Laserlicht Strich statt Punkt

    Zitat von Plottmania

    kann ich einen ganz normalen Kollimator da reinschrauben oder muss man da wirklich auf die Leistung achten

    "Normal" gibt es nicht.

    Es gibt jede Menge verschiedene Brennweiten. Irgendwo zwischen 4 und 10mm. Die Lieferanten schweigen sich aber leider meistens über genaue Angaben aus.

    Desweiteren gibt es unbeschichtete, speziell für 445nm beschichtete oder welche mit Breitbandbeschichtung.

    Der Wirkungsgrad ist entsprechend verschieden.

    Außerdem gibt es die ganz billigen Kunststoffkollimatoren, die Dir bei der Leistung innerhalb kürzester Zeit abfackeln

    und Glaskollimatoren. In 1-, 2- oder 3-Linsen Ausführung.

    Also ein ganz schön weites Feld. Da fast niemand technische Daten anbietet, hilft fast nur, sich eine ganze Ladung verschiedene zu besorgen und zu probieren.


    Das einzige was zumindest die meisten gemeinsam haben, ist das M9x0.5 Gewinde.

    JoJo,


    hast Du da einen Anbieter der etwas halbwegs vernünftiges anbietet?

    Ausserhalb von Ali oder Amazon?!


    Danke


    MfG Stephan


    Nachtrag: ich hab die Bilder gesehen vom Laser den KiKa hat...das ist wohl kein Neje Laser.


    Nachtrag: falls jemand so ein Rad braucht für den Fokus, ich druck die gern gegen Erstattung der Versandkosten von ca. 3,5 € falls kein 3D-Drucker vorhanden ist : )

    und die bestehen aus was?


    Da hat der JoJo nicht unrecht, es gibt keine Informationen aus was die bestehen.

    Jo, ich denke LaserTack verkauft hier keinen Schrott aber als Kunde möchte man wissen was im Paket liegt!

    Nur mal so als Wink...ich hab gerade auf Ebay nachgefragt und warte auf Antworten.

    Bei einer sehr langen Brennweite kann es passieren, dass ein Teil des Lasers nicht auf die Linse passt.

    Da der Austrittswinkel des Lichts von der Laserdiode recht groß ist, wird der Fleck ja größer, je weiter man weg ist.

    Und da eine langbrennweitige Linse weiter weg steht, ist dort der Fleck an der Eintrittslinse groß.


    Bei kurzbrennweitigen Linsen passt es besser, aber sie sind schwieriger einzustellen, weil der Weg beim Verstellen mit dem Gewinde entsprechend kleiner wird.

    Auch kommt dazu, dass sich der Abbildungsmaßstab ändert. Wenn man den Fokus auf einen feste Entfernung einstellt, also z.B. 50mm dann wäre das ja eine theoretische "Brennweite des Systems" von 50mm. Die Linse hat ja aber nur 4 oder 10mm echte Brennweite.

    Das Verhältnis bestimmt den Vergrößerungsmaßstab der Abbildung. Genauer gesagt, das Verhältnis der Abstände Laser - Linse - Arbeitsfläche.

    Bei einer 10mm Linse ist das Verhältnis niedriger als z.B. bei einer 4mm Linse, wenn beides auf 50mm Distanz fokussiert wird.

    Der minimale Fokusspot wird bei der 4mm Linse viel größer sein als bei der 10mm Linse.

    Der "Laserkegel" wird bei der 4mm Linse auch schmaler sein.


    Man stelle sich eine 1:1 Abbildung des Diodenemitters vor. Bei einem Abstand von 50mm vom Diodenemitter zur Arbeitsfläche wäre dies mit einer Linse mit 12,5mm Brennweite in 25mm Entfernung zum Laseremitter möglich. Theoretisch! Denn der Lichtkegel wäre auf der Linse schon über 20mm groß, daher müsste die Linse sehr groß sein. Aber je kleiner die Brennweite desto kleiner der mögliche Linsendurchmesser!

    Der Eintrittswinkel des Laserkegels auf der Arbeitsfläche wäre gleich dem Austrittswinkel aus der Laserdiode. Die Abstände Laser - Linse - Arbeitsfläche sind gleich, also ist das Abbildungsverhältnis auch = 1.

