Focus-Einstellung bei Diodenlaser zum Holzschneiden

  • Moin,


    ich habe meine Laser bisher nur zum Gravieren eingesetzt und dabei den Laser auf die zu gravierende Oberfläche focussiert.

    Die alten Laser hatten beide eine Z-Achse, die ich aber nie genutz habe, weil die Laser eine verstellbare Optik für die Focussierung hatten.


    Mein neuer Laser (Sculpfun S9) hat keine Z-Achse und der Laserabstand wird über eine 20mm Justierhilfe fixiert.

    Das passt gut, zumindest sind mir bisher keine Unpässlichkeiten aufgefallen.

    Habe nun mal die angepriesene Schneidfunktion ausprobiert. Prima, klappt bei 3mm Sperrholz gut, mein Säge-Sperrholz ist nicht geeignet, Laserschnitt-geeignetes Holz ist auf dem Weg zu mir....


    Beim Gravieren habe ich gelernt, dass schon kleine Abweichungen in der Focussierung zu deutlichen Veränderungen der Linienbreite führen und zu schwächerer Brennleistung.

    Wenn ich nun z.B. 3mm Holz schneide, dann ist der Laser auf die Materialoberfläche fucussiert. Wenn ich dann im 2. oder 3. Durchgang tiefer ins Holz eingedrungen bin, passt die Focussierung mit sicherheit nicht mehr (OK, der Sculpfun lobt eine bessere Strahlbündelung aus, was den Fehler sicherlich weniger stark wirken lässt).


    Meine Frage:

    Macht es Sinn, den Laser so zu focussieren, dass der optimale Punkt in der Mitte des zu schneidenen Materials liegt (normaler Gravur-Abstand - halbe Materialstärke)?

    Bei meinen bisherigen Schnittversuchen kann ich mit einer Lupe (an den guten Schnittstellen) keine störenden Unterschiede an den Schnittkanten zwischen Ober- und Unterseite erkennen.

    Mache ich mir dazu unnötig gedanken?


    LG sculpfan

    LG sculpfan

  • Macht es Sinn, den Laser so zu focussieren, dass der optimale Punkt in der Mitte des zu schneidenen Materials liegt (normaler Gravur-Abstand - halbe Materialstärke)?

    Ja, das macht absolut Sinn, denn der Strahlverlauf ist Konisch. Beim SChneiden hilft eine gute Zublasung möglichst senkrecht von oben in den Schnittspalt.

    Gruß,

    Christian


    „Der größte Feind des Wissens ist nicht Unwissenheit, sondern die Illusion, wissend zu sein.“
    Stephen Hawking

  • ... fürs Schneiden von dickerem "zähem" Schaumstoff (20-30mm) setze ich den Fokus direkt auf die Oberseite und passe die Geschwindigkeit soweit an, daß die "Aufweitung" des Laserstrahls durch die "Verjüngung" des Schnittspalts durch Leistungsverlust gerade kompensiert wird 8)

  • Moin ichbinsnur und VDX,


    vielen Dank für eure Antworten.


    VDX: Das verstehe ich nicht ganz. Meinst du, dass du die Geschwindigkeit bei jedem Durchgang verringerst, um die Energie tiefer wirken zu lassen?

    LG sculpfan

  • ... ich habe etwas probiert, bis ich eine fürs jeweilige Material passende Geschwindigkeit gefunden hatte, bei der es eine Nut brennt, aber den Rand gerade nicht anschmilzt - dann mit der gleichen Geschwindigkeit einfach so oft drüber, bis der Spalt bis unten durch war.


    Die ersten "Durchgänge" haben am tiefsten "geschnitten" - danach wurde das immer weniger, weil immer weniger Leistungsdichte unten auf dem Spaltboden ankommt ... der obere Rand sollte dabei nur "stabil" bleiben, was eben der Fokus genau auf der Oberfläche macht ... wenn der Fokus tiefer gesetz würde, dann würde auch entsprechend der Rand mehr ausgeleuchtet und dann wieder breiter, was ich ja nicht wollte ...

