Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Betrieb, Bau und Modifikation von Festkörper- und Diodenlasern (keine Pointer)

Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon ASZ » Fr 17 Feb, 2017 8:41 pm

Danke für die Bilder, Viktor.
Grad so habe ich das auch gemessen mit dem nach deiner Vorlage nachgebauten Treiber.
Schön zu sehen, dass der Einschaltimpuls nicht überschwingt.
Gruß Achim
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Fr 17 Feb, 2017 9:18 pm

Hi Achim,

ja, das größte Problem bei all den anderen Hochstrom-Diodentreibern scheint der on-board DC-DC-Wandler zu sein, damit sie weniger Strom ans Board übertragen müssen - die enorm kurzen und steilen Flanken bringen per "Übersprechen" über die Platinenoberfläche und auch selbst über die eingebetteten Masse- und Versorgungslayer jede Regelung aus dem Tritt :freak:

Ich habe inzwischen mehrere gescheiterte Versuche von anderen Firmen hinter mir, die Pulsqualität und Stromfestigkeit/Belastbarkeit meiner "einfachen" Treiber nachzubauen - sie bekommen eventuell den Strom hin, aber dann entweder mit Spikes von bis zu 100% Stromüberhöhung, oder mit so langsamen Ein- un Ausschalt-Flanken, daß sie bei 10A Stomregelung maximal 20kHz als Pulsfolge hinbekommen ... ich bin bei dem jetzigen Board mit 10A-Pulsen bei etwa 100kHz (wenn ich den Puls nicht voll "ausfahre" schaffe ich auch 500kHz) und beim Vorgänger, den ich noch etwas auf schnellere/steilere Flanken hin designt hatte, konnte ich bis knapp 2MHz sauber schalten ... ansonsten bekomme ich den Strom nicht schnell genug durch die Leiterbahnen und die Laserdiode durch :?

Bei kleineren Strömen habe ich ohne Probleme 2-3MHz hinbekommen und weiß von anderen Entwicklern, daß sie Laserdioden mit etwas unter 1A Strom mit bis zu 100MHz geschaltet haben wollen :shock:

Wenn ich mich mal in die Regionen aufmachen sollte, dann werde ich wohl Parallele synchron geregelte Treiber verwenden - hab' noch ein uraltes sebstgebautes Labornetzteil hier, daß ich mit 16x LM317 Strom-/Spannungsreglern aufgebaut hatte, mit dem ich meine ersten Tests gemacht hatte ... das konnte über "verteilte Strompfade" (jeweils max 1A pro LM317) bis zu 4MHz schnell schalten, ohne Spikes zu erzeugen :freak:

Viktor
Zuletzt geändert von VDX am Fr 17 Feb, 2017 9:47 pm, insgesamt 3-mal geändert.
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Fr 17 Feb, 2017 9:43 pm

... hmmm ... ich sollte evtl. mein "Geschäftsmodell" ändern :freak:

Hab' mal nach kommerziellen Hochstrom-Laserdiodentreibern geschaut - Thorlabs hat z.B. Treiber mit max. 5A / max. 100kHz für etwa 2.6k€ Netto; oder 20A / 50kHz für über 3k€ :?

Alle anderen = entweder weniger Strom, und/oder deutlich langsamer, und/oder noch teurer ... und schneller als 100kHz habe ich noch keinen gefunden ...

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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon ASZ » Sa 18 Feb, 2017 10:34 am

das sehe ich auch so, Viktor.
Und nicht nur im Hochstrombereich. Selbst zur schnellen Ansteuerung der Spiegelgalvos könnte ich mir die Schaltung vorstellen...

