Interesse an einem Forumsprojekt zur Entwicklung eines Laserdiodenmoduls mit Treiber?

  • Ah.... und nochwas...


    zum direkten belichten reicht eine geringere Leistung aus. Da muss man nicht mit brachialer Leistung drann, ist kontraproduktiv :D8)

    Gruß

    Michael


    Vom Handwerk kann man sich zur Kunst erheben. Vom Pfuschen nie.

    Johann Wolfgang von Goethe

  • Ich dachte ich erwähne das noch mal, weil ich gestern noch damit gebastelt habe: ich habe hier einen Bestückungsautomaten und einen Lötofen rumstehen. Wenn ihr also kleine Serien bauen wollt, dann biete ich den Automaten gerne für "Prosumer" Arbeiten an..


    - Matthias

  • Hi Matthias,


    da bringst du mich auch auf Ideen - hab' im Keller noch einen "manuellen" SMD-Bestücker von Fritsch rumstehen, den ich mal auf Nanopositionierer und "kameraunterstützte teleopertierte Mikromontage" umgebaut hatte ... könnte ich evtl. wieder zurück umrüsten.


    Fürs Löten entwickle ich gerade für die Firma mit den blauen und IR-Laserdioden diverse Module und Laserlöt-Strategien - hab' das vor Jahren schonmal mit 1kW-Halogenlampen und IR-Laserdioden fürs selektive Laserlöten und Hartlöten gemacht.


    Meine Firma ist aber auch der D-Distributor für die automatischen SMD-Bestücker von Termway (hier z.B. der kleinste "Desktop-Bestücker" http://gie-tec.de/downloads/db_tp300.pdf), so daß es da auch noch diverse Möglichkeiten gäbe ... muß ich mal schauen, ob es sich lohnt da auch noch aktiv zu werden ...


    Viktor

  • Hi Matthias,


    ... die dürfte von meinen Erfahrungen mit den Chinesen vom Preis her etwa in der "5k€"-Liga liegen, bis du sie hier hast?
    Wie schnell kann sie bestücken?


    Die kleinen Anlagen von Termway kosten ab 10k€ aufwärts, sind dann aber auch eher für größere Durchsätze bzw. Inline-Bestückung gedacht ...


    Viktor

  • Kaufpreis ist 3k plus Versand plus MWSt plus Einfuhr. Ja, da kommt man so in die Richtung. Aber ohne Maschine könnte ich keine Platinen mehr bauen. Weder meine Augen noch meine Motorik gibt das bei kleine SMD Bauteilen noch zuverlässig her. Mittlere Serien funktionieren nur, wenn man nicht die Reels laufend wechseln muss. Sonst wird es fummelig.


    https://youtu.be/6PJ7bpFo-sQ


    https://youtu.be/_g7Kqy_enc8

    Einmal editiert, zuletzt von matthiaswm ()

  • ... ich poste das hier auch nochmal -- fürs "Forumsprojekt" habe ich auf mehrfachen Wunsch hin ein "EierlegendeWollMilchSau"-Interface entwickelt, das ich auf Anfrage zusammen mit meinen Modulen anbieten werde.


    Das Teil ist eine Abwandlung meines "intelligenten" Laserdioden-Treibers mit Optokopplern, so daß ich das vorerst nur fertig aufgebaut und vorprogrammiert abgeben werde.


    Die Idee dahinter ist die, eine "beliebige Signalquelle" für die Lasersteuerung verwenden zu können (und auch verschiedene Laser und -Module damit ansteuern zu können) - es hat auf der Eingangsseite folgende Optionen:


    - beliebig (über Vorwiderstände) vordefinierbare Einganspegel von 3.3V bis 24V für die digitalen Eingänge
    - Optokoppler für alle digitalen Eingänge
    - schon vorhandene Taktquelle (z.B. Extruder-Puls bei 3D-Druck-Elektroniken) als Puls-Input
    - selber einen "geschwindigkeitsynchronen" Puls aus den X- und Y-Takten einer CNC-Steuerung zu generieren
    - Freigabe des Lasers per "LaserON"-Pin
    - noch ein zusätzlicher "User"-Pin für optionale Funktionen
    - Analoger Eingang (auch per Widerstand an 0-5V oder 0-10V anpassbar)
    - mit jeweil 4 paralleln Eingangs-Pins für die Laserversorgung und GND bis zu 20A Strom!


