Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Anleitung: (Creality) 3D-Drucker zum Laser-gravieren etc. benutzen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Joachim S. (oyo)


Angehängte Dateien:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe die Tage mal ein kleines Laser-Modul von Aliexpress an meinen 
Creality Ender-3 3D-Drucker angebaut, um kleinere Sachen laser-gravieren 
zu können. Platinen belichten ginge so vielleicht auch, habe ich bislang 
aber nicht ausprobiert.

Was ich gemacht habe, war trivial und schnell erledigt - aber vielleicht 
gibt es dennoch den einen oder anderen, der schon mit dem Gedanken 
gespielt hat, dem bislang aber noch ein kleiner Anstupser in Form einer 
fertigen Anleitung gefehlt hat. Daher dokumentiere ich mein Vorgehen 
hier einfach mal.

Die Anleitung ist zwar auf den Creality Ender-3 zugeschnitten, dürfte 
bei manchen anderen Creality-3D-Druckern aber ohne Änderung 
funktionieren. Grundsätzlich sollte sie bei fast jedem 3D-Drucker 
funktionieren, der ein RAMPS-ähnliches Board mit AVR-Mikrocontroller 
verwendet; lediglich für die Befestigung des Lasermoduls am Druckkopf 
muss dann eine andere Lösung gefunden werden.

1. Das verwendete Lasermodul

Das Lasermodul das ich genommen habe kostete ca. 16 Euro, läuft mit 5V 
und ist offiziell mit 1500mW angegeben. Man kann damit Papier schneiden 
und halt kleine Gravuren in Materialien wie Holz, Leder, Schokolade 
brennen. Viel mehr aber vermutlich nicht.
https://www.aliexpress.com/item/1500mW-CNC-Laser-Head-laser-cutter-405nm-laser-Engraver-Accessory-for-DIY-Carving-Engraving-Machine-with/32832681073.html

Dazu habe ich noch so ein passendes Kühlrippen-Gehäuse für ca. 2 Euro 
geholt:
https://www.aliexpress.com/item/Aluminum-Heating-Dissipation-Sink-Holder-Cooling-CNC-for-12mm-Laser-Module/32768170777.html
und den Laser dort eingesetzt.

2. Befestigung am 3D-Druckkopf

Nun habe ich eine passende kleine Montageplatte konstruiert und mit dem 
3D-Drucker ausgedruckt (Anhang: tool_holder.stl).

Um diese am Druckkopf zu befestigen, schraubt man den Radiallüfter an 
der rechten Seite des Druckkopfes kurz ab, steckt die Montageplatte 
zwischen Radiallüfter und den Druckkopf, und schraubt den Radiallüfter 
wieder an. Nun noch das Kühlrippen-Gehäuse des Lasermoduls mit 
M3-Schrauben am herausstehenden Teil der Montageplatte befestigen, 
fertig. In der Anlage ist ein Foto, wie das dann ungefähr aussieht.

3. Verkabelung

Nun muss der Laser noch so verkabelt werden, dass man ihn per Software 
bzw. Gcode steuern kann. Der Einfachheit halber habe ich ein Relais 
genommen, das ich irgendwann mal als fertiges Arduino-Modul billig 
gekauft hatte; auf den ersten Blick identisch zu diesem hier: 
https://www.amazon.de/AZDelivery-2-Relais-Optokoppler-Low-Level-Trigger-Arduino/dp/B078Q326KT/
Das ist ein 2-fach-Relais-Modul, ein 1-fach-Relais-Modul wäre natürlich 
ausreichend, aber ich hatte halt gerade dieses 2-fach-Relais-Modul 
herumliegen.

Da dieser Ansatz hier auf ein Relais setzt, kann man den Laser per 
Software nur ein- und ausschalten, aber nicht per PWM die Stärke 
regulieren oder so. Dafür hat die Lösung mit dem Relais-Modul natürlich 
den Vorteil, dass sie simpel ist und man damit beliebige elektrische 
Werkzeuge ein/-ausschalten kann, egal ob sie nun wie der Laser mit 5V 
Gleichstrom laufen, oder mit 220V Wechselstrom.

