CNC-Laser

17.08.2018 Lasermodul auf meinem 3D Drucker

Angeregt durch Samella’s Laser-Moduls auf einem 3D Drucker hat mich das Thema sehr interessiert. Ich hatte mir einen 2,5 Watt Laser aus China bestellt und auf meinen 3D Drucker installiert. Die Laser-Leistung sollte mit dem Lüfterausgang des Ramps Board erfolgen, da es dort eine PWM ausgibt. Schnell stellte sich heraus das mein Laser-Modul nicht damit in der Leistung regelbar war.

Testweise habe ich die Laserdiode dann direkt über einen FET und Labornetzteil angesteuert. So konnte die Leistung per PWM realisiert werden.

Auf der Suche nach einem Programm, welches auch Bilder „Lasern“ kann, bin ich auf Image2Gcode gestoßen. Da der Source Code öffentlich ist, habe ich ein paar Anpassungen vorgenommen, so war es möglich, die „S“ Befehle zur Regelung der Laserleistung zu nutzen.

03.01.2020 Lasermodul auf meiner CNC Fräse

Der Laser wurde mittlerweile (bereits im Jahr 2016) mit einem TTL Laser Dioden Treiber von DTR’s Laser Shop aus den USA ausgestattet und auf meiner CNC Fräse montiert.

Bei DTR habe ich mir auch noch ein weiteres Laser Modul bestellt.

  • eine NDB7875 445nm Laser Diode
  • ein Super X-Drive(SXD-V3)
  • ein V5 12mm Copper Modules for 9mm laser diodes
  • DTR-G-2 Glass Lens W/Focus Ring

Die Beratung war Super, es wurde der Einsatzzweck besprochen und nach meinen Bedürfnissen die Komponenten zusammen gestellt. Den Shop kann ich mit gutem Gewissen weiter empfehlen.

Erste Versuche den „alten“ Laser als Spindel zu betreiben schlugen fehl. Mach3, mein CNC Steuerungsprogramm, hat bei den „S“-Befehlen eine fest programmierte Pause von einigen Millisekunden eingebaut. Dadurch kam es stets zu unschönen Brennpunkten beim Start und Stop einer Brennlinie.

Abhilfe brachte ein Arduino, der die Step/Dir Signale der A-Achse in eine 10 Bit PWM für den Laser wandelt. Den Sketch für den Arduino habe ich selbst geschrieben. Wichtig dabei sind die passenden Einstellungen und sehr kleine (schnelle) Schritte der A-Achse. Dadurch ist die Laserleistung in 1024 Stufen regelbar.

Das Logo wurde mit Inkscape und der G-Code mit EstlCam erstellt. Da der Laser einen festen Brennpunkt hat braucht er beim Gravieren nicht ins Material eintauchen, wie ein Fräser. In EstlCam ist es möglich, die Z-Achse zu deaktivieren und Befehle für Schnitt Anfang und Schnitt Ende einzugeben. Dort habe ich die „A“ Befehle für die Laserleistung (A0.0000 bis A0.1023) eingetragen. Als Werkzeug habe ich einen „Fräser“ mit 0,1 mm Durchmesser und 500 mm/min bzw. 1000 mm/min Vorschub gewählt.

ToDo

  • Laserleistung nicht im Postprozessor einstellen müssen, sondern in der Werkzeugliste per „S“ oder „F(z)“ Einstellung
  • Einen Postprozessor für Vectric Aspire erstellen
  • Das Lasermodul gegen das Neue tauschen

CNC-Fräse „Frieda“

07.07.2016

Mitte 2016 traf ich den Entschluss das ich gerne eine neue, größere Portalfräse hätte.
Nach einiger Suche fiel die Entscheidung auf einen Eigenbau der Fräse „Frieda“.
Den Bausatz muss man sich selber zusammen stellen, man bekommt eine „Einkaufsliste“ mit Lieferanten Empfehlungen und einen Satz 15 mm dicke, gefräste Alu Platten.
Auch eine Satz Lager inkl. Lagerschalen und ein Satz Schrauben ist zusammen gestellt worden.
Bei diesem Projekt sind der eigenen Phantasie und Anforderungen keine Grenzen gesetzt.
Man kann an der Fräse beliebig seine Ideen oder auch Ideen anderer einfließen lassen.
Einen hilfreichen, sehr langen Thread dazu gibt es im RC-Network Forum.
Ab Beitrag #840 beschreibe auch ich dort meinen Aufbau der Fräse.

Meine „Frieda“ hat einen Verfahrweg von maximal 1240 x 660 x 140 mm.
16mm Kugelumlaufspindeln mit 5 mm Steigung auf allen Achsen.
20 mm  Linearführungen mit je 2 Wagen auf allen Achsen.
Als Spindel kommt eine Wassergekühlte 2,2 KW „China Spindel“ mit ER20 Spannzangen zum Einsatz.
Gesteuert wird „Frieda“ von Mach3 über den Parallelport.
Angetrieben werden alle drei Achsen von Nema 23 JMC IHSS57-36-20  Closed Loop Motoren.

Ich arbeite grade an diesem Beitrag …

CNC-Fräse „Papa“

11.06.2015

Meine erste manuelle Fräse bekam ich ca. 2008 von meinem Vater, da er sich eine neue CNC Fräsmaschine kaufte. Damit Fräste ich z.B. Schlitze in Rotorblätter um meine LED Streifen für das Nachtflugsystem einzubauen.

Etwas später bekam ich ebenfalls von meinem Vater die passende Drehmaschine mit Fräs-Aufsatz dazu.

Im Jahr 2013 bekam ich Leihweise die Portalfräse meines Vaters, da ich ein kleines FPV Cannopy für meinen EasyStar II in CAD gezeichnet hatte und das sollte nun gefräst werden. Als CAM verwendete ich EstlCam noch in der Version 5.

Diese Portalfräse durfte ich nach einem Jahr Ausleihen dann mein Eigen nennen – mein Vater kaufte sich eine neue Portalfräse. Die „Alte“ war mittlerweile auch schon ein 20 Jahre alter Eigenbau. Dank der ISEL Technik ist die Fräse heute immer noch im Einsatz.

Diese Portalfräse hatte ein Verfahrweg von 320 x 420 mm. Für mich reichte es für einige Projekte, wie z.B. das Easy Star II Canopy, die Holzuhren, der 3D Drucker Grabber i3, das Flugmodell SnapStick, den RES Segler Flores.

Bei einigen Arbeiten mussten die Bauteile in mehreren Schritten gefräst werden, da der Arbeitsbereich nicht ausreichte. Bei dem Rahmen des 3D Druckers kam hinzu, das auch die Breite nicht ausreichte, so mussten große Teile zweigeteilt werden und mit Verzapfungen verbunden werden.