Gruß Achim
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon ASZ » Sa 18 Feb, 2017 10:42 am

....eine alte Geschichte dazu:
Mein Physikprof hat uns 2 Kassettendecks mit eletromechanischer Kasettenklappen-Verriegelung gezeigt. Das erste Deutsche Wertarbeit. Die Entriegelungsspule nach den Grundsätzen Deutscher Ingenieure mit dickem Draht gewickelt und so groß wie ein Markstück. Das zweite aus Japan, klein wie ein Pfennigstück mit dünnem Draht und selbstabschaltung nach ein paar Millisekunden.
Was er damit sagen wollte ist wohl klar... :roll:
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Sa 18 Feb, 2017 8:14 pm

Hi Achim,

das mit den Unterschieden beim Design von Haltespulen oder induktiven Aktoren habe ich um 1980 herum über einen Bekannten beim Service der Firma Gould gesehen - die haben damals XY-Schreiber und Plotter (Antrieb Sevo/analog oder Stepper/digital) gebaut und repariert ... von da hatte (bzw. habe ich noch) meine ersten Plotter-Mechaniken her.

Ein gängiges Problem waren dabei die Stift-Magnetspulen - da gab es diverse Typen und Ansteuer-Optionen - eintweder wurden sie zu heiß, oderzuwenig Kraft oder zu groß/schwer.

Hab' mir von damals noch ein paar Gould-Köpfe eingelagert, mit denen ich meine ersten Photo-Plotter und auch die ersten Stiftplotter aufgebaut hatte ... ab den Laserdioden mit Fokusabständen von 10-20mm brauchte ich die dann nicht mehr ... sind für ein paar Mikro-Entwicklungen aber immer noch gut gewesen :wink:

Du ahnst überhaupt nicht, was ich an "Schätzchen" aus den diversen Kontakten zu den "inneren Kreisen" bei diversen Firmen und aus meinen Entwicklungsprojekten für Firmen und Institute noch im Keller habe -- da sind die diversen Faser-Laser nur die "Spitze vom Eisberg" :freak: ... für meine Frau ist das aber meist nur "... Schrott, der den Keller zumüllt" :roll:

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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon ASZ » Sa 18 Feb, 2017 10:30 pm

Ich kann mitfühlen Viktor. Hab auch nur "Schrott" im Büro und Keller :)
Eben erst fürn Appel und Ei eine Ladung Fotokarton aus einer Geschäftsauflösung gekauft...
Kennnst du diese Vorlagen? http://monicascreativeroom.se
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » So 19 Feb, 2017 1:25 am

... ja, kommt mir bekannt vor - ein Bekannter hat mich vor ein paar Wochen als "VIP" (mit "Insider"-Karte) auf die Messe Paperworld in Frankfurt eingeladen -- was meinst du, was die da als Designs und Variationen aufgefahren hatten :shock:

Ein paar wenige Firmen machen sowas noch selber ... die meisten importieren den ganzen Design-Kram aber aus China, wo das in tausendfachen Varianten billigst hergestellt (gedruckt, geprägt, geschnitten, gefaltet, ...) wird :?

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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Mo 06 Mär, 2017 2:10 pm

... weil ich auf die Schnelle eine (Prototyp) Montagehalterung für einen Faserlasekopf brauchte und keine Lust hatte, meine alte Fräse abzuräumen und die aus Alu zu fräsen, habe ich sie als 3D-Stapel aus Sperrholz gelasert :wink:


Schritt 1. - Konstruktion in Corel (export als HPGL):

Faserlaserhalterung-Corel.jpg



Schritt 2. - lasern:

Faserlaserhalterung-gelasert.jpg



Schritt 3. - fertig:

Faserlaserhalterung-fertig.jpg



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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Mo 06 Mär, 2017 2:22 pm

... so sitzt der Galvo-Kopf mit Halterung auf meiner Servo-Anlage - Arbeitsbereich pro "Fix-Position" sind 110x110mm, die Software kann aber auch größere Dateien in "Kacheln" zerlegen und die jeweilige XY-Position entsprechend anfahren ... ich muß eigentlich nur noch eine Zwischenschaltung zusammenlöten, um die Gate/Shutter-Funktion per Software nachzulegen, dann mache ich Markier-Tests :freak:

Faserlaserhalterung-montiert.jpg



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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Di 07 Mär, 2017 10:52 pm

... hier noch ein Bild vom Laserdiodenmodul im Gehäuse (darunter zwei der Vor-Prototypen) -- da kommt noch eine ähnlich ausgefräste "Oberschale" drüber und die Kanten werden noch abgefast, damit's etwas harmonischer ausschaut :wink:

