiner Spiegel-Einheit mit bestimmt wird - verschwindet und ich dann "nur" noch mit dem reinen Fokus zu tun habe. Wenn ich dann mit Blende(n) und langer Brennweite arbeite sollte etwas akzeptables herauskommen.
Dieter F. schrieb: > da werde ich in nächster Zeit mal etwas mit Lochblenden > experimentieren Mit Lochblenden muss man aufpassen. Bei einem kollimierten bzw. auf längere Distanz fokussierten Strahl bekommst Du die "Sauerei" nicht weg, wenn Du z.B. einen 2mm dicken Strahl durch eine 2mm Lochblende führst. Du musst relativ viel vom Strahl abschneiden, also z.B. eine 1mm Lochblende. Dann aber bekommst Du Beugungseffekte, d.h. Dein Fokuspunkt wird wieder größer (Beugungsscheibchen "Airy Disk"). Der einzige Weg, einen Strahl zu putzen, ist der Spatialfilter. Das ist aber sehr aufwändig. Man muss den kollimierten Strahl über ein Linsensystem bündeln. Also z.B. 2 Linsen zu je 20mm Brennweite im Abstand von 40mm. Der Strahl kommt hinten so raus wie er vorne reinkommt. In der Mitte hast Du den Brennpunkt. Genau dort wird eine winzige Lochblende um den Brennpunkt angebracht. Man kann das auch mit 4 Rasierklingen machen, die man seitlich in Richtung Brennpunkt schiebt und den Ausgangsstrahl beobachtet. Der Ausgangstrahl darf nicht dunkler werden. Je nach Position der Rasierklingen sieht man aber dass die "Korona" und alle möglichen Schlieren und Beugungseffekte um den eigentlichen Strahl verschwinden. Lohnt sich meiner Meinung nach aber wirklich nur bei sehr anspruchsvollen Projekten. Ich glaube nicht dass die "Sauerei" um den Strahl bei den Platinen ein Problem ist. Ist doch die Leistungsdichte verglichen mit dem eigentlichen Strahl sehr niedrig. Gruß Joachim
Und bei der Lochlende - hab das ja auch schon getestet - geht sehr viel Energie des Lasers weg, wenn man signifikant viel abschneidet. Sei die Fläche Proportional der Laserenergie (was nicht ganz stimmt, weil das Peak in der mitte ist und Gauss und so): A = pi x r^2, ergibt für 2mm Durchmesser 3.14 mm^2 für 1mm Durchmesser 0.78mm^2, d.h. die Energie/Fläche geht um 75% zurück. Das habe ich bei meinem Experiement auch schon gemerkt, dass sich die verfügbare Laserpower drastisch verändert. Gleichzeitig habe ich aber im Nachhinein dieselbe Qualität bei 2000dpi/niedriger Energie auch ohne die Lochblende erreicht, d.h. sie hat demnach eigentlich nix gebracht.
Joachim schrieb: > Mit Lochblenden muss man aufpassen. Ja, da stimme ich zu. Joachim schrieb: > Der einzige Weg, einen Strahl zu putzen, ist der Spatialfilter. Wenn Du "einzig" durch "ideal" (oder ähnlich) ersetzt ist da auch meine Meinung. Joachim schrieb: > Lohnt sich meiner Meinung nach aber wirklich nur bei sehr > anspruchsvollen Projekten. Da bin ich wieder voll Deiner Meinung. Vielleicht mache ich das mal experimentell, um zu schauen was herauskommt. Habe ein paar Linsen hier zur Hand - scheue aber ein wenig den Aufbau (der ja doch recht präzise sein muss). Joachim schrieb: > Ich glaube nicht dass die "Sauerei" um den > Strahl bei den Platinen ein Problem ist. Ist doch die Leistungsdichte > verglichen mit dem eigentlichen Strahl sehr niedrig. Da bin ich wieder anderer Meinung - zumindest für meinen Aufbau. Da ist relativ viel "Korona" (eigentlich falsch ausgedrückt, weil es "verzerrte Sub-Fokuspunkte" sind) die sich mit Sicherheit in Summe negativ auswirkt. Conny G. schrieb: > Und bei der Lochlende - hab das ja auch schon getestet - geht sehr viel > Energie des Lasers weg, wenn man signifikant viel abschneidet. Nun, ich will spielen - also spiele ich :-) Mein Ziel ist es ja nur, den "Rotz" halbwegs wegzubekommen. Übrigens finde ich in allen Laserdruckern (mittlerweile 4), die ich aufgemacht habe eine Lochblende. Sogar in einem relativ neuen Samsung Farblaser (mit 4 LD, 4 Lochblenden, 4 Linsen-/Umlenk-Spiegeln - und 1 Polygonspiegel) sind die ganz nahe bei den LD verbaut und ca. 1 auf 2 mm groß. So ähnlich stelle ich mir das auch vor - nur in rund, weil ich nicht auch noch eine Zylinderlinse in meinem Laserstrahl haben will (oder vielleicht doch - mal schauen). Heute habe ich aus Spaß nochmal eine UV-LD in eine Iriginal Laserjet-Aufnahme gebracht und mir die "Strahlqualität" (rein subjektive Betrachtung) mit den Original-Linsen etc. angeschaut. Die ideale Dot-Form (nahezu Quadratisch) wird ca. 4-5 cm nach dem eigentlichen Fokus (da ist es noch ein kleiner Strich von ca. 1 - 1,5 mm Breite) erreicht. Ich werde damit in keinem Fall weiter experimentieren. Die aktuelle Auflösung meines Belichters scheitert zwar an der 5mil-Spirale #-{ aber für "normale Platinen" ist es vollkommen ausreichend. Also geht es weiter mit "Fokus-Betrachtungen" und dem Parabol-Spiegel. Der dauert noch etwas - mein Druckkopf am 3D-Drucker hat Migräne. Da er mich sowieso die ganze Zeit immer wieder mal ein wenig geärgert hat geht er in den Ruhestand. Der Nachfolger ist unterwegs.
Dieter F. schrieb: > Da bin ich wieder anderer Meinung - zumindest für meinen Aufbau. Da ist > relativ viel "Korona" (eigentlich falsch ausgedrückt, weil es "verzerrte > Sub-Fokuspunkte" sind) die sich mit Sicherheit in Summe negativ > auswirkt. Wie sieht das aus? Ich sehe nur einen Kreis von vllt. 30-mm-Durchmesser um den Strahl. Mit Schutzbrille sehe ich den allerdings nicht mehr, so dass er vermutlich kaum schadet.
Guido B. schrieb: > Ich sehe nur einen Kreis von vllt. 30-mm-Durchmesser > um den Strahl. "Kreis" halte ich für "vermessen" :-) Ein Oval ist üblich (auch für den Strahl). Bei mir sind es (durch die verwendete Optik) - neben dem eigentlichen Fokus - 4 weitere (schwächere und eher Linien-förmige) Fokus-Punkte. 2 davon (in Laufrichtung) vor und nach dem eigentlichen Fokus-Punkt (mit einigem Abstand) und 2 ("oberhalb" und "unterhalb") mit weniger Abstand, aber gleichfalls eher "Linien-förmig". Schwer zu Beschreiben und noch schwerer zu Fotografieren - ist wahrscheinlich eine Besonderheit der "unsachgemäss" verwendeten Optik.
