K40 - Versatz beim Rastern

Das moshi Board ist leider proprietär. Immerhin gibt's den Whisperer. Such mal nach cohesion 3d. Das scheint Plug n Play zu sein.

Das was es gibt in derlei Lasersoftware ist eine Kompensation für den Backlash, denn das ist ein typisches mechanisches Problem.

Ich wäre mir relativ sicher, dass kein Lasercontroller den Zündzeitpunkt des Laser berücksichtigt.
Das könnte höchstens die ansteuernde Software, die dem Controller die Bewegungsdaten schickt.
Die könnte *theoretisch* das "Ein"-Signal für den Laser 1ms früher senden.
Ich habe das aber noch nie als Option gesehen oder gelesen.

Am Ende äussert sich das auch nur bei den feinsten Strukturen, die im Zusammenspiel mit der Geschwindigkeit im Vergleich zur Reaktionsgeschwindigkeit des Lasers kritisch werden.
D.h. Auflösung einer Fotogravur geht nicht unter der Reaktionszeit des Lasers.

Beispiel: eine Serie Pixel nacheinander jeweils abwechseln schwarz-weiss-schwarz-weiss etc.
Dann hast Du also immer: Laser ein, Fahrstrecke, Laser aus, Fahrstrecke, Laser ein.
Wenn nun die Reaktionsgeschwindigkeit des Lasers bei dieser Geschwindigkeit einen relevanten Anteil der Strecke des Pixels ausmacht, dann kannst Du diese Pixel nicht mehr voneinander trennen, denn der Zyklus: Abschalten, Pixel, Einschalten ist nicht mehr darstellbar, die Reaktionszeit "verwischt" die Kante des Pixels so sehr, dass sie verschmelzen.
Würde man hier entweder mit der Aufbereitung des Bildes oder mit einer proaktiven Verschiebung des Zündzeitpunkts nachhelfen, dann würde das in einer rein "schwarz" gravierten Linie resultieren, da der frühergelegte Zündzeitpunkt die weissen Pixel auffrisst.

Das heisst also Du kommst niemals auf eine Auflösung, die unter der Zündverzögerung des Laser liegt.
Sei die Zündverzögerung 1ms und die Graviergeschwindigkeit 100mms/s sind das 0,1mm = 254dpi. Bei 200mm/s also 0,2mm = 127dpi, bei 300mm/s schon 0,3mm = 85dpi.
Das gilt in Gravierrichtung.
Und als zweite Dimension, in jeder Richtung hast du noch die Fokusgröße des Lasers. Die ist bestenfalls 0,1mm, also weniger als 0,1mm = 254dpi ist nicht darstellbar.
Also hast Du in X und Y bestensfalls 254dpi. Und in Gravierrichtung (sei es "X") je nach Geschwindigkeit sogar weniger, siehe oben.
Oder anders gesagt: mit 100mm/s kannst Du gerade noch die maximale Auflösung erreichen.

Dazu kommt noch, dass es nicht nur eine Einschaltverzögerung des Lasers gibt, es gibt auch eine Rampe wie die Leistung ansteigt.
Kann ich bei meinen Gravuren auf Plexi mit 300mm/s ganz deutlich sehen, dass die Seitenwände quer zur Rasterrichtung keine "senkrechte" mehr sind, sondern Rampen von ein paar Zehntelmillimetern.
Das verschlechtert obige Rechnung sogar noch, da alle "Einzelpixel" sehr viel schwächer graviert werden als zusammenhängende Streifen.

Zitat von chrhartz

Danke für die Erläuterungen! Ich muss klar sagen, dass die UL-Laser im Maker-Space da entweder
kompensieren oder eine andere Technik für die Ansteuerung nutzen.

Vermutlich haben die UL Geräte RF-Laserquellen statt Glasröhren.
Das ist technisch eine ganz andere Liga. (leider auch presilich)
RF-Laser Pulsen sehr viel schneller und haben auch eine bessere Strahlqualität. (Fokussierbarkeit und Leistungsdichte)
Mit meinem RF-Rayjet kann ich bei Verwendung der 1,5" Linse 500 DPI auf Arcryl selbst bei 1000mm/s noch als Einzelpunkte unterscheiden. (natürlich nicht mit bloßem Auge)

Die UL-Laser sind das CO2-Röhren oder RF-Laser? Denn RF sind ganz anders angesteuert, die können m.E. eher 5-10kHz, also haben einen Bruchteil an Reaktionszeit wie die CO2-Röhren.
Die haben auch oft einen "Tickle-Pulse", der das Plasma aufrecht erhält. Genau das macht man eigentlich, wenn man die Glasröhre einige Pixel for dem "Schwarz" schon mit ca. 10% vorheizt.
Die Frage ist, was geschieht, wenn man den Laser einfach immer mit diesen knapp 10% laufen lässt während er graviert.... verschleisst er dann schneller? Ist es besser? Ist es egal?

Wo liest Du das, dass die Gerbil die Gravur verbessern?

Wenn eine Glasröhre Zündet graviert sie auch.
Also wäre das "Vorheizen" bei 10% wohl eher kontraproduktiv...

... mit meinen Arduino-Laser-Treibern habe ich auch RF-Laser angesteuert - das waren "Firestar V30" mit 30Watt von Synrad.