Lasermodul Aufbau.jpg



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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon Hatschi » Mi 08 Mär, 2017 6:03 am

Wieder mal ein feines Stück Arbeit!
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Mi 08 Mär, 2017 12:37 pm

... Danke :oops:


Hab' die Elektronik für den Galvoscanner mit CW-Faserlaser auch soweit hinbekommen - hier ein Video vom ersten Test mit etwa 20% Leistung des Faserlasers:

https://vimeo.com/207439809



... und hier nochmal das Gleiche mit mehr Power (etwa 75% des Faserlasers) - ein Pulslaser würde noch deutlich mehr wegdampfen:

https://vimeo.com/207440970
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Mi 08 Mär, 2017 5:01 pm

... und hier mal richtigherum mit Markieren von Text auf eine Eisenplatte -- das funkt so schön :wink: )

https://vimeo.com/207474893

Viktor
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon Erics » Mi 08 Mär, 2017 6:49 pm

Ich kauf für sowas immer Wunderkerzen. Aber wenn das jetzt auch mit Lasern geht ;-) Sieht schon witzig aus.
Ansonsten baue ich jetzt erstmal den MaXYposi aus der aktuellen Make zeitschrift auf Mal sehen wie gut sich das teil dann auch mit Lasern nutzen lässt. Anregen hast du ja schon viele geliefer. An dieser Stell auch noch mal vielen Dank für das Teilen. Ich lese hier immer wieder gerne etwas von den Erungenschafften.
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Do 16 Mär, 2017 11:56 am

... der "Vollständigkeit halber" poste ich hier auch den Vergleich zwischen dem ursprünglichen RADDS+RAPS128-Controller (in der linken unteren Ecke) und unserer aktuellen "industriegerechten" aber zum RADDS völlig kompatiblem Steuerung mit Anpassung/Modifikation an das Lasermodul als Werkzeug:

Vergleich RADDS - GT3003.jpg



Der größte Unterschied zum RADDS (neben der Größe) ist die Anhebung der I/O-Level auf 24 Volt (statt 3.3V beim ArduinoDue/RADDS) und Optokoppler für die rausgeführten I/O's ... und 44 Volt VErsorgungsspannung für die Schrittmotor-Endstufen (obwohl hier auch die kleinen RAPS128 als Teiber rein könnten) ...

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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon Death » Do 16 Mär, 2017 1:07 pm

VDX hat geschrieben:... ich sehe zwar die Klicks, 's ist aber manch mal schon recht monoton :?

Ich pflege fast die gleichen Threads hier, in "Peter's CNC-Ecke" und im Laser-Subforum im deutschen RepRap-Forum - da kommt dann doch schon mal etwas mehr zurück :wink:

Viktor



Also dann will ich auch mal meine Hochachtung vor deiner Arbeit hier kenntlich machen.

Hut ab. :D

Gruß
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon Micha » Do 16 Mär, 2017 1:18 pm

VDX macht das schon Super!
Super qualität wie hier und auch in anderen Foren.

Wenn man sich die Verdrahtung anschaut, könnte man denken es wer Industriell gefertigt!
Weiter so!!!!!!!!

Die meisten klicks kommen vom abschauen! :lol:
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Do 16 Mär, 2017 3:23 pm

... Danke :oops:

Micha hat geschrieben:Wenn man sich die Verdrahtung anschaut, könnte man denken es wer Industriell gefertigt!


... das ist irgendwie schon industriell :freak: ... wir machen das in einer "Mini-Gruppe" mit dem Chef als Maschinendesigner, mir als "Tüftler" und einem Kollegen, der die mechanische Endfertigung (Löcher bohren) und die Montage der Basis macht, so daß ich meine Module integrieren kann.

Morgen Abend fahre ich nach Frankfurt und baue den Stand für Sa+So auf der "Make Rhein-Main" auf - hier ein Thread dazu: viewtopic.php?f=10&t=57764

Da habe ich zwei von den Anlagen - einen "CNC-Simply" Pastedispenser zum Drucken von blauem UV-härtenden Kleber für die give-aways ... und einen eingehäusten XYZ-Laserplotter mit einem LED-Dummy-Modul statt Laser drauf (keine Absaugung und kein LSB nötig).