Habe Neuigkeiten zur Spiegelherstellung. Meine Alu schleiferei ist gelinde gesagt Scheisse! Es gibt aber eine feine Möglichkeit einen Silberspiegel mittels Rhodinieren zu vergüten. Rhodium hat sehr gute reflexionseigenschaften und reagiert weder mit Sauerstoff, Schwefel oder sonstwas. Eine wenige µm Schicht würde reichen. Wenn sich jemand dazu hinreissen liesse einen "Rohspiegel" zu fertigen würde ich den, natürlich ohne irgendeine Garantie, "behandeln". Ideal wäre so ein Teil aus 0,5mm Messingblech zu fertigen da es sehr gut in Form zu bringen und polieren ist. Joachim hat doch einen Spiegel aus Sperrholz gefertigt, sollte sich doch mit Messingblech und Lötkolben hinkriegen lassen?
Werner H. schrieb: > Habe Neuigkeiten zur Spiegelherstellung. Meine Alu schleiferei ist > gelinde gesagt Scheisse! Hust - das würde ich auch gar nicht probieren. Das kann ich schlicht nicht. Aber beschichten (lassen) würde ich immer mit Alu - nichts anderes, weil nur Alu die gewünschten Eigenschaften hat.
Sucht mal nach Elektropolieren. Vielleicht bringt euch das weiter. So kann man sehr gute polierte Oberflächen herstellen. Das funktioniert auch mit Edelstahlblech.
Werner H. schrieb: > Ideal wäre so ein Teil > aus 0,5mm Messingblech zu fertigen da es sehr gut in Form zu bringen und > polieren ist. Es wird schwierig, wenn nicht gar unmöglich werden, ein so dünnes Blech in die Form zu bringen, ohne dass es Formabweichungen gibt. Es geht ja nicht "nur" ums Polieren. Das ist nur eine Sache. Die andere Sache ist die Ebenheit und Formstabilität. Das dünne Blech wird Wellen und Dellen sowie seitliche Wölbungen und Verdrehungen bekommen, die nicht in den Griff zu bekommen sind. Die Spannungen im Blech verziehen das gnadenlos. Das ist wie bei meinem Plexiglasversuch: Obwohl die Spiegelschicht an sich eine sehr gute optische Qualität hätte, verbiegt und wirft sich das Material in alle Richtungen. Daher habe ich das momentan erstmal aufgegeben. Wenn ich jemand die Mühe macht, Messing o.ä. zu polieren, dann glaube ich dass die einzige Möglichkeit, das Ding formstabil zu halten die wäre, es aus einem massiven 20mm dicken Block fräsen und schleifen zu lassen. Das einzige dünne Material, was vielleicht noch die Form halten würde, wäre Edelstahl oder Federstahl. Das ist aber die Reflexion bescheiden. Je härter das Material desto besser behält es seine Ebenheit. Gruß Joachim
Hat sich schon jemand die Muehe gemacht den Einsatz einer Faser zu bedenken ? eine Single Mode Fiber zb https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=1792 hat einen Modendurchmesser von 2um. Einkoppeln macht man mit einem Mikroskopokular, oder aehnlich, und auskoppeln .. hab ich grad nichts gefunden, das fuer unter 400nm designt ist. Allenfalls die Faserspitze knapp ueber das Kupfer ziehen ?
Wow, hier gibt es seit einem Jahr keine Aktivität mehr. :-) Gibt's bei Euch was neues? Ich habe mich über die Feiertage entschieden für den reinen Spass am Basteln etwas "Reste-Essen" zu veranstalten und aus übrigen Teilen von den 3D Druckern - Schrittmotoren, Linearführungen, Mainboards mit leichten Defekten - ein separates Belichtungsgerät zu bauen. Dann erspare ich mir auf Dauer den Konflikt zwischen 3D Druck und Platinen fertigen. Ich habe inzwischen einen Lasercutter und würde es mit Acrylplatten und 3D-gedruckten Teilen bauen: - Grundplatte, stabilisierende Seitenteile, Arbeitstisch, Brücke aus 4-5mm Acryl. - beweglicher Arbeitstisch 200x200mm auf 2 Linearführungen, bewegt in Y mit NEMA17 und GT2 40 Zähne Pulley, 6mm Riemen - Kopf auf 2 Linearführungen und bewegt in X ebenso mit Nema 17 und GT2/40T Pulley und 6mm Riemen - das ergibt dann jeweils eine Microstep-Auflösung von 2032dpi bzw. 0,0125mm pro Schritt. - für Version 1 keine Z-Achse. Vielleicht später eine langsame Verfahrmöglichkeit um 25-50mm für eine einfache Ermittlung des besten Z Fokuspunkts durch eine Diagonalfahrt auf einer Platine mit Thermopapier mit Z von -25 bis +25. Dann kann man wunderbar herausmessen und berechnen, wo der Fokus ist - Steuerung von V1 über eine alte Ultimaker V2.1.4 Platine (die einem Arduino Mega 2560 plus Motor-Shield entspricht) - dann geht auch meine Software einfach so wie ich sie jetzt habe, die mit der Ultimaker-Firmware zusammenarbeitet Im Prinzip mache ich das à la Adventskalender und designe jeden Tag ein Teil im CAD und lasse den Drucker werkeln. Als kleine Extra-Challenge teste ich auch mal Pulley und Riemen aus dem 3D-Drucker. Optisch sehen sie schon mal gut aus. Der Riemen ist etwas zu flexibel, aber ein halbflexibles Material ist schon im Zulauf.
Conny G. schrieb: > Wow, hier gibt es seit einem Jahr keine Aktivität mehr. Die sind inzwischen erwachsen geworden, und machen ihre Platinen wieder ganz fix mit nem Ausdruck auf Folie. Kein Grund, sich mit einstaubender "Raketentechnik" zu beschäftigen, die jedes Mal mehrere Anläufe braucht.
Die nüchterne Realität schrieb: > Die sind inzwischen erwachsen geworden, und machen ihre Platinen wieder > ganz fix mit nem Ausdruck auf Folie. Anfänger wie Du vielleicht :-) @Conny: Bei mir steht der Spiegel-Test noch auf der Agenda (eigentlich Weihnachten, aber ich kam nicht dazu ...)
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Dieter F. schrieb: > Die nüchterne Realität schrieb: >> Die sind inzwischen erwachsen geworden, und machen ihre Platinen wieder >> ganz fix mit nem Ausdruck auf Folie. > > Anfänger wie Du vielleicht :-) > > @Conny: Bei mir steht der Spiegel-Test noch auf der Agenda (eigentlich > Weihnachten, aber ich kam nicht dazu ...) Ok, spannend. Was war der Ansatz da nochmal, den Du testen wolltest? Bei mir geht's jeden Tag etwas weiter, aktuell alles in Arbeit, was die Y-Achse angeht. Linearführungen fertig. Riemen fertig. Motorhalter im Druck. Nur Endschalter musste ich bestellen, habe ich keine rumliegen.
Die nüchterne Realität schrieb: > Früher oder später begreifts jeder... Dann gibt es ja noch Hoffnung für Dich :-)
Hallo Conny, ich mache nicht mehr weiter, mein Belichter funktioniert ja. ;-) Mit den Riemen bin ich sehr skeptisch, auch die feinen sind mit Stahldrähten verstärkt, das wird schon seinen Grund haben. Riemenscheiben habe ich auch schon aus PLA gedruckt, das geht einwandfrei. Mit der Z-Achse würde ich mir es nochmal überlegen, die vergrößert halt die Masse, die bewegt werden muss. Den Fokus muss man ja nur einmal einstellen. Grüße, Guido
Guido B. schrieb: > Hallo Conny, > > ich mache nicht mehr weiter, mein Belichter funktioniert ja. ;-) > > Mit den Riemen bin ich sehr skeptisch, auch die feinen sind mit > Stahldrähten verstärkt, das wird schon seinen Grund haben. > Riemenscheiben habe ich auch schon aus PLA gedruckt, das geht > einwandfrei. Ja, das ist spannend mit den Riemen. Ist aber auch nur ein Experiment um Grenzen und Möglichkeiten zu lernen :-) Habe jetzt drei Varianten, einmal in Nylon - sehr steif, einmal in Ninjaflex - recht elastisch, und gerade druckt es in Ninjatek Semiflex - bin gespannt. > Mit der Z-Achse würde ich mir es nochmal überlegen, die vergrößert > halt die Masse, die bewegt werden muss. Den Fokus muss man ja nur > einmal einstellen. Ja, stimmt. Deshalb auch V1 ohne Z-Achse. Da käme es mir erstmal auf die maximale Rastergeschwindigkeit an, die ist tatsächlich mehr wert als die komfortable Fokusfindung.