  • sculpfan, dein Gedanken sind schon richtig.
    Ich habe das mit meinen alten Lasern so gemacht:
    Bis 8mm auf die Oberfläche fokussiert, weil es einfacher ist.
    Bis 20mm dann auf in etwa die Mitte des Materials fokussiert.

    Meiner neuer Laser hat eine Fokussierhilfe auf 3mm da geht das natürlich nicht mehr.
    Allerdings geht der auch durch >20mm Sperrholz ohne Probleme.

    Bei > 20mm würde ich allerdings ein Bandsäge bevorzugen, habe ich aber nicht :)

    Atezr V35 (35W), Lightburn

  • Moin,


    vielen Dank für die Infos.

    Das von mir verarbeitete Sperrholz hat in der Regel eine Stärke 3 oder 4 mm, selten auch 5 mm, die Ergebnisse sind Tisch-Deko, Fensterbilder, Schwippbögen, usw.

    Habe auch schon ein paar Holzkästchen angefertigt, hier ist allerdings die Verzahnung der Wände recht anspruchsvoll, diese möchten sehr genau sein, denn die kleinsten Ungenauigkeiten fallen sofort auf. Hier wäre das passgenaue Laserschneiden für mich interessant.

    Bei meinen bisherigen Schneidversuchen habe ich für das Schneiden bei 3 mm Holz, 2-3 Durchgänge benötigt. Ich habe nun Holz bestellt, das für das Laserschneiden besser geeignet ist (wasserlöslicher Leim).

    Mein Gedanke war/ist, das Schneiden mit nur einem Durchgang zu schaffen und dabei auch den Laser zu schonen (also unter 80% Leistung zu betreiben).


    Da die Brennleistung vor und hinter dem optimalen Brennpunkt abnimmt, war meine Befürchtung, dass bei einer Focussierung auf die Materialmitte, der Brennstrahl zu sehr schwächelt, um die noch unversehrte Materialoberfläche zu bearbeiten.

    LG sculpfan

  • Mein Gedanke war/ist, das Schneiden mit nur einem Durchgang zu schaffen und dabei auch den Laser zu schonen (also unter 80% Leistung zu betreiben).

    Wenn Du viel schneidest, solltest Du über einen Co2 Laser nachdenken. (Da reicht ein Schnitt und es geht recht flott).

    Voiern CO2 Lasercutter WER9060 100W mit Ruida 6445 900x600mm

  • Moin SaHe,


    einen Co2-Laser hatte ich in Überlegung, der ist aber zumindest zur Zeit noch zu groß für mich, vielleicht später, wenn ich für die Dekupiersäge zu zitterig bin.

    Das Markenzeichen der Laub- und Dekupiersägearbeit ist der holzfarbene Rand.

    Für das Schneiden interssiere ich mich, weil es der Sculpfun nebenbei auch kann, hätte ja auch einen mit stärkerer Diode nehmen können.

    Auf die Geschwindigkeit kommt es mir nicht an, ob eine Gravur in 5 Minuten oder erst in 50 Minuten fertig ist, das ist mir egal. Ich habe Zeit und mache auch keine Serienproduktionen. Und da ist dann auch noch der Anschaffungspreis, bei Co2 liege ich im 4-stelligen Bereich, mein Sculpfun mit Luftunterstützung und Wabenblech hat meine Spardose gerade mal um 280 € erleichtert.

    LG sculpfan

  • Das Markenzeichen der Laub- und Dekupiersägearbeit ist der holzfarbene Rand.

    Dann bist du viel zu langsam, der muß braun werden 8o

    Gruß Thomas


    Erfahrung macht es möglich, das man alte Fehler wiedererkennt, wenn man sie erneut begeht....:daumen:


    GCC Spirit SLS-80Ti

  • Moin Tomschm,


    du hast recht, wenn ich mir Mühe gebe, dann schaffe ich auch beim Sägen einen angekokelten Rand. Ich liebe aber das gemütliche Arbeiten und liefere gerne die Beweise dafür. :saint:

    LG sculpfan

  • Moin zusammen,


    nochmal vielen Dank für eure Unterstützung, hat mit die Sicherheit gegeben, dass ich das richtige Gefühl habe.