    Je weiter man nun die Linse zur Laserdiode verschiebt, desto weiter wandert der Fokusspot von der Linse weg.

    Die Abstandsverhältnisse ändern sich also und damit proportional auch der Abbildungsmaßstab.


    Bei einer sehr kurzbrennweitigen Linse und GLEICHEM Arbeitsabstand sitzt die Linse natürlich näher an der Diode als bei einer langbrennweitigen Linse. Das Abstandsverhältnis wird also bei der kurzbrennweitigen viel höher und damit der Vergrößerungsmaßstab.

    Verstanden?


    Es kann also nicht pauschal gesagt werden "nimm diese oder jene Linse". Es hängt von den individuellen Anforderungen ab und ist in den meisten Fällen ein Kompromiss zwischen vielen Vor- und Nachteilen.

    Wenn man auf große Abstände fokussiert, z.B. 50-100mm Abstand, dann ist man mit einer langbrennweitigeren Linse besser dran.

    Wenn man auf sehr kurzen Abstand fokussiert, sollte man eine kurzbrennweitigere Linse nehmen. Denn sonst muss man mit der langbrennweitigen zu weit weg von der Diode und der Strahl passt nicht mehr durch die Linse. Leistungsverlust.

    Im Gegenzug wird der Spot aber mit der kürzeren Brennweite größer.


    Was die Asphären gegenüber den spärischen Linsen betrifft:

    Die asphärischen haben eine geringere "sphärische Abberation", also Abweichung von den idealen Strahlengängen zum Rand der Linse hin. Bei einer Späre (Kugel) wird der Eintrittswinkel des Strahls zum Rand hin immer flacher. Damit steigt der Abbildungsfehler.

    Asphären sind zum Rand hin anders gekrümmt, damit der Eintrittswinkel hier nicht so flach wird und damit der Fehler bei der Brechung verringert wird. Bei hochgenauen Systemen kann man hier Vorteile sehen, aber bei der Abbildung einer so schlechten Strahlquelle wie die 5W Laseriode ergeben sich da kaum Vorteile. Da überwiegen die anderen Probleme, wie breiter Emitter und hoher Astigmatismus viel mehr als man durch eine genauere Abbildung mit der Linse wettmachen könnte.

    Nur der Preis der Linse ist höher.


    Gruß


    Joachim

    Habe eine ganz einfache Skizze gemacht.

    Je kürzer die Brennweite und je näher die Linse dadurch am Emitter, desto mehr "parallel" wird der Ausgangsstrahl.

    Die kleinste erreichbare Strahltaille wird größer.

    Alles bei gleichem Arbeitsabstand L1 + L2.

    Natürlich stellt man kein exaktes Abbild des Emitters ein, denn dann hätte man den berüchtigten Strich. Man stellt daneben ein, aber der Effekt ist der gleiche.

    Würde man mit einer noch längeren Brennweite noch weiter vom Emitter weggehen, so dass L1 > L2, dann würde das Abbild verkleinert.

    Allerdings würde der Winkel des Strahlkegels sehr groß und damit die Schärfentiefe sehr klein.


    Die Skizze erhebt keinen Anspruch auf physikalische Korrektheit der Strahlenverläufe und soll nur das Prinzip zeigen.

    Der Emitter ist in Wirklichkeit ja viel kleiner und die Abweichung in den Abbildungsmaßstäben um ein Vielfaches höher.


    Abbild.jpg

    Statt Daumen hoch gibbet hier Herzchen und Pokale zum bedanken und anderweitiges Zeugs :)


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    Gruß

    Michael


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    Zitat von Plottmania

    JoJo, darf ich von Deinem Text etwas nutzen auf meiner Webseite?

    Ja klar.

    Aber natürlich ist das eine sehr vereinfachte Erklärung, die auf simpler geometrischer Optik basiert.

    Bei der Beschreibung von Lasern kommt man ja dann noch in die Bereiche der Maxwellschen Optik und der Wellenoptik, wo es dann "richtig lustig" wird.


    Gruß


    Joachim

    Zum Thema Detail....