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Hier nun die Y-Achse vollständig. Die Pulleys und Riemen sind testhalber in 3D-Druck ausgeführt, gespannt, wie sich das verhält. Der Riemen aus Ninjatek Semiflex, der dehnt sich nicht mehr viel. Der "Tischhalter" oben ist 10x10cm. Auf den kommt noch eine 2mm Zwischenplatte die Platz für die Schraubenköpfe bietet. Darauf dann ein 5mm dicker Tisch aus weißem Acryl von 20x15. Unter der Bodenplatte gibt es Gummifüsschen aus Ninjaflex. Vom Look her edler geworden als geplant, ich habe halt ein Regal von Acrylresten zusammengekauft und insofern ist es das "billigste" Baumaterial in diesem Kontext, weil es einfach schon da ist. Allerdings wird das ziemlich verranzen im Lauf der Zeit. Aber dann kann ich ja auch mal ein neues Gehäuse lasern, wenn es schmutzig ist :-D Als nächstes steht an einen Controller dranzuhängen und zu schauen, wie sich das so bewegt.
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Die Y-Achse läuft schon mal, im Video ein kleines 17-Zeilen-Test-GCode-Script, gesendet mit UniversalGCodeSender. War ein bisschen aufwändiger als gedacht die GRBL Firmware mit dem Ultimaker-Board zum Laufen zu bekommen. Denn das UM-Board verwendet doch ganz andere Pinbelegungen als die Ramps-Boards. Und beim UM-Board wird auch der Motorstrom aus der Firmware mit PWM gesteuert, das musste auch noch rein. https://www.youtube.com/watch?v=nTIvdZIDgk4
Der Riemen schlackert recht stark, da bleibt meine Skepsis. Immerhin, wenn die Software schon mal funktioniert, den Rest bekommst du auch noch hin. Gruß, Guido
Hallo Freunde der UV-Laser-Belichtung! Seid ihr noch aktiv, gibt es bei Euch neues? Ich bin zeitlich bei meinem Projekt ein Standalone-Gerät zu bauen leider hängen geblieben, das ist immer noch halbfertig :-) Aber die Belichtung per 3D-Drucker hab ich immer mal wieder im Einsatz. Ansonsten habe ich gerade entdeckt: Ich glaube hier haben wir mal über eine Lösung mit Polygonspiegelrotor diskutiert und dass das Hauptproblem die verschiedene Fokuslänge ist und dass man dann einen Parabolspiegel bräuchte. Form 3 hat es beim neuesten 3D-Drucker genau so gelöst! Der Laser strahlt von oben nach unten auf den Polygonspiegel, der reflektiert nach oben zu einem regulären/flachen Spiegel - das dient nur dazu den Weg zu "falten" um eine größere Breite der versorgten Fläche zu erreichen, dabei aber nicht mehr Höhe zu benötigen - und der flache Spiegel reflektiert auf einen Parabolspiegel, der den Strahl dann senkrecht nach oben sendet. Und der Witz der Lösung ist eben genau, dass der Fokusabstand und damit die Bildschärfe so an jeder Stelle derselbe ist! Video: https://www.youtube.com/watch?v=Ju-5xMifTiI Blog mit Teardown: https://www.bunniestudios.com/blog/?p=5701 Supercoole Lösung!!! Ich hätte gerne so einen Spiegel! :-)
>Ich glaube hier haben wir mal über eine Lösung mit Polygonspiegelrotor >diskutiert und dass das Hauptproblem die verschiedene Fokuslänge ist und >dass man dann einen Parabolspiegel bräuchte. Hab ich früher schon gesagt, haben viele aber nicht verstanden. Für hohe Performance fallen solche Lösungen aus weil nicht praktikabel zu Hause. Im Prinzip ist das 3D-Drucker-Modell genau das richtige. Mikroschritt und fertig ist die Laube. Backlash bekommt man raus indem man nur eine Fahtrichtung zum Belichten nimmt.
Hallo, lange ist es her und ich kann gut aus praktischer Sicht mitreden. Ich bin ja einer der wenigen, die die Polygone-Spiegel-Methode praktizieren (siehe anderer Thread). Hier verwende ich eine F-Theta-Linse aus dem Laserdrucker und ein Planspiegel um die Ebene zu drehen. Ich bin trotz der Problematik mit dem IR<-->UV Brechungsindex und nach einigen Einstellarbeiten sehr verblüfft über die Qualität, daher kann ich dem nur zusprechen und mut machen. Es sei denn du willst NanoStrukturen ätzen, da gibts natürlich noch weitere Ansprüche. Ich möchte jetzt keine Grundsatzdiskusion entfachen, jedoch funktioniert das im DIY Bereicht ziemlich gut. Man muss nur ein gewisses optimum zwischen Strahllänge und Auflösung wählen, dann kommt man im normalen PCB Bereicht schon sehr gute Ergebnisse hin. Selbst Ohne diese erwähnte Linse kommt man an sein Hobby-Ziel, siehe bekanntes Video: Homemade Laser Exposer https://www.youtube.com/watch?v=fi4P-Bwc6g8
Hugo H. schrieb: > Welcher? Sorry, hatte ich da nicht gleich gefunden, aber hier bitte: Beitrag "UV-Laserdrucker"
Conny G. schrieb: > Supercoole Lösung!!! Ich hätte gerne so einen Spiegel! :-) Hahaha, geil! Wieder mal "wir revolutionieren die Technik mit Zeugs, welches wir aus dem Internet gefischt haben". Was daran jetzt so supercool ist, erschließt sich mir nicht. Zumal hier ja seit über 3 Jahren über einen Belichter mit Parabolspiegel diskutiert wird (Lustigerweise damals erstmalig vom allgemein nicht gerade geliebten "Michael" alias "michael62" angeregt). Die bei FormLabs haben nur das genommen, was hier und anderswo diskutiert wurde. Und sie haben es eben gemacht! Wer weiss: Vielleicht haben die einen oder anderen Kollegen bei FormLabs auch HIER mal durchgelesen. Ich denke sogar, sicher! Der Spiegel ist nichts anderes, was millionenfach in ähnlicher Form in Laserdruckern verbaut wird: Eine kunststoffgespritzte Acryloptik. Das Problem für die Bastler ist, dass das nur finanzkräftige Firmen in hoher Stückzahl fertigen lassen können. Die Zulieferer düften die gleichen sein, die auch die Optiken für Laserdrucker spritzen. Fehlt jetzt nur noch, dass FormLabs das hat patentieren lassen. In den USA lässt sich schließlich jeder gängige Sch*** patentieren, auch wenn er seit 50 Jahren eingesetzt wird. So wie allgemein der Einsatz von Polygon-Zeilenbelichtern in 3D-Druckern, welche auch seit 50 Jahren in Belichtern eingesetzt werden. In Deutschland würde man dafür keine Patente erhalten. Jetzt musst Du nur noch warten, bis die ersten kaputten Drucker in Ebay auftauchen, dann hast Du den Spiegel :-) Naja, dauert ein paar Jahre, aber das zieht sich hier ja eh schon seit 5 oder mehr. Vielleicht hätten wir hier vor 3 Jahren das Ding einfach mal bauen sollen. Aber auch dann wäre das Problem "falsche Baustelle" geblieben. Platinebelichter: Eine Handvoll interessierte User. 3D-Drucker: Millionen interssierte User. Die meisten supererfolgreichen Unternehmen nehmen nur die Technik aus Bereich A rüber in Bereich B. Auch wenn dieser FormLabs Drucker sicher ganz toll und gut ist - eine richtige technische Innovation gibt es nicht. Eben nur gut recherchiert und umgesetzt! Gruß Joachim
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Achja, ich persönlich belichte keine Platinen, sondern graviere direkt
aufgesprühten Lack ("Rallyespray" schwarz) mit dem 2W-Lasergravierer.
das gibt ausreichend gute Ergebnisse für meine Zwecke.