Die Verkabelung zwischen 3D-Drucker und Relais-Modul ist schnell 
erledigt; man benötigt lediglich drei female-female-Dupont-Steckbrücken 
wie diese hier: 
https://www.amazon.de/Aukru-20cm-female-female-Steckbr%C3%BCcken-Drahtbr%C3%BCcken/dp/B00OL6JZ3C/

Diese müssen nun das Mainboard des 3D-Druckers mit dem Relais-Modul 
verbinden. Also zunächst die drei Schrauben entfernen, mit denen die 
Abdeckung festgeschraubt ist.
Da alle anderen Ports bereits belegt sind, habe ich das Modul an den 
ISP-Header angeschlossen. Dieses Foto hier zeigt die Pinbelegung des 
ISP-Headers des Creality-Boards: 
https://i.all3dp.com/wp-content/uploads/2019/02/08142633/this-diagram-shows-pin-outputs-instructables-190121_download3.jpg

Nun werden verbunden:
(Relais-Modul) <-> (ISP-Header)
-----------
GND <-> GND
VCC <-> 5V
"IN" bzw. Steuereingang <-> MOSI

Fehlt nur noch die Verbindung des Lasermoduls mit passendem Netzteil. 
Der schwarze Massedraht des Lasermoduls wird direkt mit der Masseleitung 
des Netzteils verbunden, die +-Leitung des Netzteils wird mit dem 
mittleren Kontakt des Schraubklemmblocks des Relais verbunden, die rote 
+-Leitung des Lasermoduls in einen der äusseren Kontakte des 
Schraubklemmblocks; falls das Lasermodul beim Einschalten des 
3D-Druckers sofort angeht, dann war es der falsche Kontakt... ;-)

In der Anlage findet sich ein Diagramm, das die Verkabelung nochmal 
veranschaulicht.

4. Steuerung per Gcode

Das Relais kann nun über den G-Code "M42 P5 S0" eingeschaltet, bzw. über 
"M42 P5 S255" ausgeschaltet werden.

Da ich die Original-Firmware des Ender-3 gegen eine aktuellere 
Marlin-Firmware ausgetauscht habe, kann ich nicht mit Sicherheit sagen, 
ob das auch mit der Original-Firmware funktioniert, also ob die 
Original-Firmware den Gcode M42 unterstützt. Aber es würde mich stark 
wundern wenn nicht.

Falls jedoch wider Erwarten nicht, so wäre jetzt, wo man eh gerade den 
ISP-Header des Boards vor sich hat, übrigens ein guter Zeitpunkt den 
"Sanguino"-Bootloader mit einem beliebigen AVR-ISP-Programmer 
aufzuspielen. Hat man das einmal getan, kann man den 3D-Druckers danach 
einfach per USB aus der Arduino-IDE heraus mit einer beliebigen anderen 
Firmware versehen.

von Ede E. (edeens)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Moin Joachim, also ich würde meinen Creality auch gerne mit einem Laser 
ausstatten, allerdings würde ich aber gerne einen stärkeren Laser 
verwenden. Wie sieht es aus mit einem 5500MW Laser? Und wie ist es mit 
Bildern? Welche SW nimmst du dafür? Des Weiteren müsste ich ja noch 
meine Firmware flashen und habe keinerlei Erfahrungen damit, daher die 
Frage ob du mir behilflich sein würdest?
Gruß Ede

von Joachim S. (oyo)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Ede,

Ede E. schrieb:
> Moin Joachim, also ich würde meinen Creality auch gerne mit einem Laser
> ausstatten, allerdings würde ich aber gerne einen stärkeren Laser
> verwenden. Wie sieht es aus mit einem 5500MW Laser?

Derart starke Laser funktionieren m.W.n. normalerweise anders als so ein 
Mini-Laser wie ich ihn verwendet habe, bei dem es nur zwei Kabel für die 
Stromversorgung gibt. Bei solchen Lasern braucht man erst gar kein 
Relais wie ich es verwendet habe, stattdessen kann man den Laser glaube 
ich mit einem einfachen PWM-Signal steuern. Die einfachste Möglichkeit 
wäre da wahrscheinlich: die beiden Kabel, die zum steuerbaren (seitlich 
angebrachten) der beiden Lüfter am Druckkopf führen, zu durchtrennen und 
mit Steckern zu versehen, so dass man durch einfaches umstecken ein 
anderes Gerät an den PWM-Ausgang anschliessen kann, an dem normalerweise 
der steuerbare Lüfter hängt.
Wenn man das nicht mag, dann ist es glaube ich auch möglich, den 
gleichen standardmässig unbenutzten Pin auf dem ISP-Header zu nehmen, 
den ich auch verwendet habe, und diesen Pin im PWM-Modus zu betreiben.

> Und wie ist es mit
> Bildern? Welche SW nimmst du dafür?

Ehrlich gesagt habe ich dafür bislang einfach die 
"gcodetools"-Erweiterung für das Vektorgrafik-Programm "inkscape" 
benutzt, die bei mir bei inkscape standardmässig mitinstalliert wurde. 
Sonderlich komfortabel ist das allerdings nicht, die Bedienung ist recht 
gewöhnungsbedürftig, auf Dauer würde ich mich sicherlich nach einer 
besseren Lösung umsehen.