    Intern kann der "Betriebsmodus" über einen Wattuino (ArduinoPro-Clone mit 16MHz und 5V) für alle möglichen Varianten angepaßt werden (das mache ich aktuell selber nach Vorgabe).


    Am Ausgang (über Schraubklemmen) habe ich einmal die durchgeführte Versorgungs des Lasers - bei mir meist mit 8V / 9A.
    Und für die Ansteuerung der Treiber-Endstufe noch die 4 Pins: +5V, TTL/PWM, Analog, GND.


    Die mit dem Wattuino aktuell maximal mögliche Puls-Rate liegt bei etwas über 100kHz (der hat etwa 5µs Reaktonszeit).


    Falls hier noch jemand Ideen für weitere Modi oder Optionen haben sollte, die ich auch noch einbauen könnte - ein Bild von den Ein- und Ausgängen:


    Ein-Ausgänge1.jpg



    ***
    Nachtrag -- im betreffenden Thread in Peter's CNC-Ecke gehen die Wünsche inzwischen noch weiter - einige wollen wohl ein "Total-Rundum-Sorglos"-Paket auch gleich mit einer passenden CNC-Steuerung und Software dafür haben!


    Bin am überlegen, auch unsere "Firmen-Variante" von Pronterface mit der Laser-Toolbox und den ebenfalls für die Firma entwickelten 4-Achs-Controller mit ArduinoDue-Shield optional mit anzubieten ...


    Viktor

  • ... hier mal ein paar IR-Dioden mit "kurzer" Faser (die "Restfasern" haben bei "explodierten" Faserlasern meist irgendwas zwischen 100 bis 300mm, manchmal auch kürzer):


    Faserlaenge kurz.jpg


    Die mit der ganz kurzen Faser nehme ich für einen anderen Aufbau, wo eine größere Linse ohne Ferrule und Gewindehülse direkt davor in einem anderen Gehäuse positioniert wird.


    Die in der Mitte ist grenzwertig - da kann ich die Faser nicht mehr einrollen (wie bei der oberen), sondern muß die gerade lassen, was dann den Abstand im Gehäuse definiert.


    Bei einer längeren Faser kann ich die einrollen, so daß sie freier positioniert werden kann -- meist baue ich das in ein kleines Profilgehäuse ein, was dann zusammen mit dem Treiber auf die Z-Achse montiert wird ... das Netzteil und das Interface können dann fest an der Anlage montiert werden und mit Kabel über Schleppkette zur Z-Achse verbunden werden.


    Erst bei deutlich längeren "Rest"-Fasern lohnt sich ein "Einpacken" in einen Panzerschlauch und die Trenung zwischen Diode+Kühlung und Optikkopf, so wie bei dem Bild:


    30W-Diode Komplett.jpg


    Viktor

  • ... so langsam kommt die Routine rein - inzwischen traue ich mich sogar schon, zwei Fasern gleichzeitig einzukleben 8)


    Einkleben2.jpg


    Oben klebe ich das Faserende in die PEEK-"Ferrule" ein, unten eine Faser schon mit Ferrule in die Gewindehülse.



    Das spart auch 2K-Kleber, weil ich immer eine Mindestmenge anrühren muß, egal wie wenig ich davon brauche :S


    Viktor

  • ... inzwischen bin ich auch mit den "Internas" der defekten Faserlaser (aus denen ich die IR-Laserdioden extrahiere) etwas weitergekommen.


    Einige der defekten Geräte sind wirklich nur noch zum Ausschlachten der Dioden gut ... bei anderen ist "nur die Elektronik" defekt - die Dioden und auch Einkopplung in die Resonator-Faser sind noch intakt.