Der Umweg über Belichten von Fotolack ist unnötig.
Dazu brauche ich auch keine besonderen Dateien, sondern ganz banale
hochauflösende Bitmaps.
Gruß
Joachim
Joachim, das hat ja auch keiner gesagt, dass dieser Parabolspiegel die mords Innovation wäre. Es geht da wirklich nur um die Challenge wie man das als Bastler realisiert. Und die Bastler-Sphäre wäre das ein echter Schritt vorwärts, wenn man sowohl Geschwindigkeit als auch Auflösung durch Poligonspiegel plus Parabolspiegel erhöhen könnte. Ist hier nur nicht viel Aufwand oder Geld wert, deshalb macht es letztlich keiner.
Conny G. schrieb: > Und die Bastler-Sphäre wäre das ein echter Schritt vorwärts, wenn man > sowohl Geschwindigkeit als auch Auflösung durch Poligonspiegel plus > Parabolspiegel erhöhen könnte. Weder noch - nur wäre man nicht an die Laser-Drucker-Linseneinheiten gebunden. Man könnte die Geschwindigkeit reduzieren (ohne Polygonspiegel) und die Präzision (durch eine angepasste Optik) erhöhen. Schnell geht es nur über DLP oder Belichtungs-Masken (eines Repro-Studios). Es muss nun mal eine bestimmte Energie-Menge eingetragen werden, damit die UV-sensible Lackschicht auflösbar wird. Da hilft ansonsten nur "mehr power". Lass Dich nicht provozieren - der Typ ist scheinbar unter vielen "Gast-Namen" unterwegs um Gift zu sprühen :-). Schau Dir die Bilder mal genau an, dann weißt Du, was das für ein "Profi" ist :-) Lass Dir mal die "BMP-Vorlage" zeigen und frage, wie lange die Belichtung gedauert hat :-) Sicher interessant.
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Hugo H. schrieb: > Lass Dich nicht provozieren - der Typ ist scheinbar unter vielen > "Gast-Namen" unterwegs um Gift zu sprühen :-). > > Schau Dir die Bilder mal genau an, dann weißt Du, was das für ein > "Profi" ist :-) > > Lass Dir mal die "BMP-Vorlage" zeigen und frage, wie lange die > Belichtung gedauert hat :-) Sicher interessant. Ich wollte niemanden provozieren. Schon gar nicht Conny G. mit dem ich hier schon vor Jahren kontruktive Diskussionen führte. Wenn er das so aufgefasst hat, dann entschuldige ich mich. Mir ging es um die etwas euphorische Nachricht des Einsatzes des Parabolspiegels als Neuheit. Die böswillige Unterstellung, ich sei unter vielen Namen unterwegs "um Gift zu sprühen" verbitte ich mir!!! Auch habe ich nicht behauptet, die Platinen seien von Profiqualität. Es ging darum, quick and dirty ein paar Platinen zu machen, ohne zuerst eine Belichtungsmaschine zu bauen. Was soll an der BMP-Vorlage interessant sein? Das Layout wurde in Altium erstellt und per Screenshot in ein BMP mit einer Auflösung von 20 Pixel/cm Ausgabegröße gespeichert. Das war die eingestellte Auflösung des Lasergravierers. Das Bild als Fotogravur ins Lasergravierprogramm geladen und gut. Da brauchts keine Umwege über Gerber oder sonstwas. Wer beim Bild genau hinschaut sieht unten die Zeit für die Bearbeitung: 28 Minuten. Mit dem alten Lasergravierer dauerte es länger, weil ich wegen der Genauigkeit und dem Backlash der Riemen immer nur zeilenweise in eine Richtung gelasert habe. Und weil die Maschine (China Eleksmaker) nicht schneller als 3000mm/Min kann, ohne auszusteigen. Mit meinem neuen Gravierer und Backlash-Ausgleich und maximal 10000 mm/Min gehts schneller. Also 5-6 Minuten in diesem Fall. Hat mich aber auch nicht wirklich interessiert ob die nun 5 oder 50 Minuten dauert. Hauptsache ich konnte am gleichen Tag meine Adapter fertiglöten. Auch handelt es sich (wer genau liest, anstatt zu beleidigen) nicht um eine BELICHTUNG von Fotolack, sondern um eine Gravur bzw. Wegbrennen von Lack. Stinknormales Rallyspray auf blankes Platinenmaterial (ohne Fotoschicht) aufgesprüht. Ich hatte nichts von Belichtung gesagt. Durch das direkte Gravieren der Lackschicht (sollte auch mit der Fotoshicht funktionieren, habe ich aber nicht probiert) spart man sich den Arbeitsgang des Entwickelns. Natürlich könnte ich auch über ein Freifräsungsprogramm die Konturen um die Leiterbahnen als Vektorlinien gravieren und damit wahrscheinlich eine viel schönere Platine bekommen, aber das war mir zuviel Arbeit. Ich hätte die Daten zusätzlich über eine Software vom Gerber zu Fräskonturen und GCode konvertieren müssen. Gruß Joachim
Joachim schrieb: > Was soll an der BMP-Vorlage interessant sein? Die Größe? Joachim schrieb: > Mir ging es um die etwas euphorische Nachricht des Einsatzes des > Parabolspiegels als Neuheit. Liest Sich so, als wäre es die >Erfindung des Jahrhunderts. Joachim schrieb: > Die böswillige Unterstellung, ich sei unter vielen Namen unterwegs "um > Gift zu sprühen" verbitte ich mir!!! Zurück genommen - es gibt aktuell viele Gäste hier mit dieser Intention. Joachim schrieb: > Wer beim Bild genau hinschaut sieht unten die Zeit für die Bearbeitung: > 28 Minuten. Das kann man nur relativieren, wenn man die "wahre" Größe des Bildes kennt - daher die Frage nach dem BMP. Joachim schrieb: > Auch handelt es sich (wer genau liest, anstatt zu beleidigen) nicht um > eine BELICHTUNG von Fotolack, sondern um eine Gravur bzw. Wegbrennen von > Lack. Das ist mir klar - und ich kenne auch die Probleme mit den nicht / richtig verkokelten Resten des Lacks. Sei mir bitte nicht böse, wenn ich Dich mit anderen - anonymen - Gestalten in einen Topf werfe.