> Des Weiteren müsste ich ja noch
> meine Firmware flashen und habe keinerlei Erfahrungen damit, daher die
> Frage ob du mir behilflich sein würdest?

Firmware flashen dürfte mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht nötig sein. 
Wenn Du den Laser durch Umstecken an das Kabel des steuerbaren Lüfters 
anschliesst, solltest Du den Laser einfach durch den Befehl "M106 S0" 
ausschalten bzw. durch "M106 Sx" einschalten, wobei der Wert "x" (im 
Bereich 1-255) die Stärke angibt, mit der der Laser gerade brennen soll.

von Walter S. (avatar)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ede E. schrieb:
> Wie sieht es aus mit einem 5500MW Laser?

geht nur wenn du neben dem Kraftwerk wohnst?

von Jemand (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Einheiten und Abkürzungen beachten ;-)

Du dürftest 5500 mW meinen (was auch schon heftig ist).
Von 5500MW hat wohl mal ein gewisser Ronald Wilson Reagan (das dieser 
Mann in seinen Zweitjob mal "Übertrumpt" werden würde hätte sich damals 
und viele Jahre danach sicherlich keiner in seinen schlimmsten 
Alpträumen vorstellen können bzw. war ein Spielfeld für Satiriker und 
Comedyautoren -Als die Simpsons noch gut waren...-) geträumt - daraus 
ist aber nie etwas geworden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Ronald_Reagan
https://de.wikipedia.org/wiki/Strategic_Defense_Initiative

von Ede E. (edeens)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Natürlich mW... kann ja mal passieren.
Vielen Dank Joachim für die ausführliche Antwort. Ich werde mal schauen 
wie und ob ich es hinbekomme. Für weitere Fragen habt ihr ja bestimmt 
noch ein Ohr?
Gruß Ede

von Ede E. (edeens)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vogivigo 5500mW 450nm TTL PWM-Steuerlaser-Modul, justierbarer DC 
12V-Laserkopf, Laserkopf-Graviermodul + Schutzbrille für 
DIY-Laser-Graviermaschine 
https://www.amazon.de/dp/B07T5BHDGB/ref=cm_sw_r_cp_api_i_FPNrDb17D8XAC


Ebay-Artikel Nr. 264380720926

Sowas meine ich zb.

von Joachim S. (oyo)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Ede,

der in meinem letzten Posting beschriebene Ansatz scheint grundsätzlich 
zu funktionieren, ich hatte allerdings eine Sache nicht bedacht:
Der Lüfter läuft mit 12V oder sogar 24V, der PWM-Eingang des Lasers 
erwartet hingegen 5V. Ausserdem wird nicht das +12V-Leitung geschaltet, 
sondern die GND-Leitung.

Hier mal zwei Links, die ich auf die Schnelle gefunden habe, in denen es 
um Lösungen für dieses Problem geht:

https://blog.pasqualefiorillo.it/3d-printer-pwm-ttl-laser-adapter/
Beitrag "12V PWM vom 3D Drucker auf 5V TTL Laser Diode Board"

Eine einfachere Lösung ganz ohne zusätzliche Hardware, 
umschalten/umstecken etc. wäre möglicherweise halt, wie ich einfach 
einen Pin vom ISP-Header des Boards zu verwenden und diesen im PWM-Modus 
zu betreiben. Mögliche Nachteile dabei:
1. Eventuell ist es gar nicht möglich, diese Pins im PWM-Modus zu 
betreiben (weiss ich schlicht nicht, müsste man mal ausprobieren)
2. Eventuell müsste man dafür eine neue Firmware installieren (auch da 
bin ich mir nicht sicher). Die Lösung mit dem Lüfter hingegen 
funktioniert definitiv auch mit der Original-Firmware.

: Bearbeitet durch User
von Ede E. (edeens)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Joachim.
Also der Laser bei Amazone zb hat doch eine Eingangsspannung von 12VDC. 
Wenn ich nun also die Kabel trenne und dort Stecker anbringe, sollte es 
doch so gehen oder übersehe ich noch etwas? Leider bin ich beim Thema 
Elektrik sind auf dem Stand und bräuchte hier viel Hilfe. Ich bin 
Zerspaner und aus gesundheitlichen Gründen gerade in einer Ausbildung 
zum technischen Produktdesigner Anlagen-Maschinenkonstruktion. Alles was 
mit Kabeln usw zu tuen hat, wird Neuland für mich aber ich bin da sehr 
hartnäckig und möchte mich auch in diese Richtung weiter bilden. 
Deswegen die bitte etwas Nachsicht zu haben wenn ich nicht gleich alles 
verstehe.
Gruß Ede

