Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laser zum Aufschmelzen von Kunsstoffpulver


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von Bert (Gast)


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Hallo zusammen, ich will mir einen 3d Drucker bauen, es soll aber kein 
Filamentdrucker werden, sondern er soll mittels Laser schichtweise 
Kunststoffpulver aufschmelzen.

Welcher Laser eigent sich da am besten dafür, Diodenlaser, Faserlaser, 
...? Wieviel Leistung muss ein Laser für so ein Projekt haben?

von MosFeratu (Gast)


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Alles was deine Netzhaut in unter 1s verbrennt. Am besten IR, dann 
siehst du auch vorher nichts.

von Jetzt weg mit dem Troll (Gast)


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Ein interessantes Konzept. Wieviel Leistung ? Nun, genuegend um 
hinreichend viel Material anzuschmelzen. Wie schnell soll's denn 
Vorwaerts gehen ? mm/ min bis cm/sek. Dazu benoetigst du erst man auch 
die Mechanik. Die muss hinreichend schnell, hinreichend genau fahren 
koennen. Wie kommt das Material an den anzuschmelzenden Ort ? Anblasen ? 
Drueberfliessen ? mit einem Plastikfaden ? Hast du den Prozess im Griff 
?

Dodenlaser : kannst du so einen Ansteuern ? Kannst du ihn fokussieren ? 
Kannst du ihn auf den Bearbeitungsfleck fokussieren ?

Faserlaser : desgleichen, ausser, dass das Ficht schon in der Faser ist. 
Irgendwo mus das Lich auch aus der Faser. Was geschieht dort ?

Mach mal ein paar Versuche zu allem.

von Bert (Gast)


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Ich will erstmal simpel anfangen: Servomor der nur eine Achse verfährt, 
der Laser ist feststehend.
Kunsstoffgranulat soll entlang der Bahn aufgeschmolzen werden.
Eine Formel oder konkrete Empfehlung wieviel Leistung man zum 
Aufschmelzen braucht wäre super und welche Laserart (Faser, Diode, 
Festkörper) am billigsten ist.

von :clown_face:🤡 (Gast)


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🎂 Nimm einen CO2 Gaslaser, die haben richtig Wumms. 🐣

von Günni (Gast)


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Klar sollte sein, dass solch ein Laser hochgefährlich ist und sicher 
gestellt sein muss, dass sein Licht auf keinen Fall jemanden treffen 
darf. Das gilt auch beim Einrichten. Die nächste Frage ist die nach der 
Farbe. Abhängig von der Farbe des Kunststoffs wird das Laserlicht 
unterschiedlich stark absorbiert. Das kann man ausprobieren, wenn man 
mit einem roten Laserpointer einmal auf einen roten und einmal auf einen 
grünen Luftballon zielt. Bei einem geht das Laserlicht durch bzw. wird 
reflektiert, beim anderen wird es absorbiert und der Luftballon platzt. 
Mit einem grünen Laserpointer ist es umgekehrt.
Das Fazit: Je nach Farbe des Kunstoffs müssen Farbe und Energiemenge des 
Lasers angepasst werden. Welcher Lasertyp dann genommen wird, ist von 
sekundärer Bedeutung und mehr eine Frage der Handhabbarkeit. Ein 
Faserlaser liefert kurz hinter dem Ende der Faser einen Lichtpunkt, der 
deren Durchmesser hat und auch ohne großen optischen Aufwand 
"fokussiert" ist. Sollen Stahldurchmesser und Abstand des Fokuspunktes 
anpassbar sein, sind aufwändige Optiken erforderlich.

von Jetzt weg mit dem Troll (Gast)


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Bert : nimm einen 10W infrarot Laser. Findest du da was ?

von Wolfgang (Gast)


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Bert schrieb:
> Eine Formel oder konkrete Empfehlung wieviel Leistung man zum
> Aufschmelzen braucht wäre super und welche Laserart (Faser, Diode,
> Festkörper) am billigsten ist.

Zum Aufschmelzen einer bestimmten Menge Granulat brauchst du eine 
bestimmte Energiemenge. Außerdem sollte die Wellenlänge des Lasers von 
deinem aufzuschmelzenden Material gut absorbiert werden. Die Leistung 
ergibt sich dann aus der Masse des aufzuschmelzenden Granulats, der 
Geschwindigkeit und den Wärmeverlusten.

von sid (Gast)


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das kommt leider auf das Kunststoffpulver an...
wieviel Energie bei welcher Wellenlänge kann es absorbieren,
wieviel wird reflektiert,
wie ist die durchlässigkeit bei jener Wellenlänge.
Wie ist die granulatgrösse (ab welcher energiedichte wird's weich und 
klebrig)

kurz: kann man so pauschal nicht sagen.

