Wie genau/präzise sollte ein XY-Positionierer sein?

    Hi Leute,


    ... neben meinen "normalen" XY(Z/A) Mechaniken mit "normalen" CNC-Controllern entwickle ich auch immer wieder mal was in Richtung höhere Auflösung für Mikro-Nano-Fertigung -- mal für F&E-Projekte, aber immer häufiger auch für mich selber bzw. für meine "Langzeitplanung" 8)


    Hab' jetzt einen etwas größeren XY-Mikropositionierer mit 100x100mm Verfahrbereich und Positionsmessung über Renishaw-Glasmaßstäbe reinbekommen -- bin noch am Überlegen, ob ich den mit einem der CW-Faserlaser mit "fix montiertem" Kopf verwende, wo der Laser-Spot bis unter 10µm reduziert werden kann, dafür aber nicht durch einen Galvoscanner geht, oder doch mit einem Galvoscanner mit bestemfalls 30µm-Spot.

    Mit "fixem" Laser habe ich dann zwar den deutlich feineren Laserspot bei 130W, dafür dann aber nur die mit den kleinen Steppern machbare Geschwindigkeit und auch nur ein Laserbereich von 100x100mm.

    Mit Galovokopf drüber, hätte ich den gepulsten 30W-Faserlaser (10kW Pulsspitzenleistung, 30W mittlere Leistung) und die Scanner-Geschwindigkeit bis 10m/s über 110x110mm + die 100x100mm des XY-Positionierers (also 210x210mm Laserbereich) ... dafür aber auch nur 30µm kleinsten Spot.

    Momentan wird es wohl so aussehen, daß ich das mit einem CW-Laser aufbaue, da der Galvo noch im aktuellen Aufbau gebraucht wird :/

    So schaut das gute Teil aus -- bin noch am Überlegen, ob ich ggf. noch einen oder zwei weitere davon zu bekommen versuche:

    Grosser XY-Mikropositionierer.jpg   Grosser XY-Mikropositionierer-offen.jpg   Grosser XY-Mikropositionierer-detail.jpg

    Viktor

    Hi Michael,


    ... überleg dir bis Samstag evtl. mal. ob und wofür du selber so ein Teil brauchen könntest - noch komme ich an weitere dran.

    Eine Zusatz-Option aus der Reihe wäre ein Pan+Tilt-Modul, was genau draufpaßt und nach Info ebenfalls mit Steppern und hochauflösenden Encodern bestückt ist -- ich habe da immer noch irgendwo die Idee eines "Laser-Metall-3D-Druckers", wo in einem "Arbeitsraum" von 100x100x100mm mit einem 4/5-Achs-System praktisch mit Metalldraht als "Filament" beliebige Strukturen zusammengeschweißt werden können 8)


    Mit 12µm-Platindrähtchen hatte ich mal erfolgreich ausprobiert, wie die aufzuschweißen gehen -- mit Schutzgas gehen auch andere Metalle - da habe ich aus der Zeit z.B. noch Stahldrähte mit Durchmessern von 50, 35 und 25µm da ... oder Kovar-Bändchen in verschiedenen Dicken und Breiten ... schaumema, was in der Richtung mit "Metall-FDM-3D-Druck" Alles möglich ist :/


    Viktor

    Ich hätte jetzt keine Verwendung dafür :)


    ich hab ja die Gravograph VX92 als CNC Ersatz. Mehr möchte ich mir nicht mehr bauen 8)

    Gruß

    Michael


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

    Johann Wolfgang von Goethe

    Um das mal auf die Spitze zu treiben:
    Ich habe häufiger auf YT (z.B. Sam Zeloof, Huygens Optics) gesehen, dass sich Leute einen DLP-Projektor genommen haben, den mit UV Licht betreiben und die DLP-Projektion nicht aufweiten, wie es bei einem Beamer üblich ist, sondern fokussieren, sodass die 1920x1080 Pixel oder so auf wenige (vllt sogar unter einem) Quadratmillimeter skaliert werden. So kann man dann Photoresist und Ätzmittel benutzen um z.B. wie der Sam Zeloof eigene Mikrochips (MOSFETs, Transistoren, etc) herzustellen oder Mikro-Fresnel-Linsen (Huygens Optics). So ein maskless wafer stepper ist wohl die absolute Spitze an Auflösung, das kann man normalerweise mit XY-Positioniern nicht wirklich erreichen würde ich mal behaupten.


    Dass ein DLP-Projektor deinen Todeslasern nicht standhält ist natürlich schade.


    LG Niklas

    ... ich habe mir einige der damals wegen der blauen Laserdioden ausgeschlachteten Casio-Beamer besorgt, um mit denen sowas auszuprobieren -- einmal mit den 405nm-Laserdioden mit 300 bis 500mW Leistung, aber auch z.B. mit dem Nitromite 103 TAE-Laser, der 337nm-Pulse ausgibt - die Puls-Spitzenleistung klingt mit bis zu 400kW zwar enorm, die kurzen Puls mit 200ps Länge und maximal 30Hz Repetierrate mitteln das aber über die Zeit zu knapp 1mW ... hab' noch nicht ausprobiert, wie lange die Mikrospiegel-Gelenke im DMD-Chip das aushalten :/

    Mit der nach dem Ausbau der Laserbank noch enthaltenen roten LED hatte ich dasmit einer einfachen Linse mal ausprobiert -- ohne war die kleinstmögliche scharfe Abbildung in etwa 60cm und 30cm breit, mit Linse als Reduzieroptik kam ich auf knapp 5cm und etwa 2cm Bild-Breite und etwa 30µm Pixelgröße ... mit besserer/größerer Oprik sollte das auch noch kleiner gehen ...

    Normal-D=650mm_B=250x190mm.jpg   Reduced-D=50mm_B=20x15mm.jpg

    Viktor

    ... hab' ich noch einiges in Richtung Mikroskop-Objektive oder diverse Mikro-/Makro-Optiken da ... hab'ne Zeitlang Videomikroskope entwickelt - meine "kleinste" (bzw. am höchsten auflösende) telezentrische Optik hatte ein Bild- bzw. Projektionsfeld von 0.6x0.4mm 8)


    Viktor

    ... heute kam der Pan+Tilt-Aufsatz für den Mikropositionierer - mal schauen, ob/wie ich den fürs "Mikro-Laser-Aufschmelzen" (bzw. Mikro-Metall-3D-Druck) verwenden kann 8)


    XY-RT-Positionierer.jpg     XY-RT-Positionierer2.jpg


    XY-RT-Positionierer3.jpg


    Viktor