    Ich habe mir vor ein paar Monaten einen Neje laser master 2 7W zugelegt, da ich kleine Teile für den Modellbau auslasern wollte.

    Relinge (Geländer) , Leitern usw.

    Hat gut geklappt als ich erstmal die richtigen Einstellungen in der Standard Neje Software hatte. (In meinem Fall ein Blatt 200 Gramm Papier, bedruckt mit 5 Prozent Schwarz. 70 Prozent Power bei 1mm)


    Allein, die Arbeitsfläche würde mir zu klein und ich kaufte mir einen Ortur laser master 2 15W und die Lizenz von Lightburn gleich dazu.

    Ich hab leider auch das "Problem", dass der Fokus trotz Veränderung des Abstandes ganz ganz minimal eine Ovale Form hat.

    Der letzte Abstand betrug 10mm.


    Und mit dieser sehr leichten ovalen Form gelingen dann halt präzise Schnitte nicht mehr, wo es zb auf 0,2mm ankommt.


    Ich werd mir mal, sofern ich fündig werde, ein 7W Modul besorgen, testen und berichten, soweit Interesse besteht.


    Ich bin mir nur nicht sicher ob es mit einem 7W Modul klappt.

    Nur weil es mit dem Neje geklappt hat...


    Es kann ja sein das irgendwann jemand das gleiche vorhat.


    Das Bild zeigt das Ergebnis vom Neje DiodenlaserIMG-20200810-WA0034_autoscaled.jpg

    ... die 3.5W-Dioden ("15Watt-Laser") haben schon eine deutlich größere "Ellipsizität" als 2Watt-Dioden ... noch "symmetrischer" sind die älteren 1.6W oder 1W-Dioden ... die findet man aber kaum noch :/

    Hier ein Beispiel mit einer 2W-Diode geschnitten und graviert (die Holzscheiben waren glaube ich 40mm DRM, links CO2, rechts 2W-Diode):

    4e_800x400.png   Holz-Vignetten_detail.jpg


    Viktor

    Zitat von Andy1978

    Ich werd mir mal, sofern ich fündig werde, ein 7W Modul besorgen

    Das wird noch schwieriger einzustellen, weil der Spot noch unsymmetrischer ist als bei den 2 Watt Dioden.

    Mit der 2 Watt Diode sollte es möglich sein, einen guten symmetrischen Spot einzustellen.

    Ist aber ein schwieriges Unterfangen, weil man bei dem kleinen Spot wenig sieht. Mit einer Mikroskopkamera (USB Mikroskop) könnte es gehen. Mit geringster Leistung auf eine schwarze Oberfläche (eloxiertes Alu) und dann mit der Kamera den Spot anschauen.


    Bei 10mm Fokusabstand ist natürlich die Schärfentiefe schon derart gering, dass schon minimalste Abstandsänderungen den Spot aus dem Fokus bringen, was ihn dann unsymmetrisch werden lässt.

    Bei den Diodenlasern ist verändert sich ja der Spot, wenn man quasi den Strahl vertikal durchgeht so: waagrechter Strich <-> symmetrischer Punkt <-> senkrechter Strich.

    Bei einer effektiven Fokusweite von z.B. 50mm, anstatt 10mm, kann man den Spot viel leichter einstellen und läuft nicht Gefahr, dass alles bei Materialdickenschwankung aus dem Fokus läuft.


    Gruß


    Joachim

    Zitat

    Ab den 3.5W-Dioden (in den "15Watt"-Lasern verbaut) ist ...

    Verstehe ich es richtig: In den "15 Watt" Modulen ist eine 3.5 Watt Diode eingebaut, die 3.5 Watt Leistung aufnimmt, aber dank des Wirkungsgrades weniger als 1 Watt "optische Leistung!" abgibt?


    Und wenn beim SainSmart 5.5 Watt angebenen ist, kommt da auch nur ein Drittel "opt. Leistung" raus - oder ist das die "opt. Leistung"?

    Zitat von nokiland

    Verstehe ich es richtig: In den "15 Watt" Modulen ist eine 3.5 Watt Diode eingebaut, die 3.5 Watt Leistung aufnimmt, aber dank des Wirkungsgrades weniger als 1 Watt "optische Leistung!" abgibt?