    Das laserschnitttaugliche Holz (3mm Pappelsperrholz) ist am Samstag eingetroffen und ich habe einige Versuche zum Schneiden durchgeführt.

    Hier ein Feedback meiner Erfahrungen:

    Habe mich bevorzugt auf die Schneidgeschwinigkeiten 300 und 600 mm bei 80% Laserleistung gestürzt, (habe ich so in anderen Themen beobachtet und übernommen, werde auch noch ander Geschwindigkeiten testen) und bin zu der Erkenntnis gekommen:

    - für nur 1 Scheiddurchgang reicht die Laserleistung (mit Luftunterstützung) bei mir nicht hinreichend aus, in viele Bereichen wird die 3 mm - Schicht durchtrennt, aber einige Bereiche müssen mit einem Messer nachgetrennt werden. Der Rand sieht dann entsprechend unschön aus

    - bei 300 mm und 80% Laserleistung passieren die Schnitte in 2 Durchgängen sauber und einwandfrei

    - bei 600 mm und 80% Laserleistung benötige ich 3 Durchgänge zum sauberen und einwandfreien Ausschneiden


    Ich habe mal verschiedenen Focus-Einstellungen versucht, konnte aber keine bedeutenden Unterschiede feststellen, ich vermute, das wird erst bei größeren Materialstärken erkennbaren Einfluss haben.


    Ich habe auch mal ohne Luftunterstützung geschnitten, geht auch, aber die Schmauchspuren sind erheblich und unschön (für mein Empfinden).


    Angenehm überrascht bin ich darüber, dass die Schnittkannte nur "hellbraun" ist, nicht russig ist und an Ober- und Unterkannte eine saubere Kanten zeigt.

    (Frage an die Profis: Wird die "Randverkokelung" bei Lasern mit höherer Leistung geringer, weil die Hitze des Lasers nicht so lange einwirken muss - wegen höherer Schneidgeschwindigkeit)?


    Wenn ich Versuche mit 3 mm Birkensperrholz durchgeführt habe (und eventuell 4 mm Holz), werde ich hier meine Erfahrungen anhängen.

    LG sculpfan

  • Wird die "Randverkokelung" bei Lasern mit höherer Leistung geringer, weil die Hitze des Lasers nicht so lange einwirken muss - wegen höherer Schneidgeschwindigkeit)?

    Die hängt viel von der Holzart, Verleimung, Restfeuchte, Dicke und Schnittrichtung (längs/quer) ab. Zuviel Leistung wirst du mit der Diode erst mal nicht haben. Bei der Diode bringt es wohl manchmal Vorteile schneller und dafür öfter drüber zu fahren - aber ich bin von der CO2 Laser Fraktion. Bei CO2 hat wohl auch der Druck der DL noch mehr Einfluß auf den Schmauchniederschlag als bei der Diode.

    Du mußt aber immer mit der Leistung so weit rauf bzw. mit der Geschwindigkeit runter das du an den schlecht schneidbaren Stellen noch gut durch kommst. Deswegen ist qualitativ hochwertiges Sperrholz mit gleichmäßiger Leimschicht und möglichst keinen zugespachtelten Stellen beim Laserschneiden immer besser.

    Gruß Thomas


    Erfahrung macht es möglich, das man alte Fehler wiedererkennt, wenn man sie erneut begeht....:daumen:


    GCC Spirit SLS-80Ti

  • ... ja, bei den Dioden ist je schneller, umso weniger verbrannt - da auch eher mit WENIGER Leistung experimentieren, dafür mit öfter drüber.


    Hier ein Beispiel mit Tonkarton - der "Schnitt" war mit höherer Leistung und 2x drüber, die "weiße" Gravur mit um 40x weniger Leistung und 1x:


    Schneeflocke 3D - Massenfertigung.jpg




    - demgegenüber vorher mit weniger "Optimierung" in Richtung Speed deutlich dunklere Schnitte:


    4e_800x400.png