Okay, alles wieder gut :-) Ich habe die originale Bitmap nicht mehr, weil nicht mehr benötigt. Aber aus dem Bild mit dem Lineal und der Auflösung des Lasers kann ich noch entnehmen, dass sie 5,5cm Breite des Gesamtnutzen x 20 Pixel/mm (oben war Schreibfehler "cm") ca. 1100 Pixel breit war. Sind 508 DPI, mehr schafft dieser Laser in der Einstellung nicht. Reichte aber für die 8-10 mil Leiterbahnen locker. Würde ich die Fokussierung des Lasers ändern, der auf einen großen Abstand von ca. 100mm eingestellt war, käme ich noch weiter in der Auflösung herunter. Allerdings macht die Software "LaserGRBL" eh nur maximal 1/20mm Auflösung. Obwohl der Lasergravierer selbst 80 Steps /mm macht. Eine höhere Bildauflösung hätte also seitens der Software keinen Sinn gemacht. Wegen nicht richtig verkokelten Resten des Lacks hatte ich komischwerweise keine Probleme. Obwohl nach dem Spülen die Platine nicht völlig sauber ausgesehen hatte, hat das Natriumpersulfat alle Reste sauber weggeputzt. Anscheinend muss das Kupfer nicht völlig blank aussehen. Der Laser zerstört die Farbe wohl so, dass das Ätzmittel trotz Restbelag Zugang zum Kupfer hat. An den nicht gravierten Stellen oder auch Rändern haftet die Farbe völlig dicht. Beim Spülen der verkokelten Farbe habe ich stark mit den Fingern unter fließend Wasser gerubbelt. Keine Farbe hat sich ungewollt abgelöst. Wie gesagt, es war ein billiger Chinalaser. Mit einer guten Mechanik und passender Software wäre sicher eine bessere Auflösung möglich. Ob 4mil gehen würden weiss ich nicht, aber ich selbst benutze selten Bahnen unter 6mil. Schon gar nicht bei selbstgeätzten Platinen. Gruß Joachim
Joachim schrieb: > Ob 4mil gehen würden weiss ich nicht, aber ich selbst > benutze selten Bahnen unter 6mil. Das wäre auch rein "sportlich", denke ich. Aber interessant, dass Joachim schrieb: > Der Laser zerstört die Farbe wohl so, dass das Ätzmittel trotz Restbelag > Zugang zum Kupfer hat. das doch funktioniert. Dann könnte man mit einem China CO2-Laser in 1/10 der Zeit (geschätzt - gegenüber dem 2 W Lasergravierer) Deine Platine fertigen. Leider habe ich kein solches Teil und auch nicht den Platz dafür. Hier gibt es ein Makerspace, vielleicht fahre ich mal hin und probiere es aus. Ggf. muss man ein wenig mit den Lacken experimentieren - ist sicher mal interessant.
Hugo H. schrieb: > Dann könnte man mit einem China CO2-Laser in 1/10 > der Zeit (geschätzt - gegenüber dem 2 W Lasergravierer) Deine Platine > fertigen. Hmm, ich denke nicht dass die Zeitvorteil so hoch ist. Man kann die Leistung der Laser nicht einfach vergleichen. CO2 Laser arbeiten in einem ganz anderen Wellenlängenbereich. Die Auswirkungen aufs Material können völlig anders sein (zum guten wie auch zum schlechten). Auch ist die Fokussierbarkeit der CO2-Laser wesentlich schlechter, weil sie ein Produkt aus der Wellenlänge ist. Ein CO2-Laser mit Standardoptik lässt sich kaum unter 150µm fokussieren. Beim Diodenlaser können es <50µm sein. 3facher Durchmesser = 9fache Fläche = 1/9 Leistungsdichte. Ein 2 Watt Diodenlaser kann mit einem 20 Watt CO2-Laser konkurrieren, sofern das Material beim Diodenlaser passt. Ok, Glas, Plexiglas und weisses Material geht mit CO2 natürlich besser. Hugo H. schrieb: > Ggf. muss man ein wenig mit den Lacken experimentieren - ist sicher mal > interessant. Ja, da ist viel Experimentierpotenzial. Ich würde dafür aber dann einen neuen Thread zur Direktgravur von Platinen empfehlen um die UV-Belichtung hier zu belassen. Gruß Joachim
Habe einen CO2 Laser mit 60W und RF-Röhre. Bin noch gar nicht auf die Idee gekommen, den mal für Platinen entwickeln einzusetzen. Nur Lötpastenstencils aus Hochglanzpapier und Folie habe ich schon damit gemacht. Ich glaube die Sauerei mit dem Sprühlack hat mich bisher davon abgehalten und dass die UV-Belichtung mit dem 3D Drucker eine schöne Auflösung von 500dpi liefert und ich nicht daran glaubte, dass es mit dem CO2 besser oder schneller oder einfacher ist, eben wegen der Sauerei. Erzielbare Auflösung könnte bei ca. 200-300dpi liegen, Dauer für eine Platine mit schwarzer Farbe vermutlich um die 10-15min, als Bitmap-Gravur.
Hallo Platinen-UV-Laserdruckerfreunde! Vor acht Jahren (23.12.2015 18:45) wurde hier mal mein altes Design mit dem Spiegel diskutiert (hatte es leider nicht mitbekommen). Seitdem habe ich mich immer wieder gefragt, ob es nicht noch einfacher geht. Ganz ohne (Polygon-) Spiegel, Optik, Getriebe, Riemenantrieb usw. So hab ich den Versuch gewagt, den Laser direkt auf die Achse eines Schrittmotors zu montieren. Hier das Ergebnis: https://youtu.be/uNI8IQ32GzQ
Alexander M. schrieb: > Hallo Platinen-UV-Laserdruckerfreunde! > Vor acht Jahren (23.12.2015 18:45) wurde hier mal mein altes Design mit > dem Spiegel diskutiert (hatte es leider nicht mitbekommen). > Seitdem habe ich mich immer wieder gefragt, ob es nicht noch einfacher > geht. Ganz ohne (Polygon-) Spiegel, Optik, Getriebe, Riemenantrieb usw. > So hab ich den Versuch gewagt, den Laser direkt auf die Achse eines > Schrittmotors zu montieren. > Hier das Ergebnis: https://youtu.be/uNI8IQ32GzQ Wow, das ist simpel und effektiv, sehr gut!! Das reizt zum Nachbauen. Allerdings hast Du da schon großen Aufwand betrieben, das ist nicht so simpel zu reverse engineeren...
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Conny G. schrieb: > würdest Du ein paar mehr Details dazu veröffentlichen > wollen?
Ja, das habe ich gelesen. Es gibt zwei Knackpunkte, über die es interessant wäre mehr zu lernen. Der eigene Motortreiber, Links zu den Quellen und ein paar Einblicke zum Lösungsweg. Die Messung und Behebung der Motorabweichung. Wo diese Motorabweichung eigentlich her? Ist der nicht präzise gebaut? Dann würde das doch auch bei einer CNC etc genauso abweichen? Dann müsste das Koordinatensystem einer CNC wellenmässig verzerrt sein? Könnte man dann nicht stattdessen einen Closed Loop Brushless nehmen? Oder einen Stepper mit Getriebe, dann brauche ich weder Microstepping und die Ungenauigkeit der Position teilt sich auch runter. Sowas hier (erstbester Treffer) https://www.zikodrive.com/wp-content/uploads/2017/10/ZDN17HPG50-15-NEMA-17-High-Precision-Geared-Stepper-Motor-Datasheet-EN-DE-FR-ES-IT.pdf
Conny G. schrieb: > Ja, das habe ich gelesen. > Es gibt zwei Knackpunkte, über die es interessant wäre mehr zu lernen. > Der eigene Motortreiber, Links zu den Quellen und ein paar Einblicke zum > Lösungsweg. > Die Messung und Behebung der Motorabweichung. Braucht man ja nicht. > Wo diese Motorabweichung eigentlich her? Ist der nicht präzise gebaut? Theorie und Wahrheit liegen halt oft weit auseinander. Mikroschritte sind ja auch nur eine Art der Sinusansteuerung. Nur quantisiert. > Dann würde das doch auch bei einer CNC etc genauso abweichen? Dann > müsste das Koordinatensystem einer CNC wellenmässig verzerrt sein? CNC-Maschinen (zumindest die großen) arbeiten mit BLDC und nicht mit Schrittmotoren. Hier wird über den Lagegeber in einer Regelschleife korrigiert. Bei kleinen CNC mit Stepper ist das Schrittverhalten schlicht die Auflösungsgrenze. Fräse mal einen Bogen - dann siehst du, was ich meine. > Könnte man dann nicht stattdessen einen Closed Loop Brushless nehmen? Klar kann man das. Aber dann bist Du halt so genau, wie dein Lagegeber ist + Regelabweichung. > Oder einen Stepper mit Getriebe, dann brauche ich weder Microstepping > und die Ungenauigkeit der Position teilt sich auch runter. Getriebe haben aber ein Umkehrspiel. Man macht damit zwar die Schrittweite kleiner, den relativen Fehler aber größer. Wenn Du an die vier Leitungen einen festen Wert anlegst, dann zieht sich der Stepper genau dort hin. Allerdings verlierst Du dann die Schritte als Istwertkorrektur. Genau das ist ja der Vorteil vom Schrittmotor. So wie ich das sehe, könnte man bei der im Video genannten Ansteuerung auch jeden x-beliebigen BLDC nehmen um auf gleichartige Ergebnisse zu kommen. Außer, ich habe jetzt irgendwas komplett falsch verstanden.