Schwarzes ABS lässt sich ab etwa 1W Leistung (getestet mit som 
lilaLEDLaser billigheimer aus china für 6€ [diese kleinen silberlinge 
aus der e-Bucht])
in mässiger geschwindigkeit verkleben getestet mit ungesiebtem
spanabrieb einer Schlüsselfeile auf'm Küchentisch
(und für unzureichend befunden und damit Projekt eingestellt ;))

Ich würde behaupten mit diesen Neumodischeren LED Biestern im 7-10W 
Bereich lässt sich schon recht zuverlässig farbiges 80g Papier schneiden
das sollte auch für's verschmelzen von Pulver in unterschiedlichen 
Korngrössen und Farben reichen...
aber 'wissen' tu ich's nicht.
Erwarte aber nicht zu sensationelle Konturenschärfe,
das erfordert dann unfassbar feine Einstellungsmöglichkeiten um 
zuverlässig wiederholbare Resultate zu erzielen.

Prinzipiell gab's auch mal n umgebauten HP Drucker der so mit Wasser 
(oder Sekundenkleber?) Gipspulver zu 3D Modellen formte.
wenn du das Projekt online ausbuddelst, kannst Du ja mal sehen wieweit 
Dich da son 6€ Laser (1W lila von oben) in etwa bringt.
Man verliert ja nciht zuviel dabei und wenn Du 150€ locker machen willst 
für nen 10W LED Laser kannst Du eben stark verbessern.

Aaaber bitte bitte:
NIEMALS ohne Laserfilter!
Kauf Dir eine sehr gute Laser-Schutzbrille,
NICHT!!!! aus China am besten und da man sich der Wellenlängen auch 
leider nciht soooo sicher sein kann (UV Streugut?) lieber was 
breitbandiges!
oder besser: Drucker im Stahlblechgehäuse mit Deckelschalter.
das schützt dann auch wer auch immer in den Keller gelatscht kommt 
während Du damit rumspielst ;)

'sid

von Florian R. (Firma: TU Wien) (frist)


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Hi,
ich glaube ich würde einen billigen China Laser Cutter als Basis 
verwenden, Laser, X/Y Kinematik und Steuerung schon sind schon drin, nur 
der das Pulverhandling fehlt noch.

Grüße
Flo

von Jetzt weg mit dem Troll (Gast)


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Plastik absorbiert eigentlich immer bei infrarot.
Ich wuerde empfehlen das Setup in einem Gehaeuse laufen zu lassen, wo 
sich der Laser ernst einschalten laesst wenn der Deckel geschlossen ist.

von Jack V. (jackv)


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Jetzt weg mit dem Troll schrieb:
> Plastik absorbiert eigentlich immer bei infrarot.

Also ich hab mehr als ein Teil da, das sichtbar schwarz ist, auf einem 
IR-Bild aber leuchtend weiß erscheint …

Wer sowas vorhat, sollte sich erst das Material aussuchen, und dann 
anhand dessen Daten gucken, was er braucht, um es zu schmelzen, und 
nicht zu verbrennen.

von BastelIng (Gast)


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Die üblichen Kunststoff - Laserschmelzsystem laufen mit CO2 Lasern. Ob 
das aber in der Vergangenheit  nur den billigeren Laserquellen 
geschuldet ist - vermute ich.
Seit einigen Jahren gibt es ja solche etwas preiswerteren 3d 
pulverbettdrucker wie den Sinterit Lisa für unter 10.000 Euronen. Die 
benutzen ja auch einen billigen Diodenlaser.
Kostenmäßig sollte man soetwas deutlich preiswerter selbstbauen können.
Bei den Pulverbettanlagen wird das Kunststoffpulver bis kurz unter die 
Schmelztemperatur vorgewärmt. Haut die Regelung nicht hin, bekommst Du 
einen Blätterteig.


Zum Thema gibt es ja auch allerhand Literatur. Ich empfehle mal den 
Gebhardt als Gesamtüberblick über die 3D Druck Techniken.

von sid (Gast)


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ich überlege grade ob man mit nem gepulsten kilowatt laser wohl 
aluminium zusammenkleben könnte...

da hab ich doch glatt ne Quelle für kleine Mark gesichtet...

Löcher in Alufolie kann er schonmal knabbern, hmmmmmmmmm

halt mal jemand mein Bier

'sid

von Carsten-Peter C. (carsten-p)


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Hallo,
ich habe mir einen 15W China Laser gekauft.
Holz gravieren und Papier oder Zeichenpappe schneiden geht super.
Styropor oder Moosgummi werden vom Licht einfach durchflossen. Da 
passiert nichts.
Beim Krepppapier oder Maler- Abklebeband bleibt nur der Kleber 
unberührt.
Die Leistung lässt sich gut über PWM regeln.
Nun hast Du mich mit dem Pulver auf eine Idee gebracht, um Platinen 
herzustellen:
Toner vom alten Laserdrucker auf eine Platine verteilen und von oben mit 
dem Laser schmelzen.
Gruß
Carsten

von Jetzt weg mit dem Troll (Gast)


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Wahrscheinlich kann man schon Alu zusammensintern. Unter Schutzgas, zB 
Argon, in einer Bearbeitungszelle. Allerdings macht bei Alu die 
Legierung die Festigkeit. Da ist alles zwischen Schokkopapier und festem 
Stahl moeglich. Ob alle Legierungen gut und Eigenschaftserhaltend 
sinterbar sind, muesste nachgeschaut, und allenfalls ausprobiert werden.

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