    Und wenn beim SainSmart 5.5 Watt angebenen ist, kommt da auch nur ein Drittel "opt. Leistung" raus - oder ist das die "opt. Leistung"?

    ... nein - in den "15Watt-Lasern" ist eine 3.5Watt-Diode, die nach Datenblatt mit dem Nominalwert für den Strom von 2.3A und einer "typischen" Betriebsspannung von etwa 3.7 bis 5V bis etwas über 10Watt elektrisch aufnimmt, um daraus dann 3.5W optisch abzustrahlen 8)

    Im gleichen Datenblatt stehen dann aber auch die "maximal möglichen Werte", was wegen Bauteilstreuung und bei einer superduper-Kühlung evtl. für kurze Zeit machbar ist -- diese Werte geben dann rein zufällig 3A Strom x 5V Spannung an, was dann zu 15Watt Leistung multipliziert wird :rolleyes:


    Typische Werte zur abgestrahlten Laserleistung zur aufgenommeren elektrischen Leistung sind etwa 1/4 bis 1/3 ...


    Viktor

    Zitat

    Im gleichen Datenblatt stehen dann aber auch die "maximal möglichen Werte",

    Danke! Kann ich mal so ein Datenblatt sehen? Hast Du auch Links zu den 7,20 und 30 Watt Dioden?


    Und wie viele Laserdioden sind in den Chips verbaut? Das sind doch sog. Multi-Emitter Dioden?


    NOCH EINE FRAGE:

    Kann ICH die Stromaufnahme der Laserdiode beeinflussen? Wenn ich in Lightburn 75% Leistung einstelle, zieht meine "15W" Laserdiode 2,25 Ampere und arbeitet im grünen Bereich?


    LETZTE FRAGE: Wie warm darf das Lasermodul NICHT werden?

    Einmal editiert, zuletzt von nokiland ()

    Es gibt keine oder nur sehr wenige Datenblätter da hier im Vordergrund der Verkauf steht.

    Du musst schon wirklich gut gucken ob es Datenblätter gibt, Informationen und Angaben.


    Verbaut in was?


    Die Laser-Dioden laufen mit einer Diode die fokussiert wird...ausrichten an einer Linse.


    Nein kannst Du nicht, die Diode wird vertrieben mit einem Treiber dem es egal ist.

    Der Treiber gibt Strom an die Linse/Diode und puscht diese hoch.

    Letztendlich stirbt diese oder wir haben ein halbwegs gesundes Verhältnis was Leistung betrifft.

    Keine Leistung ist folgende Konfiguration:


    Diode mit 5 Watt und einem Treiber bis 20 Watt der dafür sorgt die Diode permanent über dem Limit zu betreiben.

    Es beginnt ein sterben der Diode...die Frage ob die Dioden jetzt wirklich bis zu 20.000 Stunden laufen?!

    Nein, laufen sie nicht und egal was da erzählt wird, 20,000 Stunden wären aus meiner Sicht "reine" Betriebsstunden.

    Nicht die Stunden die sie im Leerlauf rennen.....Mein LKW hat 120.000 km gelaufen, wirklich?

    Wie viele Stunden im Leerlauf auf der Autobahn?

    5000 Stunden....und diese sind keine Leistung, kein Lauf und keine Beanspruchung?


    20.000 Stunden "bis zu"...ist wie DSL und somit nie möglich!

    Eher eine grobe Einschätzung und dem Text "bis zu"...Realität würde ich sagen um die 100 Stunden und danach einem Ableben der Diode.

    Das Ableben der Diode bedingt einem Hitzetod oder einem Sterben bedingt mangelnder Zuluft.

    Kühlen bringt nur bedingt etwas, Autotuning und Kühlmittel sowie Schmiermittel...einen schlecht konstruierten Motor kann man zwar Power entlocken

    aber nur über kurze Zeit.

    Dann verrecken Ventile, Kolben und Dichtungen.


    Hier verrecken Dioden, Netzteile, Treiber.....Spielzeug.


    Muahahaha