Wie Leistung vom Q-switched ND YAG ermitteln?

    Hallo,


    ich habe seit ein paar Monaten einen Q-switched ND YAG Laser aus China und würde gerne etwas mehr Licht ins Dunkel bringen, was die Firmware/die Einstellungen angeht.


    Hintergrund ist meine Vermutung, dass die angebebene Leistung (wie auch bei vielen Dioden aus China etc) schön gerechnet wird. Zumindest die Einstellungen scheinen mir mit dem was raus kommt nicht zusammen zu passen:

    Ich kann die Leistung von 10mJ - 2000mJ einstellen und die Frequenz von 1Hz-10Hz. Wenn ich Testspots auf z.B. schwarz bedrucktes Papier schiesse, so werden die bei allen Settings immer komplett Weiss. Erst wenn ich den Laser so weit aus dem Fokus ziehe, dass der Spot >6mm Durchmesser hat, wird nicht mehr das komplette Pigment vaporisiert. Aber auch da sehe ich wenn überhaupt nur einen minimalen Unterschied zwischen minimaler und maximaler Power.

    Es gibt noch ein PIN geschütztes Menü. Dort kann man für die "Laser Voltage Callibration" low und high Werte (0-95) eingeben, diese sind nach Reset low: 35, high: 70. Meine Vermutung ist, dass so bei 2000mJ auch nur doppelt so viel Energie wie bei 10mJ raus kommen (statt 200x so viel).

    Dazu kann man auch noch im Control Mode 3 Settings einstellen, diese beeinflussen die angezeigte/auswählbare Powerrange. Ausgeliefert kam er mit 10mJ-2000mJ. Es gibt noch 100mJ-2000mJ und 100mJ-1000mJ.


    Habt ihr eine Idee, wie ich die Power von den Pulsen ohne teures Werkzeug genauer Messen kann? Ich brauche keine genauen J/cm^2 Werte, ich würde gerne einen einheitslosen Setting/Effekt Graphen machen.


    Achja, und wenn ich auf schwarzes PP feuer, wird das auch ein Stückweit hellerer Spot. Das wäre hier vielleicht Initiator für eine grössere Baustelle, wenn man mit 1064nm auch QR-Codes auf das Material lasern (und das Material schneiden) könnte :)

    Es handelt sich ja um einen Lampengepumpten und nicht um einen Blitzlampengepumpten Laser.


    Wo ist der Unterschied ?


    Wenn du die Kiste aktivierst, fängt das Leuchtmittel an zu leuchten, sprich die Röhre hat gezündet und ein Plasma wurde aufgebaut und nun fliest ein kleiner Gleichstrom durch das Leuchtmittel, das leuchtmittel tut seinen Dienst und leuchtet fröhlich vor sich hin.


    Wenn du jetzt schiesst, wird ein kurzer hoher Gleichstrom durch das Leuchtmittel gejagt und die Lampe blitzt kurz auf.


    Ein Blitzlampengepumpter ND:YAG zieht seine Energie zur Lasergenerierung komplett aus dem Zündungsblitz der Röhre.


    Somit ist dein Laser eigentlich ein CW Laser. Eine dauerhaft hohe bestromung als Dauerbeleuchtung des Leuchtmittels würde allerdings dein Netzteil überfordern, weil hier dauerhaft ein sehr hocher Gleichstrom erforderlich ist und eine extrem gute Kühlung für das Leuchtmittel vorhanden sein muss.


    Die maximale einstellbare Impulszahl pro Sekunde kann man zwar durch Umbau leicht erhöhen, schrottet dir aber die Röhre, weil die Kühlung nicht ausreicht, da sich Dampfblasen bilden und das war es dann für das Glas der Röhre.


    Eigentlich ist der Laser schön für Experimente oder zum spielen, das war es auch schon. Die Netzteilplatine gibt auch nicht viel mehr her.


    Das du damit vernünftig Material bearbeiten kannst, kannst du in meinen Augen vergessen. Das hatt ich dir aber schon mal vor langer Zeit geschrieben.


    Du kannst höchstens mal versuchen, ganz dünnes Metallblech Punktuel zu heften oder sowas, aber ernsthafte gravuren oder gar schneiden kannste vergessen.


    Und um Pulsenergie wirklich zu messen, fehlt uns beiden zusammen das Geld. Das ist richtig teures Messequipment. Also kannste nur durchs rechnen versuchen dich an die Pulsleistung zu nähern.