    Zumindest bei einem Typ der CW-Faserlaser habe ich es hinbekommen, den mit meiner eigenen Elektronik zum "Leuchten" zu überreden ... die Leistung im Bereich von 0.4 bis 1A (max. bei meinem stromregelbaren Netzteil) kommt auch ungefähr hin ... für die maximale Leistung brauche ich da aber auch nur 9A, also passen meine "Forumsprojekt-Treiber" auch dafür 8)


    Wenn ich wieder etwas Zeit habe, teste ich, was an Maximalleistung und Wellenlänge vorne rauskommt - wenn es die 130Watt und 1070nm des orignal "Faserlasers" sind, dann habe ich den praktisch wieder hinbekommen! - der Vorteil davon ist einmal die viel höhere Leistung (130Watt statt 9 oder 25 Watt der einzelnen Dioden) ... und außerdem die viel bessere Fokussierbarkeit (0.1mm in 30mm Abstand bei den Dioden, 0.03mm in 100mm Abstand beim Faserlaser!)


    Schaumema! ;)


    Viktor

  • ... hab's mal mit Leistungsmessung ausprobiert - mein Labornetzteil kann aktuell nur bis 1A bis 30V (aber bald sollte ich eins von Lambda mit bis zu 20A und bis 60V bekommen ;( )


    Die Kennlinie ab 1A bleibt ziemlich linear, so daß ich sie auch bis 9A (Maximalstrom für die Dioden) auf knapp 20Watt für die 4-er Gruppe und bis zu 2x 68Watt für die 14-er Gruppen extrapolieren kann:


    Diagramm1 0-1 A.jpg


    Wenn das bei dan anderen älteren CW-Typen auch so geht, können wir demnächst evtl. auch ein paar "refurbished" regel- und modulierbare CW-Faserlaser-Typen mit maximalen Leistungen von 20 bis 120 Watt @1070nm anbieten 8)


    Viktor

  • ... weil ich vorhin noch einen der explodierten Faserlaser "ausgeräumt" habe - hier ein Bild von den "typischen" 9Watt-Dioden mit abgebrannter Faser:


    9Watt-Dioden2.jpg


    Aus defekten Teilen mit noch intaktem Pump-Aufbau konnte ich auch welche mit der kompletten Faserlänge von bis zu etwa 1.4m rausholen ... jetzt schaue ich erstmal, ob ich solche nicht evtl. doch wieder als "Faserlaser" zum Laufen kriege [Blockierte Grafik: http://www.cncecke.de/forum/images/smilies/cool.gif]


    Viktor

  • ... Daheim konnte ich die letzte Zeit nicht mehr viel machen, dafür hat's für eine "proffessionelle" Version des EWMS-Interface+Treibers fürdie Firma gereicht - ich teste diese die nächsten Tage aus und stelle dann auch die technischen Daten (bzw. Grenzwerte) auf - sollten die gleichen sein, wie bei meiner eigenen Variante ohne Treiber ...


    Neues EWMS-Interface.jpg



    Wird Zeit, daß ich mit den Materialversuchen und Videos dazu weiterkomme [Blockierte Grafik: http://forums.reprap.org/mods/smileys/images/smilie8.gif]


    Viktor

  • ... hmmm ... wo ich gerade wieder "drübergestolpert" bin -- ich wollte ja noch ein paar Daten/Grenzwerte zu den Interfaces und Treibern posten.


    Die Interfaces laufen inzwischen in einigen Kunden-Anlagen und auch bei meinen 200Watt-Laserdiodenmodulen ohne Probleme mit kürzesten Pulsen von 5 Mikrosekunden mit den Wattuino (Arduino Pro Nano) drauf -- für kürzere Pulszeiten bzw. höhere Taktraten habe ich mir einen Teensy 3.6 geholt, das aber noch nicht dafür anpassen können ... der kann dann deutlich schneller bzw. die Leistung über PWM ist noch feiner anpassbar.


    "Probleme" habe ich eher mit der Konfektion der Fasern für Leistungen von 200 Watt in die Faser rein und am anderen Ende wieder raus -- da brennen mir bei >150 Watt und Faserdurchmesser bis 0.4mm immer wieder mal die Fasern ab ;(


    Hab' mir besseres Polier-Material besorgt und versuche mich da mal noch tiefer reinzuarbeiten ... evtl. auch ins Thema DIY-AR-Beschichtung 8)


    Viktor