Martin S. schrieb: > Conny G. schrieb: >> Die Messung und Behebung der Motorabweichung. > > Braucht man ja nicht. Wie meinst Du, braucht man nicht? > CNC-Maschinen (zumindest die großen) arbeiten mit BLDC und nicht mit > Schrittmotoren. Hier wird über den Lagegeber in einer Regelschleife Das meine ich. Dann ist der Motor teuerer, aber man spart die Korrektur. Wobei das die Idee konterkariert - die ist ja genau einfache Komponenten zu nehmen und den Rest mit Kalibrierung und Software zu machen. Allerdings bräuchte es dafür einen Opensource Pool der Einzelteile, sonst muss eben jeder selbst nochmal neu entwickeln….. >> Oder einen Stepper mit Getriebe, dann brauche ich weder Microstepping >> und die Ungenauigkeit der Position teilt sich auch runter. > > Getriebe haben aber ein Umkehrspiel. Man macht damit zwar die > Schrittweite kleiner, den relativen Fehler aber größer. Das Umkehrspiel ist leichter zu kompensieren als die unlineare Abweichung der Steps. Man tauscht nichtlineare Fehler in lineare. > So wie ich das sehe, könnte man bei der im Video genannten Ansteuerung > auch jeden x-beliebigen BLDC nehmen um auf gleichartige Ergebnisse zu > kommen. Außer, ich habe jetzt irgendwas komplett falsch verstanden. Ja, das sehe ich auch so. Is aber derselbe Aufwand, es sei denn man nimmt das schon als Closed Loop Steuerung. Is halt deutlich teurer.
Conny G. schrieb: > Martin S. schrieb: >> Conny G. schrieb: >>> Die Messung und Behebung der Motorabweichung. >> >> Braucht man ja nicht. > > Wie meinst Du, braucht man nicht? Weil dich das nur bei einer Regelung interessiert. Im Video wird aber nicht geregelt, sondern gesteuert. >> CNC-Maschinen (zumindest die großen) arbeiten mit BLDC und nicht mit >> Schrittmotoren. Hier wird über den Lagegeber in einer Regelschleife > > Das meine ich. Dann ist der Motor teuerer, aber man spart die Korrektur. > Wobei das die Idee konterkariert - die ist ja genau einfache Komponenten > zu nehmen und den Rest mit Kalibrierung und Software zu machen. > Allerdings bräuchte es dafür einen Opensource Pool der Einzelteile, > sonst muss eben jeder selbst nochmal neu entwickeln….. Man spart sich nicht die Korrektur, sondern sie wird notwendig. Der Unterschied zum Video ist, dass eine CNC mehr als irgendwas um die 150° Bereich abdecken muss und man damit auch immer eine Positionsregelung mit Korrektur haben muss. Und die ist alles andere als trivial, weil eine CNC in der Positionsregelung nicht überschwingen darf. >>> Oder einen Stepper mit Getriebe, dann brauche ich weder Microstepping >>> und die Ungenauigkeit der Position teilt sich auch runter. >> >> Getriebe haben aber ein Umkehrspiel. Man macht damit zwar die >> Schrittweite kleiner, den relativen Fehler aber größer. > > Das Umkehrspiel ist leichter zu kompensieren als die unlineare > Abweichung der Steps. Man tauscht nichtlineare Fehler in lineare. Nein, ist es nicht. Weil man genau wissen muss, wieviel % vom Spiel in welche Richtung man genutzt hat. Bei einer statischen Last mag das noch irgendwie halbwegs funktionieren, aber die Wiederholgenauigkeit wird trotzdem weit schlechter sein. Gut, man könnte das Umkehrspiel auch ausmärzen, indem man mit einer Vorspannung arbeitet, aber Du willst es ja einfach. Und da ist ein BLDC mit statischer Ansteuerung weit einfacher, als ein Schrittmotor mit Getriebe und Vorspannung und Softwarekompensation. >> So wie ich das sehe, könnte man bei der im Video genannten Ansteuerung >> auch jeden x-beliebigen BLDC nehmen um auf gleichartige Ergebnisse zu >> kommen. Außer, ich habe jetzt irgendwas komplett falsch verstanden. > > Ja, das sehe ich auch so. Is aber derselbe Aufwand, es sei denn man > nimmt das schon als Closed Loop Steuerung. > Is halt deutlich teurer. Du brauchst hier aber keine Regelschleife. Die bringt Dir hier nur deutlich Komplexität und Aufwand hinein. Wenn Du einen BLDC / Schrittmotor verwendest, und ihn fest mit einer festen Spannung je Wicklung ansteuerst, wird er sich auch immer auf die exakt gleiche Position bewegen. Und das hat sich der Vorposter zu Nutzen gemacht.
Nur hat der SM Rastpositionen, der möchte gar nicht dazwischen stehenbleiben. Durch die Mikroschritte kann er nicht linear zwischen diesen Schritten gehalten werden. Da sollte es doch auch günstige Servos geben?
