Einschaltverzögerung bei Gravur - CO2 Glasröhre

Guten Abend,

ich habe das schon ein paar Mal beobachtet und habe es heute mal etwas systematischer untersucht.
Es gibt bei mir beim Raster-Gravieren beim Start einer gravierten Zone immer eine Einschaltverzögerung des Lasers.
Anbei ein Foto.

Das ist ein Rechteck 25x25mm, das ist nicht rastergraviert, sondern vektorgraviert.
Darin ein Raster von 4 Linien, die rastergraviert sind.
Die Gravierrichtung ist horizontal und bidirektional.

Man man nun erkennen kann:
Die vertikalen Linien scheinen aus 2 Punkten zu bestehen.
Genau hier sieht man die Einschaltverzögerung: wo der Laser von links nach rechts graviert ist die rechte Hälfte graviert, die linke "ausgelassen".
Wo er von rechts nach links graviert, ist die linke Seite da, die rechte fehlt.
Auf dem Foto nicht sichtbar: die horizontalen Linien sind sehr viel tiefer, ca. 0,5mm tief graviert, während die "Pixel" auf den vertikalen Linien sehr geringe Tiefe haben.

Graviert ist das mit 200mm/s und mit 40% Leistung der 40W-Röhre, also mit ca. 15 Watt.

Die Breite der vertikalen Linien ist in der Orignalvorlage 0,5mm, in der Gravur ca. 0,75mm.
Der Versatz ist etwa die Hälfte davon, also 0,25-0,35mm, sagen wir 0,3mm.
Die Geschwindigkeit berücksichtigt hat es hier eine Verzögerung beim Einschalten des Lasers von 0,3/200 = 0,0015 Sekunden bzw. 1,5 Millisekunden.

Die Verzögerung geht mit der Geschwindigkeit, je schneller gescannt wird desto länger ist der Abstand von eigentlichen Start.
Deshalb graviere ich bisher immer recht langsam (<50mm/s), weil dann diese Verschiebung der linken Kanten nicht so stark auffällt.

Ich habe heute auch mal das Netzteil getauscht und ein anderes getestet, Erscheinung 100% identisch.

So habe ich ja eigentlich keine Chance Fotos zu gravieren, 0,3mm bei z.B. 300 dpi sind ja fast 4 Pixel. 300dpi -> rund 12 Pixel /mm, also 1 Pixel 0,085mm. Also 0,3/0,85 = 3,5 Pixel.
Ansonsten ist auch bei feineren Strukturen von "nicht-Fotos" (Vektorgrafiken) von 2mm und kleiner schon mit den Auge sichtbar, dass die vertikalen Linien dünner sind. Kann man tlw. ignorieren oder kompensieren (vertikale breite machen), aber nervt trotzdem.

Wie ist das bei Euch, kennt ihr das?
Ist das das Netzteil?
Oder braucht eine Glasröhre so lange bis sie zündet?

Vg,
Conny

Daran habe ich schon gedacht, allerdings ist das nicht so trivial.
Denn auf der einen Seite müsste ich den Spannungsverlauf messen, der auf 20-25kV hochgeht.
Und auf der anderen Seite muss ich mit geringer Verzögerung im Mikrosekundenbereich - jedenfalls eine Kategorie kürzer als Millisekunden - die Präsenz oder sogar die Leistung des Lasers messen.
Damit scheidet dort die Kalorimeter-Methode aus, weil die auf Erwärmung basiert und träge ist.

Natürlich ist das alles lösbar, aber jedenfalls für mich nicht an 2-3 Abenden.

Deshalb wollte ich zuerst mal in die Runde fragen, ob das bekannt und typisch ist oder ob nur ich irgendwo ein Problem habe.

Zitat von VDX

... auch Faserlaser haben eine "Einschaltverzögerung", bis nach dem Einschalten dier erste Leistung kommt - das wird bei den Parametern der Galvo-Steuerung entsprechend als Verzögerung eingetragen und kann durchaus im Bereich von ein paar Millisekunden liegen!

Bei den CO2-Lasern ist das je anch Netzteil teilweise noch viel mehr ...

VDX
ok, dann ist das normal, dass ein CO2 so lange braucht. Wie kann man dann Fotos gravieren, wenn der dazwischen einfach 4-5 Pixel verliert? Oder bei mehr Speed noch viel mehr? Habe schon diverse echt super Ergebnisse gesehen, wie machen die das?
Oder ist das Knackpunkt da, dass der Laser dazwischen nicht auf Null fährt, weil ein Foto fast immer irgendeine Graustufe hat?
Wäre dann die Lösung bei Vektorgrafik nie schwarz/weiss zu gravieren, sondern grau/weiss, also 5% und 20%, wenn man mit 20% Leistung gravieren will?
Das wäre die Geschichte mit den Tickle-Pulsen, die wir in einem anderen Thread schon mal hatten.

Zitat von 48-2-CO2

Ich meinte nur, weil der Fehler (mit der durch Zündverzögerung erzeugten Verschiebung) laut Connyg erst "neuerdings" auftritt... Also über die "gewöhnliche", also bekannte Verzögerung hinausgegangene sich plötzlich aufgetretene Änderung eingestellt...

Wär ne Leih-/Proberöhre wohl am besten... (Also eine, die ansonsten nie gebraucht wird, nur als "Referenz" für solche Fälle dient)... Das würde wiederum den zeitaufwendigen "Minimal-Aufbau" ausserhalb der Laserapparatur umgehen...