von Joachim S. (oyo)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ede E. schrieb:
> Hallo Joachim.
> Also der Laser bei Amazone zb hat doch eine Eingangsspannung von 12VDC.
> Wenn ich nun also die Kabel trenne und dort Stecker anbringe, sollte es
> doch so gehen oder übersehe ich noch etwas? Leider bin ich beim Thema
> Elektrik sind auf dem Stand und bräuchte hier viel Hilfe. Ich bin
> Zerspaner und aus gesundheitlichen Gründen gerade in einer Ausbildung
> zum technischen Produktdesigner Anlagen-Maschinenkonstruktion. Alles was
> mit Kabeln usw zu tuen hat, wird Neuland für mich aber ich bin da sehr
> hartnäckig und möchte mich auch in diese Richtung weiter bilden.
> Deswegen die bitte etwas Nachsicht zu haben wenn ich nicht gleich alles
> verstehe.
> Gruß Ede

Diese vglw. leistungsstarken Laser wie der, den Du Dir holen willst, 
müssen etwas anders angesteuert werden. Da wird zum einen eine 
12V-Versorgungsspannung angeschlossen, wie Du richtig erkannt hast. Um 
den Laser zu steuern, wird aber nicht diese 12V-Versorgungsspannung an- 
und ausgeschaltet, so wie ich das bei meiner eher stümperhaften 
Steuerung mittels eines Relais getan habe.

Stattdessen legt man bei diesen Lasern die 12V-Versorgungsspannung 
dauerhaft an, und zum An-/Abschalten des Lasers bzw. zur Steuerung der 
Laser-Stärke gibt es einen zusätzlichen "PWM" Anschluss. Diesen musst Du 
irgendwie mit dem 3D-Drucker verbinden; dieser Anschluss erwartet jedoch 
ein per gepulstes ("PWM") 5V-Signal.

von Ede E. (edeens)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du bist der Beste, vielen Dank.

von Ede E. (edeens)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo und guten Morgen.
Joachim oder auch jemand anderes, kannst du/Ihr dir/Euch bitte einmal 
dieses Lasermodul anschauen und mir eventuell helfen? Das ist doch ein 
PWM Modul beim Laser oder???

https://www.banggood.com/LA03-3500-450nm-3_5W-Blue-Laser-Module-TTL-Modulation-Fan-Heat-Sink-for-EleksMaker-DIY-Engraver-p-1103261.html?rmmds=search&cur_warehouse=USA

Also so wie ich es sehe kann ich doch mit dem Power Anschluss beim 
Creality an den FAN Anschluss gehen? Da gibt es auch Kabel für. Aber was 
ist mit dem TTL-Anschluss?

Dazu einmal das Creality Board:

https://www.3djake.de/creality-3d-drucker-ersatzteile/hauptplatine-fuer-ender-3?gclid=EAIaIQobChMIppaAjfTq4wIVQbDtCh3lFQOxEAQYBCABEgJysfD_BwE

Vielleicht kann mir hier anhand der Bilder jemand erklären wie ich da am 
besten vorgehen soll.

von Cutter (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Mit lächerlichen 3500mW könnt ihr doch kein Plexiglas schneiden.

Wieso nehmt ihr nicht 30000mW Laserkanone ?

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

ich kann so ein System Empfehlen :

Youtube-Video "Tronxy X3 Quick Connect and Laser Engraving"


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Hier befinden sich die Dateien zum Runterladen :

https://www.thingiverse.com/thing:2472346


Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


Angehängte Dateien:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Und weil ich gerade meinen Tronxy X3A bearbeite, hier mal ein paar 
Fotos und die entsprechenden Dateien :

 https://www.tinkercad.com/things/eV5uVJGRHjx


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


Angehängte Dateien:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Und noch was zum Tronxy X3A :

Tronxy X3A Halter für Z-Achsennäherungsschalter, Lüfter und 
Druckbeleuchtung

Die LEDs stammen von einem 3528-LED-Stipe und sind auf die bearbeitete 
Streifenrasterplatine mit dem Rastermaß 5,08mm übernommen.

 https://www.tinkercad.com/things/kiekD0KEkpA


Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
von DP (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Beitrag "Re: Anleitung: (Creality) 3D-Drucker zum Laser-gravieren etc. benutzen"

Das hat eher mit der Art des Lasers als mit der Leistung zu tun. Mit 
einem 2.5W Diodenlaser kann man sehr wohl Plexiglas schneiden, aber kein 
transparentes wegen der Wellenlänge, farbig opaques geht.
Transparentplexi kann dann nur ein CO2-Laser.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.