Conny G. schrieb: > Die Messung und Behebung der Motorabweichung. https://www.faulhaber.com/de/know-how/tutorials/schrittmotoren-tutorial-fakten-und-mythen-zum-mikroschrittbetrieb/
Hugo H. schrieb: > Conny G. schrieb: >> Die Messung und Behebung der Motorabweichung. > > https://www.faulhaber.com/de/know-how/tutorials/schrittmotoren-tutorial-fakten-und-mythen-zum-mikroschrittbetrieb/ In dem Dokument geht's aber um die Mikroschritte, dafür hat er ja seinen Treiber gebaut, der die Ströme filigraner steuern kann als es im Microstep-Mode einen fertiger Motortreiber kann. Ich verstehe das Diagramm https://youtu.be/uNI8IQ32GzQ?si=Tthtl9r4bbpLWfxb&t=111 von em84 aber so, dass es Abweichungen über die ganze Breite des Belichtungsbereichs sind. Das Diagramm hat ja als X-Koordinate "Target Position in mm" und +/- 30. Also ist das eine Fläche von 60mm auf der Abweichungen von bis zu 0,8mm in der Position auftreten. Interessanterweise sind die Peaks genau bei 15mm, auf beiden Seiten. Der Motor ist oben Diagonal montiert, also hat das mit dem Aufbau des Motors zu tun und die Position der Spulen oder das Magnetfeld etc. weichen etwas von ihrer Position ab. Das Problem wird ja durch den Abstand Motor-Platine skaliert, ich würde sagen um den Faktor 1:10 oder 1:12 oder so - wenn der Rotor im Motor ca. 2cm Radius hat und die Strecke Motor-Platine 25cm ist. Also ist die ursprüngliche Abweichung im Motor eher 0,05mm. Hier sieht man einen Stepper geöffnet: https://youtu.be/NmmFoBsSfEQ?si=uL3NUSqpAF4Kp4Nz&t=8 Und für mich ist gut vorstellbar, dass die Position der Spulen oder die Wicklung oder die genaue Ausrichtung des Plastikrings etc. um Zehntel-Millimeter abweicht. Das heisst auch wiederum, dass dasselbe Problem bei einer CNC eine kleinere Rolle spielt, weil hier der Skalierfaktor der Abweichnung nicht so gross bzw. nicht vorhanden ist. Also eine Drehung des Motors übersetzt sich da nicht in die 10-fache Strecke auf der CNC. Eigentlich meist 1:1, wenn die Pullies der CNC am Motor und am Schlitten gleiche Zähnezahl haben. Also wäre dasselbe bei der CNC eine Abweichung von 0,05mm statt 0,5mm. Für eine kostengünstige CNC mit nicht-closed-loop-Motoren irrelevant. Und deshalb meine ich auch, dass ein Getriebe dieses Problem eliminiert. Wenn ich mehrere Drehungen des Steppers habe auf die Breite von 100mm auf einer Platine, dann skaliert das Problem sogar runter statt rauf. Und wenn es auf die Breite der Platine eine Drehung des Stepper ist, dann habe ich das Problem ein paar mal in Wellen, aber 1:1 zur Ungenauigeit im Motor, also 0,05mm - das macht nix. Und das Umkehrspiel eines Getriebes ist m.E. ein lineares Problem, das ich bei der Positionierung berücksichtigen kann. Die Diode "schwingt" ja von links nach rechts und dann von rechts nach links. Und wenn das schneller geschieht als die Diode selbst pendeln würde, dann ist auch immer "Zug" auf dem Getriebe und das spielt ändert sich nicht. Würde die Diode dem Getriebe vorauslaufen in der Abwärtsbewegung, dann würde sie sich natürlich im Spiel des Getriebes frei bewegen und dann ist es nicht mehr kontrollierbar. Also meine Meinung ist: Stepper mit 10:1 Getriebe oder höher und dieses Problem ist weg.
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Das Getriebe erledigt sogar beide Probleme, die Abweichung "im Großen" und die Microstep-Fehler. Denn der Microstep-Fehler ist Größenordnung 20+ kleiner.
Hallo zusammen, ich denke der Aufwand, um das mit dem Schrittmotor hin zu bekommen steigt zu sehr. da könnte man dann gleich auf Galvos gehen. Ich hab so einen Belichter mit Billig-Galvos aus China gebaut. Das funktioniert tadellos. Da ist die gesamte Positionsregelung schon drin, da rastet nichts und der Controller gibt nur noch den Stellwert aus. Als Steuerung habe ich Standard-GRBL so umgebaut, dass die Schritte auf den DAC umgebogen werden. Mehr war das gar nicht. So China Galvo Sets bekommt man für rund 100€, das ist sicher günstiger als alle Closed-Loop Servomotoren, die es so gibt. Und genauer werden die auch sein. Aber bei beiden Systemen bleibt noch das Problem der Kissenverzerrung (das muss man in SW lösen) und der sich ändernde Fokus des Lasers. Wenn da die Belichtungsfläche größer wird merkt man das. In dem Video kommst das nicht raus, weil die Fläche sehr klein ist. Der Ablenkwinkel also klein. Grüße, Jens
Jens W. schrieb: > Hallo zusammen, > > ich denke der Aufwand, um das mit dem Schrittmotor hin zu bekommen > steigt zu sehr. da könnte man dann gleich auf Galvos gehen. > > Ich hab so einen Belichter mit Billig-Galvos aus China gebaut. > Das funktioniert tadellos. Hast Du dazu eine Seite, Video etc.? Neugier! :-)
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Das könnte doch auch so aussehen: Stepper mit kleine Pulley mit Riemen auf ein großes Rad so dass ein oder mehrere Umdrehungen des Stepper die richtige Auslenkung des Lasers abbilden. Das würde die Fehler der Steps und des Motors um das entsprechende Verhältnis herunterskalieren.
Jens W. schrieb: > So China Galvo Sets bekommt man für rund 100€ Du meinst wahrscheinlich welche dieser Art: https://www.ebay.de/itm/385709547086? Habe ich auch mal mit rumgespielt (auch mit "ILDA" :-) ) aber wegen der Fokus-Änderung Abstand genommen. Ich wollte einen beweglichen Tisch dazu bauen (in 2 Richtungen kippbar) - das war mir nach ein paar Versuchen dann doch mechanisch zu aufwändig. Die Schrittmotor-Lösung wird mit Getriebe ziemlich langsam und hat die gleichen Nachteile. Das Umkehrspiel in diesem Fall bekommt man sicher mit Fotodioden zur Erkennung des Belichtungsstarts auf jeder Seite in den Griff. Wenn ich Lust dazu habe spiele ich am Wochenende mal und schaue mir die Wiederholgenauigkeit im Mikroschrittbetrieb mal an. Nehme einfach ein kleines rotes Lasermodul aus einem Laserpointer, lege den Schrittmotor auf die Seite und lasse das Teil im Flur mal am anderen Ende immer wieder den gleichen Punkt anfahren mit Auf- und Ab-Bewegungen. Mal schauen, wie die Streuung ist.
Wie sieht's denn mit einem stärkeren, schnelleren Digital Servo aus: https://www.robotdigg.com/product/775/DS3218-Digital-Servo Den hab ich hier rumliegen, der ist mit 0,14s für 60 Grad schnell genug. Ist er genau genug in der Positionierung? MÜsste man da jeden Punkt anfahren oder würde man mit so einem den Bogen in Segmenten abfahren und das so timen, dass er sie mit konstanter Geschwindigkeit abfährt? Also die Trägheit nutzen und die neue Position zum richtigen Zeitpunkt setzen...?
Conny G. schrieb: > Ist er genau genug in der Positionierung? Man muss hier weg von der klassischen RC Servopuls-Ansteuerung. Man braucht Servos mit digitalem Interface. Die gibt es.