Ich werde den Leuten da in etwa was darüber erzählen, wie OpenSource sich mit kommerzieller Fertigung verträgt bzw. für kleine Firmen schon fast unabdingbar sein kann ... und jede Menge Teile, Muster und Prototypen aus meinen Mikro-/Nano-Muschelkram-Kisten dabei :wink:

Viktor
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Do 23 Mär, 2017 10:27 pm

... so schaut das vorher blank gefräste Alu-Gehäuse nach dem Glas-Perlstrahlen aus:

Lasermodul-Gehause Perlgestrahlt.jpg



Ich werde noch die Aufkleber dafür lasern und draufkleben - am Montag baue ich beim Kunden die Anlage auf und fahre sei ein ... dann gibt's evtl. noch ein paar Bilder von der Anlage ... schaumema! :wink:

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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Mi 29 Mär, 2017 10:08 pm

... hier das "perlgestrahlte" Modul mit den Aufklebern versehen auf der Z-Achse:

Advance-Diodenmodul2.jpg



... und so schaut die Anlage zum Markieren/Gravieren von Schaumstoff- und Schuh-Einlagen aus:

Advance-Aufbau3.jpg


Advance-Aufbau5.jpg



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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Do 30 Mär, 2017 3:14 pm

... hab' mit einem anderen 60W-CW-Faserlaser ausprobiert, wie sich schwarze Farbe von Aluminium entfernen läßt (geht in Richtung Metall-Reinigung):

https://vimeo.com/210773147


Hier ein Bild vom Ergebnis - links eine schwarze Fliese, rechts die vorher schwarz lackierte Alu-beschichtete Dibond-Platte:

100_1353.JPG



Irgendwann baue ich das Teil noch auf einen Puls-Faserlaser um und probiere aus, wie sich Metall damit "3D-gravieren" läßt :freak:

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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon Death » Do 30 Mär, 2017 7:14 pm

Hallo Viktor,

erst mal wieder Toll was du da gewerkelt hast :D

Aber ich habe mal eine Frage, das Sicherheitsschutzglas, wie teuer ist so ein Sichtfenster ?


Gruß
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Do 30 Mär, 2017 9:31 pm

Hi Michael,

Danke! - geht aber nicht nur an mich ... die Gehäuseplanung und Materialbestellung hat mein Chef gemacht, den Grund-Aufbau auch er mit einem Kollegen -- vor Ort hat vor Allem der Kollege das für den Transport teilzerlegte Gerät wieder zusammengebaut ... ich habe dann eigentlich nur noch die Installation und Einrichtung gemacht und die Anpassungen an den diversen Programmen, um die Anlage als "Halb-Automat" in die Fertigungslinie aufnehmen zu können :wink:

Zum Laser-Schutzfenster - das hängt von der abzuhaltenden Wellenlänge und Schutzstufe ab - rechne mal bei zertifizierten Fenstern mit etwa 600€ pro Quadratmeter :?

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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon Death » Fr 31 Mär, 2017 5:53 am

Ja, das es teuer ist, das hab ich mir schon gedacht, nu hab ich ja mal ne Hausnummer :D

Danke für die Info :D
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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon VDX » Do 20 Apr, 2017 6:38 pm

... bin gerade am Zusammenbauen und Einfahren unseres "richtigen" Markierlasers - hier ein paar Bilder vom Aufbau ... morgen ist das Teil komplett eingehäust und ich bringe es am Nachmittag zur LF-Convention nach Königsberg mit - dann können wir damit auch etwas "rumspielen" ;)

gieMARC-Aufbau1_seite.jpg


gieMARC-Aufbau1_front.jpg


gieMARC-Aufbau2.jpg


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Re: Vergleich verschiedener Laserdioden-Typen und Gehäuse

Beitragvon Death » Do 20 Apr, 2017 7:41 pm

Hübsch :D
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