Für den "tickle-Puls" habe ich einen kleinen Oszillator mit 5kHz und 1µs langen Pulsen draufgegeben, was noch keine Leistung ausgab -- zum Lasern dann einfach mit längeren Pulsen (ab 5 Mikrosekunden bis 300 Mikrosekunden Länge) überlagert ...

Viktor

Zitat von ichbinsnur

Wenn eine Glasröhre Zündet graviert sie auch.
Also wäre das "Vorheizen" bei 10% wohl eher kontraproduktiv...

Ich habe es experimentell gefunden, dass bei mir bei 9% nix graviert, aber die Zündung bei der Gravur >=11% sich um 700ms beschleunigt, also fast halbiert.

Okay, wenn du unter der Zündschwelle bleibst kann das natürlich gehen.
Allerdings dürftest du dann auch kein Plasma haben bei einer DC-Glasröhre.
Nur das Netzteil muss nicht von NULL Hochfahren, sondern ist schon auf 9% "Vorgeladen".

Ob das Lebensdauertechnisch was ausmacht weiss ich allerdings nicht.

Zitat von Gewindestange

kommt ja auch da drauf an, mit welchem speed du drüber flitzt.

die Laufrollen müssen natürlich sauber laufen, sonnst suchst du dir nen Wolf.

Ich meine, irgendein User verkauft gerade im Bieterbereich Laufrollen.

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Der User bin dann wohl ich

Ja, genau.
Das mit dem „keeping the tube energized ist genau der Trick. Dann bekommt man auch höhere Auflösung raus.
Wobei das Limit dann immer noch der Fokusspot ist.
380dpi wären 0,07mm für den Fokus. Das geht mit den Glasröhren nicht, der Spot ist eher doppelt so groß.

Zitat von connyg

Wobei das Limit dann immer noch der Fokusspot ist.
380dpi wären 0,07mm für den Fokus. Das geht mit den Glasröhren nicht, der Spot ist eher doppelt so groß.

Mit ner Strahlaufweitung und ner 1,5" Linse kommst du auch mit ner Glasröhre deutlich unter 0,1mm.
Allerdings dann fast ohne Fokustiefe.

Ich meine ja den Standard wie die meisten gebaut sind.

Zitat von ichbinsnur

Mit ner Strahlaufweitung und ner 1,5" Linse kommst du auch mit ner Glasröhre deutlich unter 0,1mm.

Wenn der Strahl auf 10mm aufgeweitet ist gerade eben so vielleicht - theoretisch.
Die Faustformel für den Fokus bei idealem Gaussstrahl und Strahlparameterprodukt M2 = 1,0 und Divergenz = 0 lautet:
1,27 x Wellenlänge x Fokusbrennweite / Strahldurchmesser

Beispiel 1,5 Zoll Brennweite und 5mm Strahldurchmesser:
1,27 x 0,01mm x 75mm / 5 = 0,19mm

Die Schärfentiefe (Der Bereich wo der Fokus bis maximal 1,4fach größer wird) ergibt sich aus

2,5 x Wellenlänge x
(Brennweite / Strahldurchmesser)2

Im Beispiel also 2,5 x 0,01mm x (75 / 5)2
= 5,6mm

Bei doppeltem Strahldurchmesser 10mm viertelt sich die Schärfentiefe auf 1,4mm

Bei diesen groben Rechnungen werden Idealwerte vorrausgesetzt, wie M2 = 1,0 oder Divergenz = 0, was in der Praxis nie auftritt.
Man kann also gerade beim Fokusdurchmesser immer noch einen Faktor in Richtung "schlechter" hinzugeben.

Wenn man beschriftet und das Material gerade erst nahe der Spitze der Gausskurve anfängt zu reagieren, kann es sein dass auch dünnere Linien zu erzeugen sind. Die Berechnungen basieren auf einem Strahldurchmesser bei ca. 38% der Maximalleistung auf der Gausskurve.
Das funktioniert aber nur bei Oberflächenbearbeitung. Daher werden Linien schmäler, wenn man die Leistung reduziert oder Geschwindigkeit erhöht.

Sorry, ist offtopic, wollte das nur mal erwähnen.

Gruß

Joachim

Gar nicht Off-Topic.
Das ist klare Argumentation, dass man auf diese 380dpi nicht kommen kann mit einer Glasröhre.

Zitat von JoJo

Beispiel 1,5 Zoll Brennweite und 5mm Strahldurchmesser:
1,27 x 0,01mm x 75mm / 5 = 0,19mm

Kläre mich bitte auf, überlese ich etwas oder ... ?
Wie kommst du bei 1,5" Brennweite auf den Wert 75 mm? (müssten das nicht 38,1 mm sein?)

... ja, die Rechnung würde ich auch gerne im Detail sehen ...

Viktor

Hmm...
Mit der Richtigen Brennweite ergäbe das :

Beispiel 1,5 Zoll Brennweite und 5mm Strahldurchmesser:

1,27 x 0,01mm x 38,1mm / 5 = 0,097mm

Die Schärfentiefe (Der Bereich wo der Fokus bis maximal 1,4fach größer wird) ergibt sich aus

2,5 x Wellenlänge x (Brennweite / Strahldurchmesser)x2

Im Beispiel also 2,5 x 0,01mm x (38,1 / 5)x2 = 0,38mm

... hat jemand hier einen RF-Laser im Einsatz und dafür in etwa mal den Fokusdurchmesser bei gegebenem Abstand nachgemessen, um das mit einer CO2-Glasröhre vergleichen zu können?

Viktor