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Conny G. schrieb: > Jens W. schrieb: >> Hallo zusammen, >> >> ich denke der Aufwand, um das mit dem Schrittmotor hin zu bekommen >> steigt zu sehr. da könnte man dann gleich auf Galvos gehen. >> >> Ich hab so einen Belichter mit Billig-Galvos aus China gebaut. >> Das funktioniert tadellos. > > Hast Du dazu eine Seite, Video etc.? Neugier! :-) Hi Conny, da kann ich dir was zusammensuchen. Ich habe im Archiv gekramt. Das ist ja doch schon sehr lange her. Die ersten Tests habe ich noch auf einem AVR32 Board gemacht, da ich das gerade zur Hand hatte. Das geht, braucht man aber nicht unbedingt. Das geht mit jedem anderen Arduino auch. Der DAC war damals noch ein R2R Netzwerkt mit Shift Register 74HCT595. Da sieht man im 2. Video Lücken im Bild, das kommt durch die Nichtlinearität dieses DAC. Danach habe ich die DAC8562 verwendet, da war das weg. Daten aufbereiten ging für die Leiterplatte über G-Code Script in Eagle und Bilder habe ich über Laser-GRBL ausgegeben. Das ist das schöne, dass es mit GRBL geht, da kann man die volle Palette an fertiger SW nehmen für die PC Seite. Da gibt es ganz viel. Die Tests habe ich mit Thermopapier gemacht und der Aufbau hat ziemlich auf Anhieb funktioniert. Hat mich selbst gewundert. Das Teil liegt jetzt schon ganz lange rum und ich habe ihn an meinen Bruder verschenkt, der da in Leder Bilder brennt oder so. Ich kann also leider keine aktuelleren Videos oder Tests mehr machen. Momentan versuche ich GRBL auf mein Board mit XMega und FPGA zu portieren. Dann sind die Schrittgeschwindigkeiten kein Problem mehr. 1MHz auf 6 Achsen sind da nach den ersten Simulationen wohl möglich. Dann wird das auch flott. So könnte man den Fokus nachführen (Minute 3:34): https://www.youtube.com/watch?v=8r1NbLqm3rk Und so etwas schwebte mir mal vor (daher auch die vielen Achsen): https://www.youtube.com/watch?v=ErnxI2B3LNU Grüße, Jens
Jens W. schrieb: > Conny G. schrieb: >> Jens W. schrieb: >>> Hallo zusammen, >>> >>> ich denke der Aufwand, um das mit dem Schrittmotor hin zu bekommen >>> steigt zu sehr. da könnte man dann gleich auf Galvos gehen. >>> >>> Ich hab so einen Belichter mit Billig-Galvos aus China gebaut. >>> Das funktioniert tadellos. >> >> Hast Du dazu eine Seite, Video etc.? Neugier! :-) > > Hi Conny, da kann ich dir was zusammensuchen. > > Grüße, Jens Cool! :-) Kommt der Galvo schon mit einem Treiber / einer Steuerung? Im ersten Moment hab ich mir gedacht, oh, wow, komplexer Aufbau. Aber am Ende ist es: - Galvo Motor und Spiegel - Galvo Treiber / Ansteuerung - Lasertreiber - Steuerung Wenn ich einen analogen Lasertreiber habe, dann fällt das für mich weg. Wenn der Galvo schon mit Treiber kommt, ist das versorgt, muss ich keine Schaltung für bauen. Und die Ansteuerung muss ich ja sowieso machen und da hab ich was. D.h. im Prinzip bräuchte ich ggü meinem Setup nur Galvo und Treiber/Steuerung dazu?
Hi Conny, ja, genau. Der Galvo wird in der Regel mit der Endstufe geliefert. Die sind dann auch schon aufeinander abgestimmt, dass die Regler nicht schwingen. Zumindest war das bei mir so. Ich hatte da eigentlich gar kein Problem. Das war Plug and Play. Wenn du das nachbauen willst, brauchst du nur den kleinen Arduino, bei dem du die Schritte der X-Achse und Y-Achse auf den DAC umbiegst. Ein Galvo Set. Und den Lasertreiber. Fertig. Wenn du die Software umbauen willst kann ich dir den Ausschnitt von mir geben. Da sieht man wie ich das angepasst habe. Ist keine große Sache. Anstelle Schritt ausgeben ist es dann ein SPI-Transfer zum DAC. Und alles was danach kommt wie Kissenverzerrung oder Fokus nachführen kann man sich anschauen, wenn die Spiegel sich mal bewegen. Grüße, Jens
Jens W. schrieb: > Hi Conny, > > ja, genau. Der Galvo wird in der Regel mit der Endstufe geliefert. Die > sind dann auch schon aufeinander abgestimmt, dass die Regler nicht > schwingen. Zumindest war das bei mir so. Ich hatte da eigentlich gar > kein Problem. Das war Plug and Play. > > Wenn du das nachbauen willst, brauchst du nur den kleinen Arduino, bei > dem du die Schritte der X-Achse und Y-Achse auf den DAC umbiegst. > Ein Galvo Set. Und den Lasertreiber. Fertig. > > Wenn du die Software umbauen willst kann ich dir den Ausschnitt von mir > geben. Da sieht man wie ich das angepasst habe. Ist keine große Sache. > Anstelle Schritt ausgeben ist es dann ein SPI-Transfer zum DAC. > > Und alles was danach kommt wie Kissenverzerrung oder Fokus nachführen > kann man sich anschauen, wenn die Spiegel sich mal bewegen. > > Grüße, Jens Mmmh, juckt :-) Welchen Galvo könntest empfehlen? Oder war da der "nächstbeste" auf Ebay oder Ali? Das zB? https://www.ebay.de/itm/385709547086 Oder hier: https://de.aliexpress.com/item/32915000771.html Mit 60 Euro inkl. Versand noch günstiger.
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Hi, also das von Ali sieht schon sehr billig aus. Man kann sogar an den Bildern sehen, dass die Spiegel nicht gerade drauf sind. Das Set bei ebay für 100€ sieht da besser aus. Meines hatte glaube ich 119€ gekostet, das ist aber schon ein paar Jahre her. So in etwa: https://de.aliexpress.com/item/32993951454.html?src=google&src=google&albch=shopping&acnt=548-301-0399&slnk=&plac=&mtctp=&albbt=Google_7_shopping&gclsrc=aw.ds&albagn=888888&ds_e_adid=&ds_e_matchtype=&ds_e_device=c&ds_e_network=x&ds_e_product_group_id=&ds_e_product_id=de32993951454&ds_e_product_merchant_id=106970124&ds_e_product_country=DE&ds_e_product_language=de&ds_e_product_channel=online&ds_e_product_store_id=&ds_url_v=2&albcp=16020741592&albag=&isSmbAutoCall=false&needSmbHouyi=false&gad_source=1&gclid=Cj0KCQjwy4KqBhD0ARIsAEbCt6jTg9rrvRSZPk3mfhQf2f5FMECJAC4lOTn1Rm7DhdFIxJ_qQ_S5NekaAjcCEALw_wcB&aff_fcid=b2316a4e443c4c79a6c4005966a3aff7-1698738250302-06161-UneMJZVf&aff_fsk=UneMJZVf&aff_platform=aaf&sk=UneMJZVf&aff_trace_key=b2316a4e443c4c79a6c4005966a3aff7-1698738250302-06161-UneMJZVf&terminal_id=e09ff28323714be981d3f926d11d1079&afSmartRedirect=y Wichtig ist, dass du zu dem Set wenigstens ein Bildchen hast, für was die Potis vorne sind. Damit stellst du dir Regler und die Vergrößerung (maximale Auslenkung) ein. Da sollte man schon wissen, was für was ist. Da gibt es nämlich auch welche, die man nicht verstellen sollte. Also vorher besser mal nach einem Manual fragen...;-) Grüße, Jens
Direktbelichtung funktioniert mittlerweile auch mit LCD. So machen es auch die Kleinserien-Hersteller. Monocrom-lcd mit UV-LED bekommt man als MSLA-3D Drucker günstig zu kaufen. Auflösungen bis 12k sind bei den geräten üblich (19µm Pixelgröße) https://youtu.be/-Qeq7ZgUOuE?si=-cS2qV_zwCB0lv_e&t=460 Lötstop funktioniert damit auch gut.
Flip B. schrieb: > Monocrom-lcd mit UV-LED bekommt man als MSLA-3D Drucker günstig zu > kaufen. Das habe ich mir vor 1 oder 2 Jahren angeschaut und damals war es nicht so ganz simpel das richtige Display zu finden, das günstig genug ist. Das könnte heute besser sein. Ich fand das Verfahren auch super, vor allem mit Displays >= 4k. Wäre aktuell auch mein Favorit zur Belichtung, danke für die Erinnerung :-D
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