    Gruß

    Michael


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

    Johann Wolfgang von Goethe

    Dank dir Michael für die Infos :)


    Den Laser habe ich hier auch nicht für Materialbearbeitung, sondern eher für den Zweck, für den er auch beworben wird ;) Und das klappt bisher auch super, allerdings würde ich schon gerne z.B. an einem "toten" Material die Pulsenergie bei verschiedenen Settings testen. Meine Vermutung ist, dass die 2J dann doch eher nicht erreicht werden und es einen Grund hat, dass ähnliche Maschinen oft eher Formfaktor Rollwagen und sehr viel teurer sind.

    Und der anfängliche "wow" Effekt bei niedriger Leistung wie z.B. 100mJ ist in Wirklichkeit schon fast das Maximum, was das Gerät liefern kann.


    Für die Materialbearbeitung würde ich dann eh an einen anderen Laser denken. Ich war nur erstaunt, dass es überhaupt geht und frage mich, ob man auch genug Kontrast hin bekäme für gut lesbare Barcodes. Und wenn ja, ob das z.B. eher am Puls oder an der anderen Wellenlänge liegt, bzw. worauf ich da dann achten müsste für ein weiteres Maschinchen :)

    Naja, du kannst auch eloxiertes oder lackiertes Alumaterial oder lackiertes Eisenblech betackern, irgendwie sowas halt.


    Für eine andere Maschine brauchste auf jedenfall mehr Dampf. Für dich wäre es am besten direkt auf einen Faserlaser zu gehen.


    Der Aufwand für einen ND:YAG ist enorm. Man bekommt zwar einen kompletten ND:YAG recht günstig, mit Glück sogar einen funktionierenden. Allerdings sind Ersatzteile schwer bis schlecht oder teuer zu bekommen. Aufgrund dessen, das ich ND:YAG´s ja regelrecht gej(y)agt habe ( kleines Wortspiel hehehe ) habe ich einen enormen Haufen Ersatzteile angesammelt. Allerdings hat das auch ne Stange Geld gekostet.

    Gruß

    Michael


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

    Johann Wolfgang von Goethe

    Das wäre für meinen angedachten Zweck leider zu aufwändig: die Maschine müsste Plattenmaterial palettenweise abarbeiten. Sozusagen Ersatz für das, was ich an Siebdruckereien outsource. Ich fänds elegant, weil dann meine Produkte wirklich nur noch aus Recyclat bestehen und auch sauberer recyclet werden "könnten".


    Ich stell mir entweder einen fertigen Markierungslaser wie den Atomstack M4 vor und müsste dafür irgendwie einen custom Sheetfeeder basteln? Oder ich würde das blaue Diodenmodul auf meinem A2 Plotter mit sowas wie dem Atomstack R30 ersetzen. Dann langsame Gravuren und manuelles nachlegen, dafür könnte ich die Produkte wieder komplett selbst herstellen (auch schneiden).


    Es sind immerhin 4-5 stellige Kosten/Jahr, den mir so ein Maschinchen einsparen könnte :)

    Sowas bekäme ich alles nicht mal eben automatisiert, und Folie kostet ja auch wieder und Abfall etc. Das macht nur Sinn, wenn ich das schwarze PP mit 'ner Faser mit mehr Kontrast graviert bekäme, als mit den blauen Dioden.


    Hättest du vielleicht Zeit mal ein Stück davon unter deinen zu legen und das auszuprobieren? Aber auch wenn's klappt.. ein sheet feeder dazu ist glaube ich auch eine grössere Baustelle als man denkt :/

    Hier ein direkter Vergleich vom Gravurversuch mit der 450nm Diode vs q-switched 1064nm Spots (die hellsten/besten Spots kommen bei fast niedrigster Leistung) auf dem PP.


    Es scheint sich technisch gesehen um Aufschäumen zu handeln, oder? =) Finde ich ganz faszinierend, der gleiche Effekt nennt sich bei Pigment/Tattooentfernung Popcorning und passiert vor allem in der ersten Session. Dort bilden sich die Gasbläschen innerhalb von ein paar Minuten zurück.


    Warum der Nd-YAG bloß auf kleiner eingestellter Power effektiver zu sein scheint.. ich kann es mir nur so erklären, dass die höheren Settings irgendwie "geschummelt" werden. Was in den Listings als dual-/multipulse beworben wird sind vielleicht schnelle Pulse hintereinander. So schnell, dass man trotzdem nur einmal das laute Knallen hört?