@48-2-CO2Nein, nicht "neuerdings", seit ich die Glasröhre habe beobachte ich das. Bei der RF wäre mir nichts aufgefallen, aber da habe ich auch noch nicht drauf geachtet. Habe da nur ein paar Holzschilder graviert, da ist das weniger kritisch. Aktuell sinds ein paar Sachen, wo man es mehr sieht, wenn es Versatz gibt, Schilder in Plexiglas usw. Da fällt eine Asymmetrie X-Y schon eher auf, also dass Buchstaben in Y schmälere Linien haben als in X.

Es geht nicht um Versatz, das wär ja einfach, da verschiebe ich notfalls einfach mein Bild ggü. dem Rahmen, wenn es keine Option gäbe.
Aber es gibt keinen Versatz, das passt. Merkt man bei Bidirektional, das Ergebnis sitzt genau im Vektorgravierten Quadrat, deshalb habe ich den Test gemacht.

Es geht um Einschaltverzögerung. Auch innerhalb des Bildes, wenn ein Stück nichts ist (nennen wir es weiß) und dann Pixel kommen (nennen wir es schwarz), dann dauert es 1,5 Millisekunden oder bei 200mm/s und 300dpi eben 4-5 Pixel bis er einschaltet.
Das bedeutet Strukturen von <5 Pixeln im Bild kann ich nicht darstellen, v.a. wenn vorher weiß kommt.

Wunderzwelch,
weniger Geschwindigkeit hilft, ab 40mm/s ist es kaum mehr sichtbar, d.h. die Pixel werden weniger.
Wenn es bei 200 4-5 Pixel sind ist es bei 40mm/s nur noch knapp einer.
Deshalb fahre ich auch sehr langsam beim Gravieren.

Und natürlich gibt es im erstem Millimeter zusätzlich noch ein Problem mit der Tiefe der Gravur, die Leistung baut sich inkrementell auf, d.h. Der Laser schaltet nach 4-5 Pixel ein, ist dann erstmal schwach und brauch dann weitere ca 5 Pixel bis er da ist.
Sieht man in meinem Test, leider auf dem Foto nicht so gut: die horizontalen sind richtig tief, ca. O,5mm, die vertikalen sind nur an der Oberfläche leicht angeritzt.

Würde ich nur 1 Pixel gravieren in dem Test, dann wäre da nichts zu sehen.

Zitat von d1979be

backslash?
Das wäre eigentlich mein zweiter versuchsansatz. wie ist denn die Riemenspannung?

Backlash müsste ich doch beim Vektor-Quadrat an den Ecken sehen können?
Und dann wäre beim unidirektional Scannen die Gravur weiter links und nicht weiter rechts, oder?
Und das Ende der Gravur ist ja richtig, nur der Start verzögert.

Aus all dem: nein, es ist kein Backlash.

Ja, reine Verzögerung wäre auch etwas einfacher, das reduziert nicht die Auflösung.
Aber der Effekt „Anlaufzeit“ des Laser verringert die Auflösung und das gerade für die feinen Details. Ich verliere bei Speed 200 dabei alles, was kleiner als 4-5 Pixel ist.

Nochmal die Frage vom Anfang: kennt ihr das genau so bei den Glasröhren? Ist da so?
Das hab ich jetzt noch nicht so rausgelesen, nur Viktor sagte dass er das schon gesehen hat.

Wenn es so ist, muss ich damit arbeiten. Wenn es nicht für alle so ist, würde ich vielleicht mal tiefer in mein Setup einsteigen, wo das Problem liegt.

Im Prinzip gäbe es 2 mögliche Stellen:
- die Röhre braucht solange zum Zünden. Dann könnte ich nix machen, ist dann so. Da hab ich aber gelesen, dass die Röhren 5kHz können, glaub ich also nicht.
- das Netzteil hat eine überdimensionierten Eingangsfilter um das PWM in analog zu wandeln und hat dadurch 1,5ms Verzögerung. Das könnte ich mir bei den günstigen sehr gut vorstellen.

Wenn es das Netzteil wäre müsste ich mir mal den PWM-analog Filter ansehen und kleiner dimensionieren.

Das hab ich gestern graviert als Test für ein Türschild.
Plexiglas mit weissem Acryllack hinter-lackiert. Grafik graviert, ca. 0,3mm tief. Mit grünem Lack hinterlackiert.
Sieht mit blossem Auge weniger unruhig aus, also der Versuch war erfolgreich.

Das ist mit 400dpi und 35mm/s graviert, da sieht man den Verzögerungseffekt kaum noch. Aber es ist halt furchtbar langsam. Dieser Test mit 10cm Breite und ca. 5cm Höhe hat schon eine halbe Stunde gedauert.
Das finale Schild mit ca. 40x20 wird bei mehreren Stunden liegen, wahrscheinlich 6-8h.
Ist nicht gewerblich, hier ein Geschenk. Aber trotzdem wäre es schön, wenn es eher in 1-2h machbar wäre... also mit 100-200mm/

Dann fährst ein Stück aus dem Fokus, oder?

Ja, das wäre für diesen Fall eine Variante, die ich zum Zeit sparen mal probieren könnte.

Aber meine eigentliche Frage - die sich eher auf Gravur feiner Strukturen bzw. Fotos generell bezieht - ist noch nicht beantwortet:

Wer kennt das Problem noch?
Und weiss jemand wo es herkommt, Röhre oder Netzteil?
Gibt es außer langsam gravieren noch andere Methoden der Verbesserung?